孫景志：二十年不改基礎研究夢

作為一名科研人員，浙江大學教授孫景志的科研之路和同行有些不一樣：他大學畢業(yè)后曾在某知名石化企業(yè)工作了十年，從企業(yè)里的工程師轉(zhuǎn)型為大學里的教授。在創(chuàng)業(yè)大潮風起云涌的今天，他仍然鐘情于基礎研究，力圖在“聚集誘導發(fā)光機理研究、材料設計和應用探索”與“炔烴可控聚合”兩個領域做出新貢獻。

從讀博開始到現(xiàn)在，孫景志從事基礎研究已20年?！拔蚁Ｍ軌蛲ㄟ^基礎研究對研究對象有深入、系統(tǒng)的認識，然后再與工程技術(shù)人員合作，把它們運用到實踐，解決實際問題”。

科研之路的轉(zhuǎn)變

人的一生會面臨很多選擇，但很多人盡管不滿意自己當下的生活，卻不敢邁出改變的那一步，畢竟每次轉(zhuǎn)變都意味著失去很多原有的積累。但孫景志不是這樣，他的科研之路經(jīng)歷過多次轉(zhuǎn)變?！按蟾攀怯文撩褡宓幕蛟谄鹱饔冒伞Ｎ蚁矚g流動，不太在意轉(zhuǎn)變研究方向”。

1982年，孫景志考入吉林大學。4年后，他支援國家大中型企業(yè)建設，進入東北一家知名石化企業(yè)，一干就是十年。在企業(yè)工作期間，他發(fā)現(xiàn)，凡是重大的化工技術(shù)和重要的化工材料，基本都是從國外引進的。進一步觀察后，他發(fā)現(xiàn)國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)和設備落后只是表象，本質(zhì)是基礎研究的落后。

“我剛到這家公司時的工作是制備高性能聚酯纖維，看別人的專利、模仿別人的配方占據(jù)了絕大部分研究內(nèi)容。我很想知道為什么人家會設計出這樣的配方。這正是促使我讀研究生的原動力。”孫景志回憶道。

1996年，孫景志在吉林大學讀完了在職研究生，原單位希望他回去繼續(xù)工作。但他最終選擇放棄鐵飯碗，繼續(xù)在母校讀博。博士畢業(yè)后，在導師的推薦下，他來到浙江大學材化學院材料科學與工程博士后流動站工作，出站后留在浙大任教。

選擇與被選擇

2006年，香港科技大學教授唐本忠受聘為浙大“光彪講座教授”，并在高分子科學與工程學系成立課題組，孫景志加入到他的隊伍中，選擇了功能性聚炔的設計合成作為研究方向。“唐老師當時的研究重點就是‘功能性聚炔，因為選擇了他的團隊，這個方向就成為我的研究方向。從這點來說，一開始是研究方向選擇了我”。

聚乙炔有過輝煌的歷史，是2000年諾貝爾化學獎的物質(zhì)基礎。但是因為長期看不到應用前景，很多人退出該領域，傳統(tǒng)的功能性聚炔研究逐漸式微。如今，孫景志等人注意到雙取代乙炔聚合物在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可加工性能上顯著提高，能夠選擇性地通透某些氣體和液體，還能高效率地發(fā)熒光，有望發(fā)展成為一類具有應用前景的共軛高分子。但其制備非常困難，30多年來只有很少幾種聚雙取代乙炔被合成出來。于是，開發(fā)新的合成路線，豐富聚雙取代乙炔的結(jié)構(gòu)、拓展其功能就成為一個前景光明但挑戰(zhàn)性巨大的研究課題。

“到此時，就是我選擇了功能性聚雙取代乙炔這個方向?！睂O景志說。

國家自然科學基金委2015年啟動了以唐本忠為首席科學家的“基于三鍵化學的高分子合成”重大項目，他有幸參與其中負責炔烴可控聚合的研究。目前，他們在聚合后修飾方法制備聚雙取代乙炔方面進展順利，已經(jīng)搭建起功能性聚雙取代乙炔的一塊合成平臺?！跋Ｍ偻ㄟ^一到兩年的時間能夠正面迎戰(zhàn)，并取得實質(zhì)性的突破”。

