作者:胡胜友 曾皓 来源:科学时报 发布时间:2009-12-23 9:30:08
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访中科大郑永飞院士:做好自己的事情

 
编者的话
 
院士制度是国家为促进科学技术事业发展而设立的重要制度之一。2009年,备受瞩目的两院院士增选名单已尘埃落定,新当选院士成为众人关注的焦点。
 
中国科学院学部主席团执行主席路甬祥曾表示,院士应该德才兼备,院士称号是荣誉也是责任。
 
对于这份荣誉和责任,新当选院士是如何理解、又是如何付诸行动的?为此,《科学时报》特开辟专栏,采访报道数位新当选院士的科研工作,记录他们的成长轨迹,揭示他们所肩负的社会责任。
 
[科学时报 胡胜友 曾皓报道]“是荣誉,更是一种期待,意味着我要用更高的标准来要求自己,在科学研究和人才培养方面作出进一步的创新。”对于此次当选为中国科学院院士,中国科学技术大学地球和空间科学学院教授、化学地球动力学研究实验室主任郑永飞表现得谦虚而淡然,他如往常一样在实验室里继续着科研工作。
 
语言干净利落,表情轻松自然。郑永飞举手投足间透着勤勉与自信。“做好自己的事情,不去想太多的事情,否则一事无成。”朴实的话语道出了这位50岁的年轻院士成功的诀窍。
 
最看重民办教师经历
 
从安徽长丰土山乡的一个民办教师,到享誉海内外的地质学家,再到“新科”院士,郑永飞最为看重的就是当民办教师的那一段经历。“不仅仅因为那时年轻、美好,更因为后来不论是做学生还是当老师,都从民办教师的经历中受益,那是书本上学不到的感悟啊!”郑永飞深有感触地说。
 
与那个年代里很多上山下乡的知识青年一样,在上大学前,郑永飞曾在乡下呆了两年半。那时候,他当过村里的广播员、做过民办教师。受到家庭的熏陶,郑永飞从小爱好文学,《三国演义》、《水浒传》、《林海雪原》等古典和现代作品他都烂熟于心,空闲时还自己写点古典诗歌。文学功底深厚、博学多才的郑老师,也备受当地学生的尊重和喜爱。
 
“那时候我就明白了,好老师的标准其实很简单:一是要想办法让学生能听懂你的课并且乐意听下去;二是让学生在下课后一小时内就能把你布置的作业做掉。这就是对老师教学效果的检验。”郑永飞说。从当民办教师教乡村里的孩子们开始,直到站在全国著名高校的讲台上,面对来自全国各地最优秀的学生,郑永飞一直用这两个看起来简单的标准要求自己。
 
1978年,郑永飞考入南京大学地质学系。“很多人问我为什么会选择地质学这个又冷门又艰苦的专业,我只能告诉大家,与其说是我选择了地质学,不如说是命运选择了我进入这个领域。”郑永飞说,那时候处于恢复高考前后,谈不上兴趣和爱好,只觉得能进大学,就应该好好学习,学出好成绩来。
 
大学期间,得益于民办教师的经历,他掌握了一套很好的学习方法,成绩一直名列前茅。“上课时,我好好记笔记;下课后,我及时整理笔记,并找来参考书把笔记补充完善。每次考试之前有两周进行系统复习,把所有笔记从头再看看,该记的记该背的背,然后把教科书从头到尾再看一遍,找出重点和难点。”郑永飞说。一直复习到考前的头天下午,他就钻进图书馆看看小说、读读诗歌,兴致盎然的时候还自己写上一首诗,晚上去看一场电影,第二天则以轻松、自信的心态进考场。
 
由于学习成绩优秀,郑永飞提前进入硕士研究生学习阶段。那时候,他觉得地质学与数理化“两张皮”,一直在思考着采用什么方法将它们有机结合起来。他花了大量时间和精力选修了原子物理、量子化学和统计力学等有关课程,希望把数理化知识和地质学知识更好地结合起来,使地球化学在数理化基础上获得更大发展。也就是这样,他渐渐迷上了地球化学,对一些深层次科学问题产生了好奇。7年的本科、硕士研究生阶段的系统学习和训练,为他今后科研上的腾飞打下了坚实的理论基础。
 
