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包信和院士

物理化学家，2000-2007 年，任中国科学院大连化学物理研究所所长；2009-2015 年，任中国科学院沈阳分院院长；2015 年至今，任复旦大学常务副校长。 2009 年当选中国科学院院士，2010年 当选发展中国家科学院院士。包信和研究员主要从事表面化学与催化基础及其应用研究。其带领的研究团队在纳米催化的基础理论研究、甲烷高效转化制高值化学品、煤经合成气直接制低碳烯烃等相关研究中获重要进展。以上相关成果都发表在 Science 杂志上。 近期所获荣誉 2015 年度中国科学院杰出科技成就奖 2015 年度周光召基金会基础科学奖 2016 国际天然气转化杰出成就奖 第五届中国化学会-中国石油化工股份有限公司化学贡献奖（2016 年）

写在前面的话

从 2011 年英国皇家化学会“第一届国际清洁能源科学会议”主席到2016年首届“英国皇家化学会会士论坛”的大会报告人，在这五年的时间，包信和院士的身份已从中科院沈阳分院的院长转变为复旦大学常务副校长，但他对从事科学研究的兴趣和在大连化物所作为研究者的身份及其从事研究的力度一直没有变化。通过五年的合作与接触，我们深知包老师是个大忙人，也能深切地感知到他做事有条不紊为人温文尔雅的性格特点。很荣幸在会士论坛召开之际，我们与他进行了深入的交流，倾听他对我国科研发展、人才培养等问题的看法。

在首届 “英国皇家化学会士论坛” 上，包信和院士做了题为
“Understanding Nano Effects in Catalysis” 的精彩大会报告

包信和院士访谈

采访者：彭红梅 博士（英国皇家化学会上海办公室）

主要研究方向

• 包老师，请问您课题组主要从事哪些方面的研究？目前进展如何？

  我们课题组主要做的是化石能源转化，像甲烷、天然气、煤等的转化和高效利用。目前进展不错的工作主要包括两个方面：一是将甲烷一步转化为有用化学品，即实现甲烷无氧条件下直接制取低碳烯烃。因为甲烷是自然界中所存在的最小、最稳定的有机分子，一个碳四个氢，如果能够将一个氢活化，那么另外三个氢就更容易活化，可以进行更有效的转化。一直以来，甲烷的选择活化和定向转化是催化科学研究领域的一个难题。从化学的角度来说，这一百多年来，大家就是希望实现甲烷的高效直接转化。我们经过近 10 年的探索，发展了硅基晶格限域的单中心铁催化剂，实现了甲烷在无氧条件下的一步高效转化。这方面，我们目前也在跟企业合作，希望向工业化应用方面发展。另一项工作就是煤的转化。一般来说，煤都是先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类等化学品。这个大家比较熟知的费托合成过程，已经有九十多年的历史。费托合成本身存在很多局限性，比如会用到大量水及选择性比较差。我们最近几年用一个全新的方法，将合成气直接转化为乙烯等化学品，反应过程本身摒弃了水的参与而且选择性特别高，同行评价是“颠覆了九十多年来煤化工沿袭的费托合成路线”。

包信和院士领导的团队创造性地采用一种新型复合催化剂，可直接将煤气化产生的
合成气（纯化后 CO 和 H₂ 的混合气体）转化，高选择性地一步反应获得低碳烯烃。
相关成果发表在 Science, 2016, 351, 1065-1068

引领世界的领域

• 祝贺你们研究组取得这些成就。近二十年，我国的整体科技发展水平有了大幅度的提升，整体科研实力也得到了明显的加强。您认为就化学学科而言，我国有哪些方面是引领世界的？

  从世界范围来看，我们和国际同步的研究还是比较多的，但说哪些方面能引领世界的发展还真的很难说，如果要说的话，材料合成，特别是纳米材料的合成应该算一个。如果就我所熟知的能源转化这一块来说，在某些方面的研究水平还是能得到世界认可的，如化石能源高效转化、光催化转化和能源材料等。但这也可能跟我们投入比较多有关，而美国、欧洲等国的需求和投入相对来说都比较少一些。

科研投入的增长

• 这些年，中国在研发方面的投入一直保持大幅增长，从 2003 年至 2013 年间平均每年高达 19.5% 的增速。伴随投入的增长，其产出也得到了相应的回报。您认为将来还会保持这种增长趋势吗？这样的增速是否是可持续的？

  中国科研投入的规模不是非常大，但是这几年增速确实比较快，这对科技发展起到了很重要的推动作用。但目前来看，R＆D经费占GDP比重还远没有达到‘十三五’国家中长期科技发展规划纲要(2006至2020年)确定的2.5%的比重。在未来几年，如果国际经济不出重大问题，我相信还是会保持合理的增速，未来的投入比例会与我国国民经济总量相匹配的。

