◎ 本刊記者 趙 鷹
鄭蘭蓀院士是首批中美聯(lián)合招收的化學(xué)類(CGP項(xiàng)目)研究生,1982~1986年在美國(guó)Rice大學(xué)參與了原子團(tuán)簇科學(xué)的開(kāi)拓性研究,1986年學(xué)成歸國(guó)后,旋即進(jìn)入化學(xué)博士后流動(dòng)站繼續(xù)研究工作,1988年出站后留在廈門(mén)大學(xué)化學(xué)系工作至今。
鄭蘭蓀在美國(guó)留學(xué)時(shí)的導(dǎo)師,是美國(guó)科學(xué)院院士、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主斯莫利教授。一段時(shí)間后,斯莫利教授開(kāi)始關(guān)注這個(gè)勤奮好學(xué)的年輕人,將“超冷的原子簇正負(fù)離子束的產(chǎn)生”這一課題交給了他,這是一個(gè)國(guó)際上還沒(méi)有科學(xué)家嘗試過(guò)的難題。鄭蘭蓀明白,這是他求學(xué)生涯的一座山峰。他一天做一頓飯,分成三餐吃,每周學(xué)習(xí)、工作超過(guò)80個(gè)小時(shí)。最后,他的博士論文得到導(dǎo)師的高度評(píng)價(jià)。
1986年5月,在戴上博士帽數(shù)天后,鄭蘭蓀毅然動(dòng)身回國(guó)。美國(guó)、德國(guó)、沙特阿拉伯等國(guó)的同行均以優(yōu)厚的條件挽留,都被他謝絕了。
回國(guó)后,鄭蘭蓀進(jìn)入廈門(mén)大學(xué)物理化學(xué)博士后科研流動(dòng)站工作,研究的方向是激光產(chǎn)生原子簇、激光化學(xué)等,這是國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)的空白。
鄭蘭蓀面臨兩種選擇,一是利用國(guó)外先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室先做一些研究,盡快拿出成果;二是在國(guó)內(nèi)一切從零開(kāi)始干,這樣干周期長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)大,可能幾年內(nèi)出不了成果,卻能在國(guó)內(nèi)開(kāi)展具有國(guó)際先進(jìn)水平的研究。鄭蘭蓀毅然選擇了后者。他充分發(fā)揮國(guó)外所學(xué)之長(zhǎng),立足國(guó)內(nèi)條件,四處申請(qǐng)經(jīng)費(fèi),購(gòu)買(mǎi)儀器設(shè)備,籌建自己的實(shí)驗(yàn)室,在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了以激光產(chǎn)生和研究原子團(tuán)簇的工作,從無(wú)到有地建立起了在國(guó)內(nèi)有重要影響并得到國(guó)際同行重視的原子團(tuán)簇科學(xué)研究基地。從創(chuàng)新研究方法入手,自行研制了激光產(chǎn)生和原位研究原子團(tuán)簇的大型儀器,創(chuàng)建和發(fā)展了液相電弧、輝光放電、微波等離子體等符合團(tuán)簇形成規(guī)律的宏觀量合成方法,并將實(shí)驗(yàn)和理論研究緊密結(jié)合,微觀與宏觀體系的研究有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。
作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一,鄭蘭蓀承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金委“九五”重大項(xiàng)目“原子團(tuán)簇化學(xué)和物理”中的研究工作,在國(guó)內(nèi)外刊物上發(fā)表了300多篇論文。2004年4月30日,由鄭蘭蓀課題組等合成碳50氯10的研究成果在美國(guó)Nature雜志發(fā)表,取得富勒烯科學(xué)的重要突破,迅速在國(guó)際學(xué)術(shù)界引起較大反響。
鄭蘭蓀和團(tuán)隊(duì)運(yùn)用自創(chuàng)的合成方法,產(chǎn)生了豐富的新型碳簇,用氯原子捕獲含有相鄰五元環(huán)的活潑富勒烯,它們占了富勒烯可能結(jié)構(gòu)的絕大部分,但是由于非?;顫姸t遲沒(méi)有得到分離和結(jié)構(gòu)表征。其中包括碳50氯10等小于碳60的富勒烯,碳60的多種異構(gòu)體,三個(gè)五元環(huán)并連或會(huì)聚在一起的富勒烯,具有手性籠結(jié)構(gòu)富勒烯的衍生物,等等。這些結(jié)構(gòu)都通過(guò)X-射線單晶衍射得到明確無(wú)誤的結(jié)構(gòu)表征,并結(jié)合相應(yīng)的理論計(jì)算與研究,加深對(duì)它們結(jié)構(gòu)特性和形成機(jī)理的認(rèn)識(shí),還進(jìn)一步將碳籠上的氯原子用其他官能團(tuán)取代,開(kāi)展功能化研究。上述工作占了已發(fā)表的含相鄰五元環(huán)的富勒烯結(jié)構(gòu)的一半左右。當(dāng)年,斯莫利教授和其他兩位科學(xué)家就是因?yàn)楹铣珊桶l(fā)現(xiàn)了碳60而榮獲1996年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。比碳60更小、更難以捕捉的碳50的發(fā)現(xiàn)無(wú)疑是該領(lǐng)域研究的一項(xiàng)重要突破。
