她是教育部化學(xué)領(lǐng)域第一位女性長江特聘教授,她是迄今為止國家基金委化學(xué)部唯一一位女性創(chuàng)新群體帶頭人,她是首位獲得國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)化學(xué)化工杰出女性獎的華人科學(xué)家……
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授謝毅,這位在固體化學(xué)領(lǐng)域一直“高速運(yùn)轉(zhuǎn)”的女科學(xué)家,在2013年當(dāng)選中國科學(xué)院院士,再一次刷新了她給人們帶來的驚喜。
以“高速運(yùn)轉(zhuǎn)”來形容謝毅的成長速度并不夸張:1998年,她獲得國家杰出青年基金;2000年入選教育部長江特聘教授;2002年獲中國青年科學(xué)家獎;2003年獲中科院—拜耳青年科學(xué)家獎,并成為國家基金委創(chuàng)新群體學(xué)術(shù)帶頭人;2006年獲中國青年女科學(xué)家獎;2008年成為科技部重大研究計(jì)劃首席科學(xué)家;獲2012年度國家自然科學(xué)獎二等獎;2013年獲IUPAC 化學(xué)化工杰出女性獎……
近20年的科研生涯里,謝毅不斷以令人矚目的成績,贏得了一連串的榮譽(yù)和稱號,而這背后則體現(xiàn)著她獨(dú)到的科研“哲學(xué)”。
在謝毅的心中,榮譽(yù)和稱號只是從事科研過程中所收獲的“副產(chǎn)品”。“沒有一個獎項(xiàng),是我自己主動提出申請的,都是老師和領(lǐng)導(dǎo)們‘逼著、催著’的結(jié)果。榮譽(yù)對我來說,是鞭策和鼓勵,更是新的起點(diǎn)?!闭劶俺煽?,謝毅爽朗而直率的性格彰顯無余。的確,采訪謝毅很難,她的消息鮮見媒體。而當(dāng)細(xì)數(shù)她所取得的成績和榮譽(yù)時,則被人羨慕和俏皮地評價為“低調(diào)的奢華”。
這種不功利的淡然心態(tài),并非一日養(yǎng)成。1984年,因?yàn)楦呖蓟瘜W(xué)成績出色,謝毅被錄取到廈門大學(xué)化學(xué)系,開始了她化學(xué)事業(yè)的最初起點(diǎn)。
“這并不是我主動選擇的結(jié)果,高中時最喜歡物理,還得過全校競賽的第一名,但高考時意外失利,化學(xué)卻考得特別好。所以在大學(xué)的前3年,我并不確定是否喜歡化學(xué)?!敝x毅笑談,“直到大四開始學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué),一下子喜歡上了各種各樣美麗的固體結(jié)構(gòu)。隨后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做本科論文時豁然發(fā)現(xiàn),化學(xué)原來是這么有意思的,做科研最大的樂趣是不斷能接觸新東西?!?/p>
心態(tài)淡定,不背包袱,謝毅正是以這種狀態(tài)在固體化學(xué)領(lǐng)域一路策馬前行。在謝毅的科研“圖譜”上,有兩次非常清晰的“轉(zhuǎn)型”:從溶劑熱制備非氧化物的建立,到發(fā)展特征結(jié)構(gòu)構(gòu)筑無機(jī)功能材料方法學(xué),再到深入研究無機(jī)固體中的電、聲調(diào)制。
將溶劑熱合成技術(shù)發(fā)展成制備III-V族非氧化物的方法,是謝毅的博士論文選題,有關(guān)工作于1996年發(fā)表在美國《科學(xué)》周刊上,謝毅是第一作者。這系列工作不僅入選了無機(jī)專業(yè)教科書,還獲得2001年國家自然科學(xué)二等獎(排名第二)。迄今在無機(jī)合成領(lǐng)域,這類方法已經(jīng)滲透到各種體系,真正實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時《科學(xué)》周刊的審稿人在審稿意見中的預(yù)言:“溶劑熱合成將成為重要的固體合成方法……”