根据经济合作与发展组织（OECD）的预测，中国的研发投入将于 2019 年超过美国，居世界首位。

留学与人才引进

• 我们知道中国每年到海外留学的人数一直呈增长趋势，而对于化学学科而言，到海外读博士和进行博士后研究已经成为很大一部分人的首选。您怎么看待这种现象？而对于很多在海外学有所长的人来说，他们可能会选择留在国外发展，您认为中国是否采取了足够有效的人才引进措施吸引他们回国发展？

  我认为这是一个好现象。就我自己课题组的学生来说，再好的人才现在一般我也是不直接留下的，希望他们都能走出去看一看。尤其我们做基础研究的，需要对世界科研的动态有所了解。通过阅读文献了解科研进展动态是一种方法，但同时最好也能去国外先进实验室亲身体验一下，跟他们去交流，向他们学习。因为我们自身的科研成果本来就需要拿到国际上去交流，美国欧洲也通过很多渠道到其他国家进行交流，科学本身也只有多交流才能擦出更美的火花。但现在我觉得有一个比较遗憾的现象，就是很多中学生或大学本科生就选择了出国，这样他本身受到的基础教育就不再是中国的教育，如果这样的话我觉得会对他们本身的价值观产生很大的影响，当然现在也很难去评估这种现象是好还是坏。就人才引进方面，我觉得中国目前做得还是挺好的。但觉得在吸引人才方面我们还是有些盲目，主要还是以发表文章数和文章档次作为评价标准，并不是按照我国对人才的真正需求进行人才引进。

高等教育

• 在世界名校排名中，我国的清华、北大、复旦等知名学府好像排名不算靠前，就算在亚洲，东京大学、新加坡国立大学等都远远排在我们前面。您作为复旦大学常务副校长，觉得我国的顶尖学府与世界知名学府是否有差距？应该在那些方面进行改进和提高?

  我觉得排在前面的世界名校，一定有他自身的优势和值得我们借鉴的地方。我在复旦大学目前是负责教学，我感觉我们的教学方法和内容相对来说还是比较陈旧，并没有真正考虑面对的学生群体素质和思维方式的变化，需要在这些方面进行改革。我们很多教师可能由于科研压力比较大，对于教学本身的积极性也不是很高。在如何对待教学的问题上，我觉得我们还有很多改进的空间，这对于提升我们高校的整体实力是至关重要的。

2015 年 7 月起，包信和院士开始担任复旦大学常务副校长。图为 2016 年 4 月，
包信和院士在复旦大学化学系、高分子科学系、材料科学系、环境科学与工程系
联合召开的学科发展战略研讨会作动员致辞。

唐本忠院士

高分子化学家，香港科技大学化学与生物医学工程学部首席教授。1982 年毕业于华南理工大学高分子系，获工学学士学位。1985 年、1988 年分获日本京都大学硕士、博士学位。 曾在多伦多大学从事博士后研究、日本 NEOS 公司中央研究所任高级研究员。 1994 年至今先后任香港科技大学助理教授、副教授、教授、讲座教授。2009年当选中科院院士。2012 年起受聘为华南理工大学双聘院士。发表学术论文 800 多篇，他引 28000 多次。主要从事高分子合成方法论的探索、先进功能材料的开发以及聚集诱导发光（AIE）现象的研究，工作曾入选《大英百科全书》。当选汤森路透“2015 年全球最具影响力的科研精英”。目前担任 RSC 期刊 Materials Chemistry Frontiers 的主编。

写在前面的话

唐本忠老师与英国皇家化学会颇有渊源，他曾担任英国皇家化学会高分子化学系列丛书主编和 Polymer Chemistry 期刊的副主编。而今他又多了一重身份，担任 Materials Chemistry Frontiers 期刊的主编。

我们很荣幸在今年召开的首届“英国皇家化学会会士论坛”上聆听他的精彩发言，并与他进行了深入的交流。我们不仅了解到了唐老师对我国科研发展、人才培养等问题的看法，更是深切地感受到唐老师谦逊、随和、鼓励学生与晚辈的人格魅力。