這些研究成果被Nature Chemistry等專題評(píng)論和介紹,評(píng)價(jià) 為“l(fā)andmark achievement”,為富勒烯科學(xué)研究注入了新的活力和動(dòng)力。合成了一系列類富勒烯結(jié)構(gòu)的多層籠嵌套的高核金屬簇合物,它們具有較高的對(duì)稱性。其中外層由30個(gè)Ni(Ⅱ) 離子構(gòu)成的32面體、內(nèi)層由20個(gè)La(Ⅲ)離子構(gòu)成的正20面體的雙層團(tuán)簇發(fā)表后,美國(guó)“化學(xué)工程新聞”旋即以“Caged Beauty”為主標(biāo)題,“Highly symmetric Keplerate boasts intriguing magnetic properties”為副標(biāo)題報(bào)道。Nature也發(fā)表了題為“A chemist finds beauty in molecules that resemble an early model of the Solar System”的評(píng)論。上述工作在Science、Nature Mater、Nature Chem.等刊物上發(fā)表,應(yīng)邀在Nature Chem.、Acc.Chem. Res.等刊物上發(fā)表綜述,獲得2006年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
鄭蘭蓀說(shuō),科研成果的取得絕不是偶然的撞大運(yùn),成功捕獲碳50,科研組從確定選題到最終取得成果,歷經(jīng)了10年艱辛?!皠傞_(kāi)始,我認(rèn)為要捕捉、發(fā)現(xiàn)碳50的成功幾率非常小,但組里的年輕人能夠堅(jiān)持不懈地做下來(lái),事實(shí)證明,他們的堅(jiān)持是對(duì)的。”鄭蘭蓀表示,碳50這一成果全部在國(guó)內(nèi)完成,這在中國(guó)科學(xué)界也是較少的。
由于工作出色,鄭蘭蓀先后于1988年獲得霍英東青年教師基金;1991年獲廈門(mén)市首屆“十大杰出青年”獎(jiǎng);1992年獲得國(guó)家自然科學(xué)基金首屆優(yōu)秀中青年人才專項(xiàng)基金資助,同年當(dāng)選為廈門(mén)市勞動(dòng)模范;1993年入選國(guó)家教委首批“跨世紀(jì)人才計(jì)劃”專家,并獲得霍英東青年教師獎(jiǎng),同年福建省總工會(huì)授予他福建省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)拢?994年經(jīng)答辯獲得國(guó)家自然科學(xué)基金首屆杰出青年科學(xué)基金的資助;1995年當(dāng)選為全國(guó)先進(jìn)工作者,并被評(píng)為福建省優(yōu)秀專家;1996年入選國(guó)家“百千萬(wàn)人才工程”;1998~2002年參加國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“原子團(tuán)簇的化學(xué)和物理”的研究,并成為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一;2000年被聘任為“長(zhǎng)江學(xué)者計(jì)劃”特聘教授,同年入選教育部高校骨干教師資助計(jì)劃;2001年,由他負(fù)責(zé)的“碳原子團(tuán)簇的形成研究”項(xiàng)目獲中國(guó)高校自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);同年他被遴選為中國(guó)科學(xué)院院士;2003年又被評(píng)為教育部直屬高校留學(xué)回國(guó)人員先進(jìn)個(gè)人;2004年被授予福建省“杰出人民教師”的稱號(hào)。
作為學(xué)科帶頭人,鄭蘭蓀創(chuàng)立了廈大無(wú)機(jī)化學(xué)博士點(diǎn),積極培養(yǎng)和引進(jìn)人才,使原來(lái)十分薄弱的無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)科得到較快發(fā)展,學(xué)科的青年教師已有7人先后獲得國(guó)家自然科學(xué)基金,在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表多篇論文。
盡管榮譽(yù)等身,鄭蘭蓀卻始終都保持著謙遜平和的學(xué)者風(fēng)范。這些年來(lái),無(wú)論科研與社會(huì)工作如何繁忙,即使近年來(lái)必須跨海坐船去漳州新校區(qū)上課,他都始終堅(jiān)持教授大學(xué)本科一年級(jí)的基礎(chǔ)課。
在鄭蘭蓀看來(lái),為本科生授課是教授義不容辭的責(zé)任,這樣可將自己的研究成果和本學(xué)科最新發(fā)展動(dòng)態(tài)直接講給學(xué)生,拓展他們的視野,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)、本學(xué)科發(fā)展的學(xué)習(xí)信心。“我講課還是蠻精彩的,我還是受表彰的‘福建省杰出人民教師’呢?!边@是鄭蘭蓀好不容易說(shuō)出的“不謙虛”的話。