獲得國家杰出青年基金后,謝毅成立了自己的小課題組,并著手開拓獨(dú)立的研究方向。針對當(dāng)時大家對無機(jī)功能材料結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的探索往往很難建立在清晰的原子分子層次上,他們另辟蹊徑,注重從固體化學(xué)的基本原理出發(fā),從物質(zhì)的內(nèi)在特征結(jié)構(gòu)為導(dǎo)向來控制它們的生長,同時建立和發(fā)展了系列結(jié)合特征晶體結(jié)構(gòu)和特征模板導(dǎo)向的二元協(xié)同策略來構(gòu)筑三維組裝結(jié)構(gòu)。這些工作得到國際相關(guān)領(lǐng)域最有影響力的一些課題組的肯定,后來獲得了2012年國家自然科學(xué)獎二等獎。
在無機(jī)合成領(lǐng)域再有斬獲之后,2008年下半年,謝毅開始了她的第二次“轉(zhuǎn)型”,這次她把目光投向了固體化學(xué)中更重要、難度更大的電、聲調(diào)控方面?!拔蚁M芴綄す腆w化學(xué)中更本質(zhì)的部分,把研究做得更加深入。”謝毅解釋了這一次轉(zhuǎn)型的初衷,“試圖從更本質(zhì)的電子、聲子的調(diào)制來實(shí)現(xiàn)對無機(jī)固體的性能調(diào)控,建立起真正清晰的原子結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和本征物性之間的構(gòu)效關(guān)系?!?/p>
這是謝毅科研生涯中極具挑戰(zhàn)性的一次重大轉(zhuǎn)型,“我很幸運(yùn),得到了大家的鼓勵和支持。雖然獨(dú)立工作已經(jīng)15年了,但我的老師、我的合作同事們、還有領(lǐng)導(dǎo)們都一直不斷督促著我,我也很在意他們的期望。在學(xué)生眼中,我是他們的帶頭人,我得對他們的前途負(fù)責(zé)任啊,他們也非常希望能在科研路上有所建樹?!敝x毅說,“有這么多好的導(dǎo)師、合作同事、領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)生,真的是我的幸運(yùn),我不想努力也不行。他們的期望促使我產(chǎn)生了一種強(qiáng)烈的責(zé)任感,鞭策我勇于擔(dān)當(dāng),不斷開拓前行。”
心態(tài)上,順其自然,淡定平和;科研上,有興趣、有想法、有目標(biāo);思想上,充滿責(zé)任感——這就是謝毅做科研最基本的“哲學(xué)”。于是,她率領(lǐng)自己的研究小組向這個高難度的全新方向發(fā)起了沖擊。
不負(fù)眾望。謝毅課題組提出了利用無機(jī)固體中豐富的相變行為和半導(dǎo)體二維超薄結(jié)構(gòu)這兩種新思路來實(shí)現(xiàn)電聲輸運(yùn)的同時優(yōu)化,獲得了高轉(zhuǎn)化效率的新熱電材料,這大大區(qū)別于國際上通常采用納米化降低熱導(dǎo)的方法來提高熱電效率。相關(guān)工作在《美國化學(xué)會志》上連續(xù)發(fā)表了5 篇論文,被譽(yù)為“化學(xué)化工領(lǐng)域風(fēng)向標(biāo)”的美國《化學(xué)與工程新聞》做了長篇專題評述,國際同行又評價她們提出的體系和方法是“有潛力的今后尋找熱電材料的方向”。另外,在低維固體中的電、聲調(diào)制領(lǐng)域,她們還發(fā)展了無機(jī)類石墨烯化學(xué),解決了這類超薄結(jié)構(gòu)無法給出精確原子位置的難題,進(jìn)而揭示了半導(dǎo)體二維超薄結(jié)構(gòu)的精細(xì)結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)與熱電、光電基本性能之間的調(diào)控規(guī)律。這一系列工作又發(fā)表了3 篇《自然!通訊》和十幾篇《美國化學(xué)會志》和《德國應(yīng)用化學(xué)》論文,還為英國皇家化學(xué)會著名綜述刊物《化學(xué)評論綜述》撰寫了兩篇指導(dǎo)性評述,這部分工作使她們小組成為目前國際上在該領(lǐng)域持續(xù)活躍的幾個主要研究小組之一。
