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僑眷納米專家吳新濤
陳鋒／文
吳新濤給研究生授課(楊釗良/圖)
繼互聯(lián)網(wǎng)、基因等名詞成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)后，納米一詞也越來越多地躍入人們的眼簾。錢學(xué)森院士預(yù)言：“納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)將是下一階段科技發(fā)展的特點(diǎn)，會是一次技術(shù)革命，從而將是21世紀(jì)的又一次產(chǎn)業(yè)革命�！�
按照半導(dǎo)體行業(yè)著名的摩爾定律，每18個(gè)月左右，芯片的速度增加一倍、尺寸減小一半，到2010年，它就會達(dá)到其物理的極限，因?yàn)榘凑瘴㈦娮蛹夹g(shù)越來越小的發(fā)展思路，它會碰到無法逾越的量子效應(yīng)。現(xiàn)在人們越采越傾向于納米技術(shù)的思路，即從單個(gè)原子、分子做起，認(rèn)為它是突破這個(gè)極限的惟一希望。專家預(yù)測：納米技術(shù)未來的應(yīng)用將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算機(jī)，成為未來社會發(fā)展的核心，極大地影響人類的生活。
連日來，我國納米研究捷報(bào)頻傳。在最近揭曉的2002年國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評審結(jié)果中，由菲律賓僑眷吳新濤參與共同主持的科研成果，榮獲國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。此項(xiàng)研究成果構(gòu)筑了目前容量最大的金屬納米籠，籠內(nèi)體積超過1000A3(即一立方納米），可同時(shí)容納多種離子和小分子，引起世人的注目。
此次獲獎(jiǎng)的科研項(xiàng)目名稱為“新型無機(jī)聚合物的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)規(guī)律與性能研究”，是由福建物構(gòu)所所長洪茂椿研究員和吳新濤共同主持完成的。除金屬納米籠外，研究成果同時(shí)構(gòu)筑了無機(jī)——有機(jī)納米管，進(jìn)而以特定方式串成首例結(jié)構(gòu)有序的金屬——有機(jī)納米管陣列；此外還利用合理合成思想，將不同的團(tuán)簇活化制備出各種金屬納米線。令科技界引以自豪的還在于這些“籠”、“管”、“線”是由大小均勻的納米顆粒構(gòu)成。
吳新濤是國內(nèi)著名的物理化學(xué)（結(jié)構(gòu)化學(xué)）家，現(xiàn)任中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所研究員，博士生導(dǎo)師，中科院院士，結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會副主任，中國化學(xué)會理事會理事。他于1999年當(dāng)選為農(nóng)工黨福建省委會主委；2002年當(dāng)選為福建省科協(xié)主席；2003年1月當(dāng)選為福建省政協(xié)副主席。
吳新濤的父母及親人旅居菲律賓，妻子系印尼歸僑。1939年4月，吳新濤出生于福建石獅，初中時(shí)在石獅石光中學(xué)念書，1960年畢業(yè)于廈門大學(xué)化學(xué)系，1966年福州大學(xué)化學(xué)系化工系物理化學(xué)專業(yè)研究生畢業(yè)，1983-1985年作為訪問學(xué)者先后到美國弗吉尼亞大學(xué)化學(xué)系和紐約州立大學(xué)石溪分校進(jìn)修學(xué)習(xí)。他長期從事過渡金屬硫化學(xué)、簇化學(xué)和結(jié)構(gòu)無機(jī)化學(xué)的研究，并承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金重大、重點(diǎn)及面上等項(xiàng)目�；趯Υ鼗瘜W(xué)的貢獻(xiàn)，他被美國發(fā)行的《簇科學(xué)雜志》稱為該領(lǐng)域的“國際帶頭學(xué)者”。他在國內(nèi)外發(fā)表論文120多篇，先后參加國際學(xué)術(shù)會議15次，以主要完成人身份獲得國家級及省部級獎(jiǎng)項(xiàng)12項(xiàng)，其中以他為第一完成人的“鉬（鎢）-銅（銀）-硫三元簇合物系的合成化學(xué)與結(jié)構(gòu)化學(xué)”獲1996年中國科學(xué)院自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和1997年國家自然科學(xué)獎(jiǎng)四等獎(jiǎng)。
