作者: 陈欢欢 来源:中国科学报 发布时间:2017/9/25 9:15:54
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砥砺奋进的5年:
基金委化学部:中国化学在转型中焕发新活力

 

■本报记者 陈欢欢

从明年开始,申请国家自然科学基金委化学科学部(以下简称“化学部”)项目的科研人员会发现“出大事”了——化学部延续了30年的七大传统学科居然变成了八个,而且相应的学科申请代码也进行了全面的梳理和调整。

化学部主任、中科院院士张希告诉《中国科学报》记者,在基金委领导支持下,化学部结合国际国内化学发展的现状和趋势,适时作出了改革。项目申请代码调整后,期望不仅有利于传统研究方向的进一步发展,也有利于促进前沿交叉新方向的诞生和发展。

支撑化学部大胆改革的动力来源于过去5年来,我国化学科学从量变向质变大步流星的跨越式发展。

中国化学走到了转型的当口。

美丽的化学

人们总是一厢情愿地希望手机越来越轻薄,续航能力却越来越强。诸如此类的“悖论”还有很多:希望服装材质既舒适透气,又易清洁;能源既高效富足,又不污染环境;支撑了人类社会过去一个世纪稳定繁荣的化肥和农药,人们又希望它们绿色健康……

解决这些难题的重任落在了化学家身上,其中很多看似不可能的任务已经被化学家破解,化学这门古老的科学在现代社会历久弥坚、充满活力。

“化学是研究化学反应和物质转化的一门学科,是创造新分子和构建新物质的一种手段,并和其他学科高度交叉渗透的一门中心科学。”张希说,“化学的灵魂在于创造,创造新的结构和物质;魅力在于变化,出神入化,永无止境。”

在他看来,目前化学发展呈现四大趋势。第一,各学科之间壁垒弱化、界限模糊,许多原创性成果都诞生在学科交叉处;第二,化学研究的尺度从未如此宽泛,当前已经从原子、分子到超越分子的尺度,超分子体系和分子聚集体成为了化学研究的重要对象之一;第三,化学正在走向精准化,包括精准合成、精准组装、精准检测、精准计算等;第四,化学过去被认为是实验科学,而今,实验、理论和计算成为了当代化学的三大支柱。

基金委副主任、中科院院士姚建年表示,化学深入到人类生活的各个方面,医药、燃料、金属、食品、肥料的生产都依赖于化学,但也带来了污染等副作用,化学走向精准化将避免这些副作用的产生,实现人类社会的可持续性发展。

发展的化学

中国是否有好化学?对世界化学有哪些重大贡献?百年以后能否留下里程碑式的成果?

“这些问题我十多年前难以回答,现在全国化学工作者取得很多重要成果,给了我回答的自信。”张希说,基础研究只有第一,没有第二;应用研究没有最好,只有更好。做到领跑则意味着不仅跑在最前面,后面还要有人跟跑。

在张希看来,即使按照这个“苛刻”的标准,我国也有许多值得一提的研究成果。如,聚集诱导发光新概念的提出颠覆了传统认识,带动了全世界新一类有机光电材料的制备;在碳材料领域中,在世界上第一个合成出了石墨炔;在不对称催化领域,创制了一种螺环手性催化剂,其不对称加氢的效率为世界最高纪录;实现了世界最高分辨率的单分子拉曼成像,分辨率达到0.5纳米,可以看清一个分子。

“中国化学界从来没像今天这样受到国际关注,中国的化学科技工作者也从没像今天这样受到国际同行的尊重。”张希说。

稳定的科研支持使得中国化学量质齐飞。化学部常务副主任陈拥军告诉《中国科学报》记者这样一组统计数据:2016年,我国化学论文发表量位居世界第一,引文数量全球第二,在化学领域的两大顶级期刊,《美国化学会志》以及《德国应用化学》上发表论文(研究类)的占比中国2016年已居世界第二。

国外学术机构曾提出归一化影响因子,1代表世界平均水平。基金委主任、中科院院士杨卫在2014年5月的西湖学术论坛上透露,用该因子来衡量,我国各学科的平均水平为0.74,只有化学和化工两个学科高于1,分别是1.2和1.19。杨卫认为,这代表了我国化学从产出量到影响力的转变。

张希亦认为,在中国科学从跟踪到并行、引领的转折中,化学走在了前列。

转型的化学

虽然成绩斐然,但张希指出:“中国是化学大国,但还不是强国,我们既不能妄自菲薄,也不能狂妄自大。”