唐本忠院士在首届“英国皇家化学会会士论坛”上做大会报告

唐本忠院士访谈

采访者：徐国玺 博士（英国皇家化学会上海办公室）

AIE 的发现

• 我们知道您是聚集诱导发光（AIE）效应的发现人及其分子内运动受限机理的提出者，您能和我们讲讲其中的故事么？

  在 AIE 被发现之前，人们一直相信“聚集淬灭”理论，即发光分子在聚集状态下发光能力减弱甚至完全消失。一直以来“聚集淬灭”理论就像一个魔咒一样框住了大家的思想，很多学者在尝试寻找隔离发光分子的方法上都不断碰壁。我们发现 AIE 现象纯属偶然。之前可能我的其他学生也发现过这个现象，但是他们没有告诉我。直到有一天，我的一个学生说观察到了和我们课题组所发表的文章相反的现象，我先是惊出一身冷汗，随后赶紧和他去实验室重复实验。经过后来的反复讨论和实验验证，我们才证明这是一个新发现。自此，我们就开始了在发光分子领域里反其道而行的研究，实现让发光分子越聚集发光能力越强。所以，有时候我们需要跳出现有的思维框框，如果你观察到与既有经验不一样的现象，第一反应不应该是回避，而应该是非常兴奋地去追根溯源。这个时候，一定要和自己的导师、同事同学多沟通、多讨论，千万不要因为暂时无法自圆其说而选择忽视这样的现象。

聚集淬灭”和“聚集诱导发光”示意图（ Chem. Soc. Rev., 2011, 40, 5361-5388）

AIE 的应用前景

• 您认为 AIE 效应在材料科学领域有哪些应用前景呢？

  AIE 的发现非常有用。比如，AIE 的器件可以作为新一代的照明材料，可以应用到环境监测领域，也可以作为生物传感器进行生物分子的识别和检测。这种材料在全世界的材料科学家手中被“玩”出各种花样，涉及光电、生物、医疗等诸多领域。

人才培养

• 我们知道唐老师培养了一批年轻有为的青年学者，您对招收和培养研究生有什么心得体会和我们分享吗？

  从前我对招收研究生的要求其实比较单一，比如要求学生具有相关领域的背景，比如从事高分子合成所需的合成专业背景。随着科研工作和指导学生方面经验的积累和感悟的加深，我发现专业背景并不是最重要的，更不是决定性的。我现在招收研究生，更看重的是综合素质，特别是学生对科研工作的热情和投入。

唐本忠院士还担任华南理工大学-香港科技大学联合实验室主任
和华南理工大学 “发光材料与器件国家重点实验室” 学术委员会
主任，经常往返于内地和香港。

科研的原创性

• 尽管我国的科研整体水平这些年有了很大的提升，但有一种观点是我国的整体科研水平还缺乏原创性，您对此怎么看？

  中国的科研论文数量增长非常快，来自中国的高影响力论文的数量已经居世界第二，仅次于美国了。当然，数量多是不能说明原创性强的；实际上目前顶尖期刊上的论文，还是以西方或发达国家的成果为主。但是从另外一个层面说，我们现在也不应过度地苛求原创性不足的问题。西方发达国家的科研发展已经有很长的历史了，而中国也就是在近几十年才得以发展。要取得很有原创性的科研成果，确实是需要一个过程，而不是一蹴而就的。相信随着中国科研事业的继续发展，我们国家所做出的原创性成果会越来越多。

“法拉第学术研讨会—聚集诱导发光”， 11 月 18-20 日，华南理工大学， 唐本忠院士担任会议主席

科研投入

• 这些年，中国在研发方面的投入一直保持大幅增长。您对此怎么看？

  国家目前对科学研究的支持力度这么大，科研经费大幅增长，对中国科学家来说是非常幸运的。相对来说，西方国家的科研经费增长其实是非常乏力的。目前，在大多数西方国家，一名年轻的科研人员要在博士或博士后之后在高等院校或科研院所里觅得教职，已经变的非常不容易了。反观中国，我们的青年千人项目，对于刚刚起步的青年学者来说，无论是待遇还是科研经费的支持力度，都是非常优越的。国家的重视和支持，对中国科研事业的发展具有非常重大的意义。

The original article (in English) can be found here: https://blogs.rsc.org/ew/2016/08/11/emerging-investigator-seriesxin-yang/ 中山大学环境科学与工程学院的杨欣教授被英国皇家化学会期刊 Environmental Science: Water Research & Technology (ESWRT) 评选为 Emerging Investigator ，并接受了 ESWRT 的专题采访。

• How has your research evolved from your first to your most recent article?
  从您的第一篇论文到最近的一篇论文，您的研究方向有什么变化呢？

  My first research article was on disinfection byproducts formation during chlorination during my MPhi study at the HKUST. My current paper is also on disinfection byproducts, but from chlorine dioxide disinfection. Over the years, my research has been focused on disinfection and the byproducts formation with expansion toward emerging contaminants, such as pharmaceuticals and personal care products and persistent organic pollutants. My research has always aimed at drinking water safety.

