楊學明院士：時間鏡中的十三年

　　時間如同一面不會撒謊的鏡子。進入大連化物所13年來，第一批“萬人計劃”入選者楊學明的時間都到哪里去了?時間之鏡對楊學明的寫照是：研發科學儀器、做出科研成果、培育科學人才。

　　中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱大連化物所)分子反應動力學國家重點實驗室所在的小樓樸素別致，依山而建，隱在一片翠林中，遠遠望去恰似一幅風景靜照。

　　只是，實驗室里卻是另一派景象：室內幾乎被各種燈光閃爍的實驗儀器占滿，各類線纜如同爬山虎般順著架子連接著儀器，一項項實驗正在各臺儀器上運行著。屋內設備發出“嗡嗡”聲，聲音低沉節奏卻不緩慢，這里一派忙碌。

　　“從沒有實驗室, 到空空的實驗室, 再到滿滿的實驗室，經過13年建設，我們實驗室發展了起來。”大連化物所副所長、中國科學院院士楊學明向《中國科學報》記者感慨道。

　　2001年，楊學明被聘為大連化物所研究員兼分子反應動力學國家重點實驗室(以下簡稱實驗室)主任，從那時起，他便開始了新的創業。

　　十多年來，楊學明培養了一批批研究生，他們走出實驗室，找到了自己發展的方向;他帶領團隊將研究工作從氣相化學動力學研究擴展到了表面化學反應動力學。

　　“當然, 更讓我高興的是我們的研究工作獲得了國內國際同行的認可。從這些工作可以看到我的時間都去哪兒了。”楊學明說。

　　時間是一面不會撒謊的鏡子。研發科學儀器、做出科研成果、培育科學人才，這些成為時間之鏡中楊學明的寫照。

　　興趣難改是科研

　　科研對于楊學明而言是終生的興趣。與科研結緣，最初也從大連化物所開始。

　　1982年至1985年，楊學明在大連化物所攻讀碩士學位。“張存浩老師把我帶入分子反應動力學——令我一輩子著迷的研究領域。”楊學明回憶。

　　2013年度國家最高科學技術獎得主、中國科學院院士張存浩在上個世紀80年代，領導團隊率先開展新“泵浦”反應和分子碰撞傳能動力學方面的研究。以此為基礎，作為奠基人之一，張存浩開創了我國分子反應動力學研究領域，獲得了多項國際先進或領先的研究成果。

　　“我目前的主要工作還是在這一領域開展科學研究。”雖身兼數職，但楊學明一直難改主要的興趣。

　　在過去的數年中，楊學明帶領團隊在氣相化學動力學方面取得了一系列新突破，特別是在化學反應共振態的研究方面發展了一套系統的探測方法，使得他與團隊對于重要反應過渡態的研究達到了一個更高境界。

　　“特別讓我欣慰的是，經過多年努力, 最近我們在表面化學動力學，特別是表面光化學動力學的研究方向上，取得了一系列我認為具有重要意義的成果。”楊學明說。

　　今年1月，楊學明帶領的科研團隊在最新一期的《美國化學會志》上發表了“甲醇在Anatase-TiO2(101)表面光催化產氫”的研究成果。“在這一領域的探索，對于我們如何更加深入地理解光催化過程具有重要的學術意義。”說起科研，楊學明總有道不完的想法。

　　對于人生這一最大愛好，楊學明一直努力思考如何做得更好。

　　“最近幾年，我花了比較多的時間考慮在我們國家科學技術發展中哪些是我們這一專業可以作出重要貢獻的工作。”楊學明從不打沒有準備的仗。“中科院近年來推動的‘一三五’戰略規劃是我們重新調整研究計劃的一個契機。”他說。

　　因此，他帶領團隊轉向與能源相關的一些基礎化學動力學的研究，表面光催化機理研究方向正是這樣一項重要工作。

　　另一方面，楊學明團隊也著眼國家急需的研究領域，如發動機燃燒、大氣污染以及化學激光等。“這些領域都非常需要化學動力學領域的基礎研究。”他說。

　　作為大連化物所“一三五”三個重要方向之一的“能源轉化中基元與表面反應的研究”中的一部分，楊學明的計劃是，“進一步凝練研究方向，加強與應用研究的合作，真正發揮化學動力學作為一個重要基礎學科應該發揮的支撐作用。”

　　“從中科院自身發展來看，我們的研究工作必須圍繞以重大需求背景為導向的基礎科學問題來展開，才能真正為國家重大研究方向提供支撐。”他對此非常堅定。

　　動手動腦成“利器”

　　2012年3月，總預算達1.4億元的國家重大科研儀器設備專項“基于可調極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置”已在大連啟動。待建成后，這套大科學儀器將成為國際上唯一一套工作在50～150納米極紫外區間且波長可調的全相干高亮度的自由電子激光器。

　　楊學明正是這個項目的總負責人。他告訴記者，這個裝置的研制將極大提升我國在能源等相關基礎科學領域的實驗水平，并極有希望成為國際上相關領域的一個重要研究基地。

　　“新的儀器的發展是學術研究發展最為重要的基礎，沒有新的科學儀器在物理化學領域是寸步難行的。”楊學明說。

　　實際上，從踏上科研之路開始，他就非常重視新科學儀器的發展和研制。“把儀器研制當作我們所有研究工作的起步點。這么多年來，我是一直堅持這么做。”他說。

　　2012年，楊學明帶領表面光化學反應動力學小組利用自行研制的基于高靈敏度質譜的表面光化學裝置，系統研究單分子層(ML)甲醇覆蓋的TiO2(110)在紫外光照射后的反應動力學過程，并取得新進展。

　　當被問及哪些是自己與團隊的滿意之作時，他給出兩個答案：一個是他們在氣相動力學研究方向發展出一系列具世界領先水平的儀器，使得我國該領域在世界上保持很強的競爭力;另一個是發展了一系列新的表面光催化動力學儀器，開辟了一個利用激光及高靈敏度質譜方法研究表面光催化動力學的新方向。

　　實驗室在新科學儀器發展方面取得的好成績，令不少國外科學家非常羨慕。更重要的是，在楊學明的帶動下，他的學生紛紛愛上了自己動手研發儀器。

　　“儀器研發對于學生能力的培養特別重要，因為所有的事情你必須自己做一遍。一個學生能夠有機會自己從頭到尾參與一個新的儀器的研制過程，我認為是實驗物理化學中最重要的鍛煉。”

　　在這一鍛煉過程中，學生必須先想清楚要做什么樣的科學儀器，是否能夠設計出其他人沒有的新東西，然后通過精心設計和高度關注研制過程，最終拿出高水平的科學儀器。

　　13年來，楊學明認為，最重要的收獲正是培養了一批批具有很強儀器發展能力的學生，“國家以及實驗物理學科非常需要這樣的人才，一部分人已經在不同領域開始展露才華”，這讓楊學明感到非常欣慰。