做研究不能心存功利
 
在郑永飞诸多科研成果中,特别值得一提的是,他的“矿物氧同位素分馏系数的理论计算和实验测定”是在一等奖空缺的情况下,与其他27项成果共同荣获2004年国家自然科学奖二等奖的。
 
此项获奖成果是由26篇系列学术论文组成的,这些论文都发表在国际权威地球化学刊物上,是他12年研究论文的集合。
 
“做学问不能有功利思想,科学研究既需要创新,又需要积累,要有十年磨一剑的耐力和甘于寂寞的勇气。”谈起获奖,郑永飞感慨地说,科研需要静下心来思考,一旦有了功利思想,就很难做出大成果、成就大事业。
 
矿物稳定同位素分馏系数的确定是公认的世界性难题,郑永飞早在南京大学攻读硕士学位期间就潜心于此,直到在德国哥廷根大学留学期间取得突破。早期,人们用统计力学方法计算气体分子的同位素分馏系数,但它对于固体矿物不适用。以后人们通过实验测定或自然观察进行校准,而由于受条件限制只能得到零散的结果。上世纪80年代初,有人提出了一种增量方法,即用矿物结晶化学原理计算硅酸矿物之间氧同位素分馏系数,但其结果与实验数据和自然观察相比,仍然存在较大的偏差,更不能应用于同位素地质测温。
 
郑永飞迎难而上,独辟蹊径,他从理论和实践两个方面同时推进自己的研究,将矿物结晶化学理论与量子化学原理相结合,科学地修正了前人的增量方法,在理论上完善了矿物晶体结构和化学成分与氧同位素配分之间的函数关系,对地质上若干重要固体矿物的氧同位素分馏系数进行了理论计算,先后在国际权威学术期刊上发表了3篇论文,后来成为地球化学领域的经典论文。在德国图宾根大学做博士后研究期间,他选择同位素分馏系数的实验测定作为主攻方向,继续深化这个研究领域。
 
1993年秋,郑永飞回到中国科大工作。安家、建实验室、组建团队、买设备、申请经费……一切白手起家。尽管条件比较简陋,但凭借科学家的直觉和对学术研究前沿的敏锐把握,在中国科学院、国家自然科学基金委和学校等多方资助和支持下,郑永飞拓展了自己在国外的高水平工作,自己动手和指导研究生继续修正增量方法,对地质上有用的其他矿物进行了氧同位素分馏系数的理论计算,对矿物和岩石的化学成分和晶体结构效应进行了定量评价,取得了与实验测定和自然观察相一致的结果。与此同时,他指导研究生进行低温化学合成,从实验角度测定一些难于在高温条件下测定的矿物分馏系数。
 
十年磨一剑,厚积薄发。基于该项研究,郑永飞研究团队共发表了28篇高质量学术论文,已经被国际同行广泛引用(SCI检索他引计837次)。1997年,美国出版的《地球化学原理》教科书中,就有7页篇幅专门用来详细介绍增量方法的基本原理、计算公式和方程以及主要结果图表。世界上几个著名出版社出版的《矿床地球化学》和《稳定同位素地球化学》等教科书或系列专著也对该方法进行了简介。
 
探秘“油炸冰淇淋”
 
始终站在国际学术发展的前沿,是郑永飞开展科学研究的最大特点。
 
上个世纪末,对大陆板块深俯冲及其有关地质学问题的研究,已成为国际上地球科学研究的前沿和热点。郑永飞敏锐地洞察到未来学科的发展方向,及时追踪国际前沿,将稳定同位素示踪方法成功拓展到化学地球动力学研究领域。他通过中国大别—苏鲁造山带超高压变质榴辉岩的研究发现,不仅存在区域上的氧同位素不均一性,而且局部具有氧同位素负异常。这表明,载有榴辉岩的板块俯冲到100多公里深的地幔内部时,超高压岩石形成后在地幔中的滞留时间很短,像“油炸冰淇淋”一样。
 
大洋板块密度比地幔大,能够俯冲;而大陆板块密度比地幔小,就像木板浮在水面一样,要想使木板浸到水里,就必须用力按下去。是什么力量使大陆板块克服浮力而俯冲进入地幔深度?如果大陆的确深俯冲了的话,为什么榴辉岩没有与地幔达到氧同位素平衡?还是大陆板块压根儿就没有深俯冲进入地幔深度?
 
