

本文來自微信公眾號:知識分子,對話:王一葦,撰文:李想俁,題圖來自:視覺中國
鄒曉冬是瑞典皇家科學院院士、斯德哥爾摩大學教授,自 2020 年起開始擔任諾貝爾獎的評委。作為一位結構化學家,鄒曉冬介紹了本次獲得諾貝爾化學獎的金屬有機框架(MOF)的特性與應用前景。
而作為諾獎評委,她認為按照中國現在的發展趨勢,諾貝爾獎已經越來越近。中國科學家需要有發現一個空白且重要的領域的能力,能夠把精力用到這個領域上,做出從 0 到 1 的工作。而不是被影響因子和文章引導,在別人已經從 0 到 1 開拓出來的領域去做那些熱門的研究。此外,中國科學家應該"打出國門",跟國外的人多交流,要"卷"也要到國際學術圈來"卷"。
以下是《知識分子》與鄒曉冬對話的實錄,文字經過編輯。
一、金屬有機框架(MOF)是一個納米工廠
知識分子:鄒老師您是研究結構化學的專家,之前也研究過沸石的結構,這次化學獎的得主是做了金屬有機框架(MOF),它跟我們 1991 年之前認識的一些天然結構有哪些差別?
鄒曉冬:第一個差別就是它的比表面積比沸石的比表面積要大 10 倍左右,所以它是一個更多孔的結構。還有一個特點是它能夠調控。沸石最基本的結構單元是二氧化硅,只有一個氧和硅,可以用鋁等等去調節它的成分,可是它的孔很難擴大。金屬有機框架的有機分子可以有長有短,有無數的可能性。而它的金屬節點也有無數種可能性。
比如可以用一個原子,也可以用一個團簇,這樣一來,金屬有機框架的結構就可以是無限多種。而且它還有一個特性,就是說你(用)不同的有機分子,它對不同的分子有親和性。這樣你就可以做催化,可以修飾它,比如說水分子可以到這個框架里頭來,氮分子(氮氣)可以到這里來,氧氣也可以到這里來,就是它有選擇性。
知識分子:比如說這個結構已經成型了,它在放在那里,能夠用來裝什么呢?
鄒曉冬:裝什么你就要這么想,你看你要用什么?比如說我要做氣體分離,這個分子的大小就要根據氣體的尺寸來分離,調有機分子的長度。還有吸附也就是相互作用,如果是這個有機分子有極性,它是希望能夠吸附二氧化碳的,比如說加上氨,它對二氧化碳的吸附就更強。氣體進去時首先吸附的就是二氧化碳,這樣就可以通過調節有機分子,同時也調節金屬來改變它的性能。
知識分子:所以它就像是一個百寶箱,你把它設計成什么樣,它就能裝什么相應的東西?
鄒曉冬:對,這是一個工廠,一個納米工廠。你可以用這個"工廠"來做儲存,也可以做分離,也可以做化學反應。
知識分子:那現在我們能夠預想到的,用這個技術它能在,比如說哪一些能源的或者說是環保的領域有一些貢獻嗎?
鄒曉冬:理想來說,它對二氧化碳的捕捉(很有用)。因為現在的二氧化碳的分離和捕捉主要是用含氨的水溶液。這樣需要的溫度比較高,(MOF)的捕捉可以調控,使得它所需的能量和成本大大減少。再一個就是水,還有甲烷,甲烷可以是一種存儲能源的可能性。如果將來它能夠用于儲存能量,然后跟太陽能結合等等,這是一個很好的綠色收集能源的方式。
知識分子:這個材料的可持續性會有多久?比如說用了可能一會它就會消解掉,還是說它可以有成千上萬年都會保持不變?
鄒曉冬:跟分子篩相比,它的穩定性和可持續性還是沒有分子篩有優勢,這是一個需要解決的問題。從可持續上來說,它不穩定,結構就有可能被破壞,但它也可以重組,也可以回收重組。這種自主重組是需要調控一些化學條件的,因為它的成分都在這里,你改變它的化學,也許它能夠重組。
二、中國科學家要"卷"也要到國際學術圈來"卷"
知識分子:您從 2020 年開始擔任諾貝爾獎的評委,想問一下您有怎樣的體驗?
鄒曉冬:做評委是一個非常有意思的工作,開闊了自己的眼界,這是一個學習的過程,我也很享受這個過程。
知識分子:瑞典皇家科學院里面大概 2020 年的時候已經有 15% 的女性科學家了。我想知道您自己身為一個女性科學家,在這個環境里面工作,您的具體感受是什么樣的?
鄒曉冬:從做研究來說,在任何方向我沒有想過我是一個女性。在瑞典,不是特別歧視女性,所以從工作來說,我沒有看到對女性有什么劣勢。
但是有一個問題是,女性的社會圈子跟男性不太一樣,從社交方面來說,比如同事一起吃飯,如果女性少的話還是比較孤立。如果是女性越來越多,實際上你有更多互相交流的可能性。
知識分子:您還有什么想對國內科學家說的?
鄒曉冬:現在國內看起來很"卷",科學家們在國內卷,但在大的國際會議上,在國際圈子里頭,來自中國的學者太少。就拿我們這個 MOF 領域來說,發表的文章將近有一半是從中國大陸發表的。但在開 MOF 會議時,卻沒有很多中國人。我覺得中國人要打出(國門),跟國外的人多交流,要"卷"也要到國外來"卷"。
中國人能不能夠做出從 0 到 1 的工作?這需要有發現一個空白且重要的領域的能力,能夠把精力用到這個領域上,做出從 0 到 1 的工作。我覺得中國科學家在這方面要做更多的努力。當然,中國也有很多從 0 到 1 的工作,也許將來有一天會得到諾貝爾獎。
可是從大環境來說,現在支持研究的方向、評審的標準是文章和影響因子。影響因子和文章容易引導大家都去做熱門的科研工作,可是這些熱門已經是別人從 0 到 1 把它開拓出來的了。怎么能夠找到一些中國人可以做的空白區域是關鍵。中國人有智慧、有能力,也有經濟能力和條件可以做到,要讓科學家們安心下來,能夠做一點開拓性、原創性的工作。
在評諾貝爾獎的過程中,我們不參考文章發到什么地方,這不是考慮的基礎。只要你做了很多的工作、能夠發表了,大家都認為這是一個開創性的工作,完全就可以得到諾貝爾獎。有時候諾獎成果是發表在作者本國的期刊,不是在世界性的期刊。
寶尚配資提示:文章來自網絡,不代表本站觀點。