白春礼：在“科学的春天”起飞

白春礼：在“科学的春天”起飞

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http://news.gscas.ac.cn　　发表日期：2006-5-30　　来源：《大地》  

       纳米是一长度概念。一米的千分之一是一毫米,—毫米的千分之一是一微米，一微米的千分之一是一纳米，即一纳米是十亿分之一米。一纳米相当于普通人头发丝直径的五万分之一。

    纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，它的基本涵义是在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。

    1959年，著名物理学家，诺贝尔奖获得者费曼设想：“如果有朝一日人们能把百科全书存储在一个针尖大小的空间内并能移动原子，那么这将给科学带来什么!”

    纳米材料和纳米科技的创新和发展，属于今天知识经济时代的精神“核剑”，比真实的核弹威力更巨大，纳米科学家们的想像哪怕仅仅实现一部分，人类的未来就会变得非常富有戏剧性。

    2006年4月底，美国国家科学院在其网站上公布了新选出的72位美国本土院士和18位外籍院士名单。纳米领域权威科学家、中国科学院常务副院长、中国科学院院士白春礼和中国工程院院士袁隆平被选为美国国家科学院外籍院士。

    现年52岁的白春礼先后从事过晶体结构、分子力学等方面的研究。他从上世纪80年代中期开始转入纳米科技的重要领域——扫描隧道显微学的研究，主要工作集中在扫描探针显微技术以及分子纳米结构和纳米技术研究。

    白春礼现任中国科学院常务副院长。他还担任中国科协副主席、国家纳米科技指导协调委员会首席科学家、国家纳米科学中心主任、中国化学会理事长、国际理论与应用化学联合会执行局委员等，同时还是《美国化学会报》、《德国应用化学》和《先进材料》等化学界最重要的三份国际刊物中唯一的中国顾问编委。

    曾经是“兵团”的战士

    1953年9月，白春礼出生于辽宁省丹东市。他的父亲解放前曾在公立小学当过教员，喜欢诗词。在父亲的影响下，少儿时期的白春礼最爱背古诗词，最崇拜诗人，最想当作家。

    1970年，白春礼同千千万万的青年人一道，迈入“上山下乡”的行列，到内蒙古生产建设兵团锻炼成长。那里条件十分艰苦，民谣有“苦不苦，一天二两土，今天不够明天补”之说。他们住着“干打垒”的泥土房，每月领5块钱的津贴，平时就花几分钱买半斤“全面粉”饼干改善生活。

    因为上过两年初中、两年高中，白春礼当上了连队的文书，同时还开一辆大卡车，在同伴眼中，可谓能文能武。司机管出车，文书要负责接电话。因此，他常常在三更半夜被电话吵醒，开车送病号或者执行紧急任务。

    辛劳工作之余，白春礼悄悄地捡起了哥哥留给他的旧课本，就着昏黄的灯光，重新学习了初中、高中的全部课程。

    1974年，经过全连战士三轮不记名投票评选和参加文化考试，白春礼作为一名“有实践经验的工农兵学员”，成为北京大学化学系的学生。

    若干年后，已是中科院副院长、中科院院士的白春礼在北大作了一场报告，他说自己“从小就热爱文学，至今也不曾丢掉这个爱好”。报告会上，白春礼把自己创作的七言律诗作为礼物送给母校：“塞外戍边兵亦农，大漠孤烟影随风。最惜燕园春意早，借得墨砚塔湖中。显微催化纳米情，科海甘辛永攀登。往事悠悠谈笑里，心香一瓣寄未名。”

    在“科学的春天”起飞

    1978年1月，白春礼大学毕业，被分配到中国科学院长春应用化学所工作，从此开始了他在中国科学院的生涯。

    这一年的3月18日至31日，全国科学大会在北京举行。这是“文革”结束后，中国科学工作者的盛会，是拨乱反正的重要突破口。邓小平在会上作了重要讲话，指出中国科学事业的发展方向。大会闭幕时，86岁高龄的中国科学院院长郭沫若发表了书面讲话《科学的春天》，经著名播音员虹云在电台播出，在全国引起强烈反响，科技界人士更是激情澎湃。

    也正是在这个春潮涌动的3月，中国科学院所属的中国科技大学在北京成立研究生院。白春礼深深感到自己从事科研工作功底尚浅，于是决定报考研究生以期进一步深造。8月，他顺利地成为中科院化学所的硕士研究生，3年后，又接着攻读博士学位。

    从上大学到读完博士，白春礼如饥似渴地在化学王国里钻研，整整10年，他乐于与书相伴，全然不问冬夏春秋。在大学，他学的是催化，硕士和博士研究生期间学的是结构化学，基本上是在研究分子原子的结构，比较偏重于物理多一点。这就为他日后研究纳米科技打下了坚实的基础。