“当时,这些问题在国际上没有很好解决。但是我调研发现,大陆深俯冲是个事实,而榴辉岩氧同位素负异常的保存要求特殊的物理化学条件,这就是热力学与动力学之间的竞争。”郑永飞用通俗易懂的语言解释了自己当时在理论研究上的发现。
 
“这个‘油炸冰淇淋’模型只是理论推断,当时属于科学假说。要使科学假说上升为科学理论,必须经过科学验证和时间检验。”郑永飞说,自己不去做实验、做研究肯定深化不了,只能是从假说到假说,既成不了科学模型,更上升不到科学理论,别人也不会信服。
 
从此,郑永飞开始了长达10年的理论探索与技术攻坚。他把每天的大部分时间都倾注在自己的科研工作上。除了出差在外,他几乎每天都泡在实验室里,设计实验、分析数据、阅读文献,成天像陀螺一样高速旋转。有时为了灵光一闪的想法,常连续十几个小时泡在实验室里寻求佐证。
 
与此同时,郑永飞带领青年教师和研究生们经常进行艰苦的野外地质考察和标本收集。每次重要的采样回来,郑永飞都要和学生一起讨论如何进行实验分析,如何在天然样品中找到科学创新的“蛛丝马迹”。对一些重要实验,他常常和学生们一起熬到深夜。
 
“重要的实验必须自己去参加,重要数据的处理必须自己参与分析,而且全过程都应该是一丝不苟的,这样得来的数据才直观,才有感性认识,对解决的科学问题才有把握。”郑永飞如是说。
 
功夫不负有心人。经过10年潜心研究和实验,郑永飞根据同位素年代学和地球化学证据,定量验证了具有氧同位素负异常榴辉岩在地幔深部居留短暂的假说,成功地证明了大陆板块的俯冲/折返过程为“快进/快出”过程,就像“油炸冰淇淋”一样,冷的大陆地壳在热的地幔深度只能“短暂居留”,否则就会“融掉”。郑永飞领导的研究团队先后在国际刊物上发表58篇学术论文,SCI检索他引计1269次,有关成果得到了国内外同行的一致认可和高度评价。
 
大年初一为学生改论文
 
在潜心科研的同时,郑永飞也非常重视教学和研究生培养工作。除了承担着高年级本科生和研究生的专业课外,还指导着十几名博士、硕士研究生。只要有空,他准会来到学生身边,和他们一起讨论、交流,共话科学与人生。
 
“导师是研究生从事科研活动的第一榜样,这是我指导研究生做人、做学问的基本出发点。”从指导研究阅读专业文献,到带领研究生进行野外地质考察,设计室内地球化学分析项目,直至研究生对自己获得第一手资料的总结和解释,郑永飞都是全过程参与,有意识引导和鼓励他们建立起自己判断问题、发现问题、解决问题的能力,训练他们具有从事科学研究的“基本功”。
 
徐宝龙是郑永飞回国后培养的第一个硕士研究生,现在已经毕业十余年并建立了自己的事业,他的学位论文发表在国际顶级地球化学刊物《地球化学与宇宙化学》上。而这篇论文却是郑永飞在大年初一修改出来的。
 
“那是1998年新年初一,家里还没有通暖气,特别冷,在家总看电视又觉得没大意思,于是又翻开了学生刚写的英文论文。”郑永飞回忆说。
 
“郑老师治学态度严谨,对学生要求非常严格。对我们写的论文,他总是逐字逐句地修改,不放过任何一个不妥之处,哪怕只是个小小的标点符号。”前不久,刚刚在国际权威学术刊物《化学地质学》上发表论文的女博士生赵彦彦告诉记者,对每个学生的投稿论文,郑永飞都要反复推敲,前后修改几十遍。
 