基金委資助意義重大

對于基金委，孫景志滿懷感激：“可以說，我身邊每一個從事基礎研究的科研人員，都是在基金委的資助下起步的?！?/p>

以他參與的“基于三鍵化學的高分子合成”研究為例，孫景志介紹說，傳統(tǒng)的高分子工業(yè)的基礎是基于雙鍵單體的高分子合成化學，而基于三鍵單體的聚合物是第四代高分子，將會為未來的高分子工業(yè)打下基礎并帶來新的機遇?！拔抑饕芯侩p取代乙炔的可控聚合。雖然看得見的目標是合成出發(fā)光性能、穩(wěn)定性能和可加工性能俱佳的聚雙取代乙炔，但是如何讓帶有功能基團的雙取代乙炔單體按照我們的要求去聚合，解決這個30多年來都沒有得到妥善解決的高分子化學難題，才是我更加感興趣的。也只有自然科學基金能夠長期資助這樣看似‘空中樓閣一樣的基礎研究”。

AIE值得更多關(guān)注

孫景志所在課題組的另外一個科研重點是聚集誘導發(fā)光機理研究、材料設計和應用探索。聚集誘導發(fā)光（簡稱ME）是唐本忠在2001年率先提出的，歷經(jīng)15年發(fā)展，如今已經(jīng)成為化學和材料方面全球關(guān)注度最高的研究領域之一。

傳統(tǒng)的發(fā)光分子在稀溶液里可以高效地發(fā)光，但在濃溶液中或聚集狀下，發(fā)光能力就會減弱甚至消失。此前科學家都試圖避免讓它們聚集在一起。但唐本忠獨辟蹊徑，用類似螺旋槳一樣的分子結(jié)構(gòu)代替像平板一樣容易聚集的分子結(jié)構(gòu)。變身后的分子“性情大變”，越緊密聚集，越能發(fā)出耀眼光芒。這種發(fā)光現(xiàn)象命名為聚集誘導發(fā)光。正是這個特殊的性質(zhì)使AIE材料在很多傳統(tǒng)發(fā)光材料止步不前的應用領域可以大步前行。

目前，孫景志主持的基金委的“用于生物檢測與成像的AIE型紅光納米材料”面上項目剛結(jié)題，成果頗豐；而一個新的課題已經(jīng)啟動，進展順利?！皠偨Y(jié)題的這個項目的核心內(nèi)容就是合成出發(fā)紅光的AIE分子，制備成納米材料，然后嘗試其在生物檢測和成像中的應用。目前我們已經(jīng)開發(fā)出系列發(fā)紅光的AIE分子，在傳統(tǒng)紅光材料的改造和利用電子給受體修飾AIE分子兩條路線上都有收獲，在細胞染色和成像方面也取得了成功。”孫景志說。

談到在AIE領域作研究的體會時，孫景志感慨道：“AIE是由我國科學家提出概念、挖掘機理、發(fā)展體系、引領方向的研究領域，這非常難得?！?/p>

“和AIE材料同樣重要的，是AIE背后的故事?！睂O景志說，創(chuàng)新是科學研究的靈魂。但是不能把“創(chuàng)新”簡單地理解為“不同”，也不能把創(chuàng)新理解為“豐富和發(fā)展”。原始創(chuàng)新意味著打破和建立新的理論學說，就像AIE這樣，從不能發(fā)光到能發(fā)光，從不被認識到逐漸被認識。

需要指出的是，AIE機理還不夠完善。盡管能夠利用現(xiàn)有理論解釋很多發(fā)光現(xiàn)象、設計AIE材料，但是仍然不斷有“例外”被觀察到。這意味著背后的機理研究還需要更加深入。“這是特別艱深的課題，一時很難突破。我反復問過自己是否還能堅持，每一次的答案都是只能而且應該堅持下去。”孫景志說，“也許有那么一天，有一個更為完整清晰的理論會被認識和接受。就像辛棄疾的詞寫到的那樣：驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處。”

來源：《中國科學報》