對于普通老百姓，幾年前“納米”這一名詞還鮮為人知。然而今天，通過各種媒體的多方介紹，特別是股市的熱炒，“納米股”一段時(shí)間成了最叫響的股票。于是，“納米”已逐漸為尋常百姓茶余飯后的談資。記得當(dāng)時(shí)在福州的街頭，一位老太婆這么問她的孫子：“納米是什么樣的米，能不能吃呀？”
實(shí)際上，學(xué)過初中物理的人都知道，“納米”僅僅是個(gè)長度單位，一個(gè)納米長度相當(dāng)于十億分之一米。舉個(gè)簡單的例子來說，如果我們做成一個(gè)納米的小球，把這個(gè)小球放在一個(gè)乒乓球上面的話，那么從比例上講就相當(dāng)于把一個(gè)乒乓球放到地球上面去。
中科院固體物理研究所張立德研究員指出，納米科技是研究由尺寸在0.1-100納米之間的物質(zhì)組成的體系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用，以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)問題的科學(xué)技術(shù)。
隨著“納米股”熱潮的煙消云散，人們似乎更認(rèn)同于“納米是看不見、摸不著”的觀念。專家告訴人們說，所謂的納米概念股只是一個(gè)概念并不是最后的產(chǎn)品，納米時(shí)代真正來臨的話，最快也要二三十年。
不久前，在漳州市僑聯(lián)會所樓下的一家服裝店，“納米西裝”、“納米襯衫”已經(jīng)擺上了衣架，當(dāng)然價(jià)錢不菲；而在福州的新華都，一些導(dǎo)購小姐已經(jīng)開始向人們推銷“納米洗衣機(jī)”、“納米冰箱”了；聽說，晉江市池店的一家公司研發(fā)的新產(chǎn)品“納米抗菌功能運(yùn)動(dòng)鞋”正積極組織批量生產(chǎn)，而景德鎮(zhèn)陶瓷結(jié)親納米技術(shù)，燒制出了新產(chǎn)品。所有這些似乎都在告訴我們說，“納米”正悄悄地走進(jìn)我們的生活。
中科院納米科技項(xiàng)目首席科學(xué)家白春禮院士說，目前的確有許多家企業(yè)都有自己的產(chǎn)品，但絕大部分是以生產(chǎn)納米的粉體材料為主，就是把材料做成納米級的非常小的顆粒，再把粉體做成材料供大家使用。比如：納米洗衣機(jī)是在洗衣機(jī)內(nèi)膽涂上一種納米材料以抑制霉菌的生長；納米冰箱也是同理；還有納米領(lǐng)帶，普通領(lǐng)帶的表面經(jīng)物理、化學(xué)兩種納米方法處理后，便有了很強(qiáng)的自潔能力，不沾水、不沾油；此外，布料、瓷磚等材料經(jīng)處理后也可具有自潔功能。
科學(xué)家對“納米”的研究，可以追溯到上一世紀(jì)的中葉。被認(rèn)為愛因斯坦之后最杰出的量子物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼，在1959年的美國物理學(xué)年會上發(fā)表《底部有很大空間》的演講，這被公認(rèn)為是納米科學(xué)技術(shù)思想的來源。他在這篇演講中所做的驚世預(yù)言“至少依我來看，物理學(xué)的規(guī)律不排除一個(gè)原子一個(gè)原子地制造物品的可能性”。
七十年代，科學(xué)家開始從不同角度提出有關(guān)納米技術(shù)的構(gòu)想，1974年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)（Nano-technology）一詞描述精密機(jī)械加工。1982年，科學(xué)家發(fā)明觀察納米結(jié)構(gòu)的重要工具——掃描隧道顯微鏡，為人類揭示了一個(gè)可直接探測的原子、分子世界，對當(dāng)時(shí)稱為“介觀物理”的研究和發(fā)展產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。1990年7月，第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議在美國巴爾的摩舉辦，標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)的正式誕生。
美國前總統(tǒng)克林頓曾用三句話非常形象地介紹了納米是什么東西和它的前景。他說通過在原子分子水平上操縱、操控物質(zhì)，那么去制造出強(qiáng)度是鋼的十倍、重量只有鋼的一個(gè)零頭這么一個(gè)材料；利用納米技術(shù)，你可以把美國國會圖書館的資料放在一個(gè)方糖大小的這么一個(gè)小盒子內(nèi)；將來利用納米技術(shù)，你在體內(nèi)僅有幾個(gè)癌細(xì)胞的時(shí)候就能發(fā)現(xiàn)（而現(xiàn)在治療癌癥一般都是很大的才能知道）。