    结合自己的经历，白春礼认为，研究生在求学期间，应该有意识地重点加强两个方面的锻炼和培养。首先是学习和思维方式的培养。研究生学习不能满足于教科书或者传统知识，而要充分利用一切可能的渠道，了解最新的科技发展动态，拓宽自己的知识面。还有就是基本技能的培养。技能和经验的积累是创新的基础。除少部分理论研究外，自然科学研究很多是要通过实验来完成的，所以研究生要主动适应新形势，学习新技能，注意基本技能的积累，花大力气去钻研，不要满足于一知半解。

    显微镜里看到新天地

    风景如画的美国加州理工学院，曾经留下钱学森、周培源等前辈的足迹。

    1985年9月，白春礼受中国科学院化学所委派，来到加州理工学院做博士后和访问学者。很快，白春礼就以他的天赋及勤奋，赢得了曾任美国总统科技办公室副主任的白尔德斯楚维勒教授的赏识。经教授的举荐，白春礼进入了美国喷气推进实验室，这是由美国航空局与加州理工学院共管的著名实验室。当年，钱学森曾在此创下辉煌的业绩。

    白春礼最初从事的研究课题是扩展X射线精细结构谱，不久，他发现白尔德教授正在从事一项叫做STM(Scanning Tunneling Microscope扫描隧道显微镜)的研究工作。通过细致分析，白春礼意识到这是表面科学领域革命性的技术。

    当时，STM研究在中国尚属空白。白春礼向白尔德教授提出要参加STM的研究。经过评估，申请获得批准，他成为跻身于这一领域的第一个中国人。

    在1987年召开的第二届STM国际大会上，白春礼与美国同仁合作的《2— H二硫化钼层状半导体性质过渡金属二硫化物的STM研究》被列为大会报告，他编制的STM软件被美国海军实验室采用。

    30来岁的白春礼，不仅得到了白尔德教授的称赞，也得到了美国同行的认可。在大洋彼岸，白春礼面临着又一次人生抉择。

    开辟祖国的STM事业

    友情、美元、绿卡，乃至光明的前途，都没能拴住白春礼的心。1987年10月30日，他毅然踏上回国旅途。

    他把在异国他乡辛辛苦苦挣来的美元全部变成了STM的研制资料、关键元器件。妻子还有半年就能拿到硕士学位，这时也与他“比翼双飞”。在香港机场转机时，因携带的书籍过多，行李超重，他们留下了书籍，扔掉了一些“不重要”的行李。

    回到祖国，一切困难都在白春礼的预料之中。当时的化学所在负债几百万的状况下，仍借出了12万元人民币给白春礼的课题组。能有12万元不容易，可12万元对于STM研究来说只是杯水车薪。白春礼这时候只能像家庭方妇那样精打细算，能省就省。他曾扛着锹镐蹬上三轮去捡破烂，从旧螺钉、旧电线到废弃的实验台、破桌椅，见到什么他捡什么，活像个收破烂的；他曾坐公共汽车到几十公里外的京郊买实验用的机箱，然后扛着箱子在众人的白眼中挤公共汽车回城。

    一个偶然的机会，白春礼参加了中科院院长周光召组织的一次科研体制改革座谈会。白春礼向周院长汇报了工作进展情况以及经费极为紧张的实际状况。身为科学大家的周光召敏锐地意识到STM对于中国科技发展的重要意义，他当即对白春礼说：“你马上写份报告给我!”不到1个月，30万元的院长特别基金拨到了白春礼的课题组。

    1988年初，白春礼提出的“扫描隧道显微镜学及材料表面结构研究”被列为中国科学院的重中之重项目，两年拨款96万元。

    1988年4月12日，中国第一台计算机控制的STM在白春礼的领导下研制成功；随后，原子力显微镜(AFM)、激光检测AFM、低温STM、超高真空STM等相继研制成功；BEEM弹道电子发射显微镜的研制达国际先进水平……此后，白春礼STM研究小组发展成为一个初具规模的国际水平实验室，他们获得了国家发明专利6项，获国家级、院部级二等奖以上奖项11项，在国内外发表论文400多篇，出版中、外文专著十余部。

    推动中国的纳米科技

    STM后来被誉为纳米科技研究的“手”和“眼”，推动纳米科技成为一个新的前沿领域。白春礼和同事们用自己研制的STM，表面纳米结构和分子纳米技术方面取得了很好的进展，为国外科学界所注意，多次应邀在国际会议上做报告。

    1995年，白春礼出版了他关于纳米科技的第一部专著《纳米科学与技术》；2000年12月14日，他在国务院科技知识讲座上作了题为“纳米科技及其发展前景”的报告；2001年出版《纳米科技：现在与未来》，同年以国家纳米科技指导协调委员会首席科学家的身份参与制定了《国家纳米科技发展纲要》。