  我的第一篇研究论文是在香港科技大学进行硕士学习的时候完成的，文章的主要内容是水处理中的氯气消毒所生成的副产物。我现在论文同样是关于消毒副产物的，不过是基于二氧化氯消毒进行的相关工作。这些年来，我的主要研究方向就是消毒及其副产物形成后可能造成的污染，比如说使用药物、个人护理产品以及持久性有机污染物造成的污染。我的研究一直都围绕饮水安全。

• What aspect of your work are you most excited about at the moment?
  工作中最激动人心的时刻发生在哪一方面？

  The most exciting thing is to bridge the knowledge or results from the laboratory work with the real application. As my research has been focusing on drinking water treatment, we have good connections with water companies serving drinking water. It is great to apply what have learned from the laboratory work to guide the real application in water treatment. This is not easy, but we are trying.

  其中最令人振奋的事，就是可以将辛苦工作后得到的结果与现实应用相结合。因为我的研究主要是饮用水处理，我们与饮用水相关的企业有着密切的联系。没有比将实验室中所做的科研工作运用到实际的水处理当中更让人开心的事情了。实现这点并不容易，不过我们一直在努力。
  

• What would be the ideal ratio of chlorine dioxide: chlorine for water treatment?
  水处理中二氧化氯和氯的最佳比率是多少？

  From the tests, we find that the presence of some chlorine in chlorine dioxide solution may be effective in control certain groups of disinfection byproducts. It is difficult to give an ideal ratio as the water qualities vary. Meanwhile, the valuation of the formation of disinfection byproducts is just one aspect of the mixing solution, the other aspects such as inactivation capability may also be considered for further study.

  经过试验，我们发现二氧化氯溶液中含有一定量的氯对于控制水中的某些消毒副产物是很有效的。但因为水质存在差异，很难确定说一个理想的比率。同时，对这些混合溶液中消毒副产物形成的评估是一个方面，其他方面比如说灭活能力也应该纳入进一步研究的范畴中。
  

• What do you find most challenging about your research?
  您在研究中遇到最大的挑战是什么？

  I am working on pollutants or products with trace concentrations and the instruments such as GC-MS/MS and LC-MS/MS are often used. As the exploration of the reaction pathway is often one major objective, the mass spectral analysis from tons of peaks obtained from MS is very challenging.

  在工作中我需要与痕量的污染物或是产物打交道，也经常要用到 GC-MS/MS 以及 LC-MS/MS 等仪器。探究反应路径是我们关注的重点，而从成千上万的质谱峰中进行分析真的是一件颇具挑战的事。
  
  

• How do you spend your spare time?
  您怎样度过业余时间呢？

  I spend my spare time with my family including my 6-year old son. Outside of that, I enjoy reading, travelling and playing tennis.

  空余时间我一般都选择陪着家里人度过，尤其是我有一个 6 岁的儿子。此外，我喜欢阅读，旅行以及打网球。
  

• Which profession would you choose if you were not a scientist?
  如果您不是一名科学家，你可能会选择哪种职业？

  I have been enjoying so much as a teacher and researcher in the university. If I had not gone into science, I would like to be an engineer.

  我很享受在大学里进行教学和研究的生活。不过如果我没有进入科研领域的话，我可能会成为一名工程师。
  

• Can you share one piece of career-related advice or wisdom with other early career scientists?
  您能向青年科学家们分享一些职业上的建议或意见么？

  Work on something that needs to be worked on. Research is not just paper publication. It will be very exciting and important to solve real-application problems.

  努力解决实际需要解决的问题。研究不仅仅是为了发表文章。解决现实应用问题会更重要与令人振奋。

关于期刊 ESWRT

Environmental Science: Water Research & Technology (ESWRT) 自 2015 年正式出版以来，受到来自水环境研究领域工作者的高度关注，并深受好评。该期刊主要报道水科学与技术相关的创新性科研成果，尤其是水的资源、安全和循环利用方面的突出成果。致力于展示促进水资源可持续发展的高质量研究和新技术，内容涵盖水资源监测和分析技术，水和废水处理的物理、化学和生物过程，膜技术和海水淡化，先进的净化技术等。

关于杨欣教授

中山大学环境科学与工程学院教授。本科毕业于南开大学环境科学系，2002 年进入香港科技大学进行深造，2007 年获香港科技大学土木和环境工程系博士学位，后于北卡罗莱纳大学师从 Philip C. Singer 教授从事博士后工作。主要研究领域为水污染治理中的副产物形成机理与控制，以及水环境中微量污染物的迁移转化与控制。

欢迎点击查看杨欣教授针对污水治理中消毒副产物的相关研究（全文免费下载）

• Emerging investigators series: disinfection by-products in mixed chlorine dioxide and chlorine water treatment
  Environ. Sci.: Water Res. Technol., 2016, Advance Article
  DOI: 10.1039/C6EW00061D