“電、聲調(diào)制是固體中最難也是最重要的領(lǐng)域,低維固體中的電、聲調(diào)制更是有很多新奇的現(xiàn)象在不斷被發(fā)現(xiàn),可以做、想要做的事情太多了!不管是在基礎(chǔ)還是應(yīng)用上,未來都有很多可以拓展的空間,這也是我希望繼續(xù)努力的方向?!闭劶拔磥淼难芯浚x毅思路明晰。
在科研的路上,雖然斬獲頗豐,卻并非一帆風(fēng)順。對待挫折,謝毅始終保持著良好的心態(tài):“有困難是再正常不過的事情了,很可能你的100 次嘗試中,有99 次都是失敗的,但積極的心態(tài)會幫助你捕獲那1 次的成功?!?/p>
2007年和2008年,謝毅和她的小組遇到了研究上的瓶頸。兩年多的時間里,課題組沒有發(fā)表一篇有分量的論文。學(xué)生們都有些泄氣,而這位女掌舵人卻沒有亂了陣腳,她一方面分析原因,另一方面用幽默的語言給自己和學(xué)生們減壓:“別人運(yùn)氣好吃肉,咱們就啃骨頭唄?!惫膭钛芯可鷤兡妥〖拍央y啃的“硬骨頭”拿下。
“做科研,需要一份灑脫。特別是不順利的時候,要耐得住那份寂寞?!敝x毅說,“在科研路上,一定要有韌勁,要有堅(jiān)持的毅力和開闊的胸懷?!?/p>
她所提及的開闊的胸懷,不僅僅是對待挫折的態(tài)度,更是一種開放合作的姿態(tài)。謝毅回憶起一件往事:有一次她設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時想嘗試一個新的材料體系,聯(lián)想到曾聽過別的系一個年輕副教授在一次基金匯報中提到過類似的知識,她便在學(xué)院主頁上查到了這位老師的電話號碼,直接打電話過去向他請教,兩人就在電話中把這個材料體系討論清楚了。
“我一直覺得科大的環(huán)境很好,有一種濃厚的交叉合作的氛圍?!敝x毅認(rèn)為這種自由寬松的氛圍,非常寶貴,“我也就在一次基金匯報會上見過那個年輕副教授一面,現(xiàn)在路上遇見,可能都認(rèn)不出他,但這種開門見山‘就科學(xué)談科學(xué)’的方式,讓人感覺毫無壁壘。”
近年來,他們小組和同步輻射、理論化學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究人員合作,做出了很多出色的工作,曾連續(xù)入選了中國科學(xué)院重大科技基礎(chǔ)設(shè)施重大成果。謝毅列舉了一串教授的名字,“合作得非常開心,大家都有收獲,我特別感謝他們的幫助?!?/p>
謝毅認(rèn)為:“學(xué)科交叉是科大的一個顯著優(yōu)勢,而兩個國家實(shí)驗(yàn)室給我們提供了非常難得的合作平臺??茖W(xué)發(fā)展到現(xiàn)在,‘單打獨(dú)斗’已經(jīng)難以研究得深入。善于以開放的胸懷與他人溝通,無障礙地探討科學(xué)問題、開展科研合作,才能給未來的研究注入新的能量?!?/p>
一路走來,面對眾多的榮譽(yù)和掌聲,謝毅一直保持著一份謙遜和冷靜,她說:“我始終把自己定位為一名老師,把學(xué)生培養(yǎng)好,使他們能以盡可能高的起點(diǎn)進(jìn)入社會是我的動力。”
近年來,國內(nèi)存在著這樣一種趨勢:科學(xué)研究成為評價一所大學(xué)、一個學(xué)院,甚至一位教師的最重要指標(biāo)之一。在這種背景下,很多教授忙于爭取研究經(jīng)費(fèi)和從事科研實(shí)驗(yàn),分散了對課堂教學(xué)的關(guān)注。
而在謝毅看來,教學(xué)與科研始終相長,從來都不相互沖突?!白鳛榻處煟趥湔n的過程中需要更新許多知識,在講課的過程中可以把自己的思路整理得更加清晰,在給學(xué)生的解惑過程中常常會獲得新的靈感?!彼J(rèn)為,純教學(xué)和純科研對老師和學(xué)生而言都不是好事,把二者結(jié)合起來則會對雙方都有裨益。在這種理念下,盡管科研任務(wù)繁重,她一直堅(jiān)守在教學(xué)第一線,十幾年來每個學(xué)期都給本科生和研究生講授《固體化學(xué)》。
她特別注重把國際上最新的研究進(jìn)展包含在相關(guān)的基礎(chǔ)知識中在課程中介紹給學(xué)生,也經(jīng)常鼓勵青年教師注重教學(xué),她說:“去看那些大牛們的科研,都能找到他們所承擔(dān)的教學(xué)課程的烙印,可見教學(xué)對科研多有幫助??!”