    天道酬勤。中国的STM研究凝结着白春礼的无数心血，辛勤的付出赢得了社会的认可。他获得了全国首届青年化学奖、中科院青年科学家奖、中国科协青年科技奖、中国青年科学家奖，并被评为国家有突出贡献的中青年专家、全国先进工作者、中国十大杰出青年……

    1993年，他成为STM国际顾问委员会委员，是这一组织及若干相关国际学术组织中唯一的中国代表。

    1996年他被正式任命为中国科学院副院长。

    2001年10月4日，国际化学工业协会在美国授予白春礼2001年度“国际奖章”，以表彰他在纳米科学领域的杰出贡献和为国际科学技术交流与合作所发挥的领袖作用。国际化学工业协会成立于1881年，涵盖了化工、能源、环境、材料、制药、生物技术等产业和高等学校和研究机构。协会成员遍布70多个国家，具有很高的权威。白春礼是继中国化学家侯德榜因发明工业制碱法于1943年获“荣誉会员”奖之后第二位获奖的中国科学家。

    “纳米热”中的冷思考

    在中国，如果谈到纳米科技，很多人肯定要提到白春礼，有人把白春礼称作“中国纳米之父”。对此，白春礼纠正说：“我不敢接受这个称号，因为有许多科学家都对这个领域有重要的贡献。”

    但是，作为中国纳米科技领域有影响的代表人物，白春礼积极推动社会对纳米科技内涵的全面理解，促进纳米科技研究与产业化在我国的健康发展。

    在中国科学院《2002科学发展报告》中，白春礼针对国内出现的“纳米热”撰文指出，需要对纳米科技的内涵和纳米科技的发展趋势做进一步的思考，防止一些谬误和炒作损害这一新兴的前沿科技在我国的健康发展。要坚持“有所为有所不为”的方针，加强研究基地的建设，增加科技专项的投入，同时要十分重视知识产权的保护。

    此外，白春礼还在多种场合为“纳米热”降温。他说，我国现在300余家自称从事纳米科技研发的公司主要是从事纳米材料，尤其是纳米粉体材料的生产。而有关对社会生活和生产方式将产生最深刻最广泛影响的纳米器件的研究，国内研究开发力量的部署严重不足。国外在这方面的研究虽然主要还停留在应用基础研究的阶段，但目前已申请了大量的专利，不断抢占制高点。我们必须重视纳米器件的研制和纳米尺度的检测及表征的研究工作。否则将会使我国在世界这一前沿领域的竞争中十分被动。

    对于中国的纳米科学研究，白春礼认识非常清醒。“我们在纳米科技基础研究方面应该说最近几年进展很快，从论文的发表数量和论文的引用、专利数量来看发展都很快，居全球第三位。但是与一些发达国家相比，还存在很大的差距。”差距主要体现在将来对纳米科技具有根本性带动作用的方面，包括纳米器件、纳米加工以及医学领域的应用方面，我们非常薄弱。

    做年轻人的良师益友

    当年白春礼就读的中国科技大学研究生院，已于2000年底正式更名为中国科学院研究生院。2001年4月，白春礼受命兼任中科院研究生院院长。

    这些年，在从事科技宏观管理的同时，白春礼不仅继续坚持纳米科学研究，还指导了不少研究生。谈到如何指导研究生，白春礼说，作为导师要教书育人，不能仅仅在科研上作出指导，而是要育人为先。他特别强调，导师要善于和研究生交朋友。导师要用真情关爱学生，用自己的言行做出表率。

    “共同的科学追求为导师和研究生创造了缘分，在科学探索的生涯中师生的友谊将会永存。”白春礼说，“许多学生毕业后，无论是在国内国外，我们之间的联系一直没有中断。我觉得作为导师，最美好的时光就是和学生在一起的时光。导师和研究生之间不仅仅是一种师生关系，而且也应该有一种朋友间的情谊。”

    对学生的爱，表现在管理中则是严。白春礼积极倡导中科院研究生院的教育改革，今年推出一系列的改革举措，狠抓研究生教育的质量，引起了教育界的关注。

    白春礼认为，自主创新是科学研究的灵魂和生命。现在研究生的年龄一般在30岁以下，思想活跃、精力充沛，受传统学术思想影响较小，正是出新思想、新成果的最佳年龄阶段。在充分借鉴现有经验、大胆创新、深入探索的基础上，研究生是可以做出开创性成绩的。他在各种场合，经常鼓励中科院的研究生，既要敢于研究新的理论、学习新的技术，也要注重技术、方法和工具的创新。研究生要主动加强与优秀的科学家、技术专家的交流，要敢于和成功者接触，学习他们的科研精神和成功经验。