30歲回國任教，成為天津大學(xué)最年輕的教授之一;幾年后獲得國家杰出青年科學(xué)基金，入選教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授;邁入不惑之年，他又出任這所頂尖高校的副校長……在“牛人”眾多的教育科研領(lǐng)域，鞏金龍似乎總能比別人“快一步”，但他卻從不認(rèn)為自己有什么訣竅——即使有，那就是簡單的一句話——做符合學(xué)術(shù)發(fā)展規(guī)律、國家需要的事。
從事使命式科研：他選擇做重要的、國家需要的事
2010年，鞏金龍回到母校天津大學(xué)工作。在確定研究方向時，他曾反復(fù)地問自己：到底是要把不那么重要的事做成功，還是只做重要但不一定能成功的事?
“如果從價值上認(rèn)同一件事必須要做好，這件事就會由‘要我做’變成‘我要做’。”鞏金龍說，自己做科研是“價值驅(qū)動”。這份“價值”，來自他對“使命式”科研的深刻認(rèn)識。
從事能源化工應(yīng)用基礎(chǔ)研究，鞏金龍將實現(xiàn)“清潔低碳的能源化工”作為自己的研究主線。在這根堅實的“樹干”上，他又延伸出兩個極具挑戰(zhàn)又富有潛力的“樹枝”：一是圍繞低碳碳?xì)淠茉创呋D(zhuǎn)化過程解決“卡脖子”問題，二是致力于實現(xiàn)二氧化碳的綠色資源化利用。
丙烯是一種重要的化工原料，缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的丙烯生產(chǎn)工藝一度是我國化工領(lǐng)域的短板弱項。鞏金龍以此為目標(biāo)，圍繞低碳碳?xì)淠茉创呋D(zhuǎn)化過程，開展丙烷脫氫制丙烯催化劑和生產(chǎn)工藝研發(fā)。他提出了在微介觀尺度上對催化劑電子和幾何性質(zhì)進行調(diào)控的系統(tǒng)性策略，揭示了合金化效應(yīng)和界面效應(yīng)對烷烴脫氫反應(yīng)的作用機理，構(gòu)建了高效、綠色、廉價的丙烷脫氫制丙烯催化劑體系。
“在基礎(chǔ)研究層面，我們的部分研究成果已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。當(dāng)前，我們正在同國內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)進行合作研發(fā)，著力攻克工程技術(shù)難題。”鞏金龍說。
在“雙碳”目標(biāo)下，如何實現(xiàn)二氧化碳的綠色資源化利用無疑是一個面向未來的課題。鞏金龍把目光聚焦到太陽能。他帶領(lǐng)團隊通過模擬自然界中的綠葉，構(gòu)建了“人工光合作用”體系，研發(fā)出一種被稱為“人工樹葉”的高度集成的光電化學(xué)器件。利用太陽光，“人工樹葉”在常溫、常壓的條件下就能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為醇類、烴類等重要化工原料。
“不光是看眼前要做什么，更要弄清楚科研的規(guī)律，明確當(dāng)前方位，還要做一個‘外延式曲線’，預(yù)測未來的技術(shù)怎么發(fā)展。我反對做‘跟風(fēng)式、追熱式’的科研。”鞏金龍說。
挑戰(zhàn)世界公認(rèn)的難題：他堅持長周期研究，帶領(lǐng)團隊與時間賽跑
“人工樹葉”是個全新的研究方向，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可以參考，連實驗裝備都要自己設(shè)計、組裝、測試。“這條路徑全世界都處于基礎(chǔ)研究階段，大家都在嘗試著做。一些設(shè)備圖紙保密性很強，國外同行根本不會提供，論文中也不會呈現(xiàn)。即使是專利公開出來的參數(shù)，也是比較寬泛的。”鞏金龍回憶，在“人工樹葉”的研發(fā)過程中，既要面對同行的激烈競爭，又隨時面臨著失敗的風(fēng)險。
他帶領(lǐng)團隊和時間賽跑。“不夸張地說，我們進行了上萬次實驗，失敗、總結(jié)后調(diào)整方案，再進行實驗。那段時間，我們幾乎每天都這樣周而復(fù)始地工作著。”鞏金龍說，在不懈努力下，他們距離“奇跡”的出現(xiàn)已經(jīng)越來越近，二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機化合物的選擇性達(dá)到了90%以上。
鞏金龍介紹，雖然目前“人工樹葉”已經(jīng)達(dá)到國際清潔能源領(lǐng)域第一梯隊的轉(zhuǎn)化率水平——從光能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化效率約為6%，但還沒有達(dá)到商業(yè)化所要求的20%的門檻。他相信，隨著研發(fā)不斷深入，“人工樹葉”有望像真正的樹葉一樣，用一種全新的“光合作用”造福人類。
敢于挑戰(zhàn)公認(rèn)的世界性難題，離不開良好的科研環(huán)境。鞏金龍所在的天津大學(xué)化工學(xué)院，就有這樣支撐長周期研究的氛圍。“不僅是學(xué)校公共設(shè)備，包括學(xué)院和系里面的一些老師的設(shè)備，也愿意提供給我們使用，來支持年輕人的發(fā)展。”鞏金龍說，自己在回國之初也面臨一定的壓力，“當(dāng)時沒有實驗室，研究生也少，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和同事們給予我無私的幫助。”
致力于新工科建設(shè)：他注重學(xué)科交叉融合，堅持因材施教
天津大學(xué)是國內(nèi)新工科建設(shè)的倡導(dǎo)者之一，鞏金龍在這方面也有很多自己的思考。他認(rèn)為，大學(xué)既要為未來生產(chǎn)知識和孕育技術(shù)，更要為未來培養(yǎng)人才，以實現(xiàn)推動社會發(fā)展、增進人民福祉的目的。新工科建設(shè)一定要思考學(xué)科專業(yè)一體化建設(shè)以及深度交叉融合的問題。
他的課題組既有從海外邀請來的志同道合的年輕科學(xué)家，也有從校內(nèi)其他專業(yè)彈性引進的年輕老師，還有不同專業(yè)背景的學(xué)生。為了因材施教，課題組每年都延伸出新的研究課題，對所有人開放，而不是做“指定式”課題。他一直強調(diào)，教書育人是教師的第一學(xué)術(shù)責(zé)任。“一個團隊不能只注重年齡的差距，還要注意學(xué)科專業(yè)方向的交叉融合。研發(fā)的整個鏈條、各個環(huán)節(jié)都需要有專業(yè)人士深度參與，而且還要有教育情懷，只有這樣，才能為培養(yǎng)新工科創(chuàng)新人才提供優(yōu)質(zhì)條件和環(huán)境。”鞏金龍說。
鞏金龍還特別關(guān)注產(chǎn)教融合問題。他說：“我們必須更加重視教育鏈與其他鏈條融合，既要加強對工科專業(yè)教師工程能力的培養(yǎng)，使他們了解前沿業(yè)界需求，也要鼓勵企業(yè)的卓越科學(xué)家、工程師來大學(xué)當(dāng)教師，把他們的工程經(jīng)驗反饋到教學(xué)科研當(dāng)中。”
記者谷業(yè)凱