为拓展学生的国际化视野,尽快将学生带到科技最前沿,郑永飞每年都要选派2~3名博士生和青年教师参加国际地球化学年会,并提供经费资助。在他的实验室,几乎每个研究生都参加过国内外学术会议并作口头报告或壁报展讲,在国内外学术刊物上发表研究成果。
 
“只有我们知道别人做了什么,才能知道怎样把自己的事情做得更好。”这是郑永飞经常挂在嘴边的话,也是用来激励学生的话语。
 
“每次参加会议前,至少要在实验室试讲一遍,达到一定效果才能放行。”郑永飞的博士生、现在留校任教的赵子福介绍,每次郑老师都要大家做好PPT文件,精心准备汇报材料,目的是要在有限时间内表达自己的成果,充分展示自己所做工作的要点。
 
“与大师亲密接触,与同行互通有无,能充分接触到国内外最先进的科技信息,把握世界科学前沿。”张少兵在郑永飞的指导下,以第一作者先后在国内外学术刊物上发表了7篇论文,成为固体地球科学领域最优秀的博士毕业生之一。如今,他正在从事博士后研究工作,自主申请的国家自然科学青年基金项目已经获得资助。
 
与此同时,郑永飞还鼓励学生出国参与合作研究。今年6月底,郑永飞选派博士研究生陈伊翔去日本冈山大学参加一个实习项目,在冈山大学教授的指导下,主要研究榴辉岩的同位素年代学,为期一个半月。由于扎实的数理功底和较强的敬业精神,陈伊翔在工作中表现出的创新能力受到了日本同行的好评。陈伊翔说:“扩大了见识,了解同行之间的工作进展,为我们今后的合作也就奠定了基础。”
 
心中装着沉甸甸的责任
 
虽然肩负着繁重的教学、科研和管理任务,但作为连任3届全国人大代表的郑永飞,时刻怀揣着人大代表这份沉甸甸的责任,他关注的目光时时投向高等教育事业。
 
对当前的学术浮躁风气,郑永飞深感忧虑。身为人大代表,他感受到自己对维护学术纯洁有不可推卸的责任和义务。在多次全国人大会议期间,他书面或口头发表了反对学术腐败、完善学术评估体系和职称评定标准、加大监察力度的提案和发言,引起了强烈反响。而在日常工作中,郑永飞对研究生全程把关,参与学生选题、研究的全过程,给予学生最及时和细致的指导。“学生做的事我很了解,要学生阅读的文献我先阅读,如果他们有抄袭行为,第一个知道的就是我。”郑永飞坦言。
 
如何提升国家科技创新能力一直备受郑永飞关注。2006年两会期间,他在接受有关媒体采访时认为,自主创新首先要从基本功做起,现在许多人急于求成,不愿从基础做起,不愿付出艰苦努力。自主创新要知己知彼,跟踪世界最先进的研究成果,不能闭门造车,拿着别人早就有的东西到处叫喊“自主创新”。“学术思想苍白,谈何自主创新?”要实现国家创新体系建设的目标,他建议,首先必须加强对科学研究的重视程度,尊重科学研究发展的自身规律,并且在此基础上花大力气抓科技人才队伍建设,创造文化氛围,使科研人员真正做点“新的、正确的东西”。
 
作为民盟安徽省委副主委、民盟科大主委,郑永飞积极参加安徽省和中国科大组织的民主党派考察调研活动。在担任民主党派负责人以后,郑永飞感到关注的视角更广了,发挥的作用也不同了,不再是侧重专业领域或想着怎么管理协调,而是以科学家的思维,从全社会的角度看事情想问题提建议。
 
“不仅要做好自己的事情,还要更多地关注创新人才培养、科技创新等社会关心的热点问题,认真履行人大代表职责,积极参政议政,从战略层面提出更加合理的建议,发挥院士在政府决策中的咨询作用。”郑永飞说,“如果我的付出能够加快缩短中国与发达国家在科学研究和人才培养上的差距,我将努力去做。”
 
《科学时报》 (2009-12-23 A1 要闻)
 
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