洪茂椿、吳新濤等人是在1989年開始對這個(gè)項(xiàng)目研究的。科研人員通過長期、復(fù)雜和高水平的探索，在有關(guān)的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)表征和性能研究耗費(fèi)了12年時(shí)間。其間，產(chǎn)出的102篇論文全部發(fā)表在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊《SCI》上，其中有44篇問鼎國際一流和高影響因子的期刊，在國內(nèi)外同行中引起熱烈反響，美國、德國、法國、日本、加拿大等10個(gè)國家的專家來函索取論文。這些論文，有的被知名度很高的美國權(quán)威學(xué)者編著的教科書《高等無機(jī)化學(xué)》作為典型的結(jié)構(gòu)詳細(xì)引用，有的被注重應(yīng)用的英國雜志《化學(xué)與工業(yè)》作為杰出的無機(jī)化學(xué)論文加以介紹，有的被國際同行學(xué)者作為21世紀(jì)無機(jī)高聚物電學(xué)性能研究的新方向詳加推介。許多國際知名學(xué)者對本成果的工作表現(xiàn)出極大興趣，并要求開展合作研究。截止去年9月，上述論文被國際同行引用301次，且呈逐年增長趨勢。
自上世紀(jì)80年代以來，福建在基礎(chǔ)研究方面累計(jì)扛下4項(xiàng)國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（物構(gòu)所3項(xiàng)，廈大1項(xiàng)）。由于多年來國家一等獎(jiǎng)經(jīng)常出現(xiàn)空缺，這些二等獎(jiǎng)的“含金量”都是很高的，其中包括盧嘉錫院士、張乾二院士主持的有關(guān)項(xiàng)目。
自70年代納米顆粒材料問世以來，納米材料研究大致可劃分為三個(gè)階段。第一階段（1990年以前）主要是在實(shí)驗(yàn)室探索用各種手段制備各種材料的納米顆粒粉體，合成塊體（包括薄膜），研究評估表征的方法，探索納米材料不同于常規(guī)材料的特殊性能。第二階段（1994年前）人們關(guān)注的熱點(diǎn)是如何利用納米材料已挖掘出來的奇特物理、化學(xué)和力學(xué)性能，設(shè)計(jì)納米復(fù)合材料，通常采用納米微粒與納米微粒復(fù)合，納米微粒與常規(guī)塊體復(fù)合及發(fā)展復(fù)合材料的合成及物性的探索一度成為納米材料研究的主導(dǎo)方向。第三階段（從1994年到現(xiàn)在）納米組裝體系、人工組裝合成的納米結(jié)構(gòu)的材料體系越來越受到人們的關(guān)注，正在成為納米材料研究的新的熱點(diǎn)。
如果說第一階段和第二階段的研究在某種程度上帶有一定的隨機(jī)性，那么這一階段研究的特點(diǎn)更強(qiáng)調(diào)人們的意愿設(shè)計(jì)、組裝、創(chuàng)造新的體系，更有目的地使該體系具有人們所希望的特性。
洪茂椿、吳新濤等人合成出的納米籠、管、線等新型聚合物，雖然尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，但因顆粒分布均勻而顯示出異乎尋常的特色與優(yōu)勢：一旦這樣的聚合物發(fā)展成為材料，研究起它的結(jié)構(gòu)、性能以及實(shí)際用途將簡便得多。
吳新濤院士指出，有關(guān)聚合物所呈現(xiàn)的顆粒均勻分布的特性和優(yōu)勢，得益于結(jié)構(gòu)化學(xué)宗師盧嘉錫院士生前創(chuàng)辦的福建物構(gòu)所長期以來所形成的獨(dú)特而深厚的科研積淀和學(xué)術(shù)氛圍。在從事新型無機(jī)聚合物研究方面，科研人員一開始就十分重視從結(jié)構(gòu)與性能的結(jié)合上探索有關(guān)化學(xué)合成的路線和規(guī)律，并通過結(jié)構(gòu)調(diào)控合成系列新型高聚物。
作為博士研究生導(dǎo)師，吳新濤十分重視對人才的培養(yǎng)工作。長期以來，他共培養(yǎng)碩士、博士15名，其中培養(yǎng)的學(xué)生及青年科技人員有13人次獲得各種獎(jiǎng)勵(lì)。如：中國化學(xué)會青年化學(xué)獎(jiǎng)、中國科學(xué)院院長獎(jiǎng)學(xué)金特別獎(jiǎng)和優(yōu)秀獎(jiǎng)、福建省優(yōu)秀博士學(xué)位論文一等獎(jiǎng)和福建省科協(xié)青年科技獎(jiǎng)等。他培養(yǎng)的博士生黃群，獲1999年首屆全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)。由于培養(yǎng)碩士、博士研究生方面的成績突出，吳新濤獲1996年中國科學(xué)院優(yōu)秀教師稱號以及2000年中國科學(xué)院“寶潔”獎(jiǎng)教金。
吳新濤十分關(guān)心福建的建設(shè)與發(fā)展。在一次政協(xié)會上，他說，加快實(shí)施人才戰(zhàn)略、構(gòu)建福建人才高地，是增強(qiáng)福建經(jīng)濟(jì)發(fā)展后勁，加快現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的重要保證。
（原載福建僑聯(lián)網(wǎng)）
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