2016年第30届中国化学年会主题为“转型中的中国化学”。姚建年在会上提出应对新形势的四大转变:第一,需要更多原创性和源头性贡献;第二,主动服务国民经济主战场;第三,充分发挥中心科学的作用,主动推动化学和其他学科的交叉融合,形成新的学科生长点和突破点。第四,科研管理者和科技工作者在科研管理、服务和评价方式与标准上适应转型发展的要求。

为了在“十三五”期间实现质的跃升,化学部制定了明确战略目标:未来5年强化基础性、前瞻性、交叉性、变革性的创新研究,实现从量的扩张到质的提升,在部分领域成为全球的开拓者和引领者。

为了实现这一目标,化学部进行了大刀阔斧的改革。

基金委成立以来,化学部有7大传统学科——无机化学、有机化学、高分子化学、物理化学、分析化学、环境化学和化学工程。近年来,化学部加强了国际调研和战略研究,基于学科发展特点和国家战略需求,化学部重组形成了8个新资助方向——合成化学、催化与表界面化学、化学理论与机制、化学测量学、材料与能源化学、环境化学科学、化学生物学、化学工程与工业化学。

对于这一改变,张希表示,这8个资助方向包括了合成和催化等核心化学的内容,化学生物学等交叉和前沿学科方向,以及面向国家战略需求的环境、化工、能源等方向。他希望这次改变有利于鼓励化学工作者跨越学科边界,打破常规,独树一帜,作出更多前瞻性、源头性的贡献,促进中国化学从并行走向引领。

未来的化学

姚建年指出,过去十年,中国化学实现了快速发展,为适应新的发展需求,化学科学研究应该勇于转型,走向“精准化”,在进行自由探索性研究的同时主动开展面向国家重大战略需求的基础研究。

在我国,化工在GDP中占比高达23.5%。化工在创造价值的同时,也对环境和健康造成了一定危害,因此,科学家们提出了绿色化工的概念。

张希表示,化学的未来是可持续发展的化学,化学部“十三五”期间在绿色石油化工、煤的清洁转化和生物质可再生资源的高效利用等方面都有所布局,对减小环境负面效应的研究也会保持支持力度。

为了提高技术转化效率,化学部积极推动科研部门和企业界的合作,吸引全国优质科研资源解决企业问题,促进企业技术更新换代。如与中石油、中石化设立联合基金,研究石化企业感兴趣的科学问题,同时加强化学和化工的无缝连接,第一批近90个联合资助项目中有70%已经被相关企业列入研发计划。

基金委还瞄准国家重大需求,同地方政府合作,解决国民经济发展中的问题。例如,为了避免中国盐湖资源走上稀土开发利用的老路,基金委跟青海省设立了柴达木盐湖联合基金,开发盐湖资源深度综合利用;协助老工业基地辽宁省发展精细化工特色产业;资助山西省关于煤炭高效综合利用的合作研究,以解决区域经济发展问题。

开放的化学

经过化学部常年的倡导,交叉融合的理念深入人心,我国化学界对外合作的氛围良好。

2016年,历时10年的基金委重大研究计划“基于化学小分子探针的信号转导过程”以全票优秀的成绩顺利验收,这是一次化学家和生命学家成功合作的典范。陈拥军回忆到,化学部对该计划的管理采取了开放的标准,最后有超过50%的项目由具有生物学背景的专家承担。

同时在基金委另一项重大研究计划“植物激素作用的分子机理”中,化学家和植物学家成功结合,建立了独立自主的植物激素检测平台,打破了该领域由外国两三家实验室垄断的局面。

“跟生命科学和医学、材料的交叉是化学未来发展的两翼,我们要主动把腿迈出去。”陈拥军说。

今年,作为新设立的资助方向,化学生物学的项目第一次独立进行专家评审。张希表示,化学生物学的发展对化学和生物学的影响是双向的,能产生双方都意想不到的原创性成果。

此外,中国化学家主动迈出国门。

今年9月,由中国、美国、日本、德国和英国5个国家的化学会和基金资助机构联合发起和共同资助的化学科学与社会高峰论坛(CS3)再次回到中国召开。

姚建年指出,在中国化学科学的转型过程中,要积极开展国际交流合作,充分利用像CS3这样的国际交流合作的平台传递中国化学家的声音,提升中国化学家的影响力。

《中国科学报》 (2017-09-25 第6版 基金)
 
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