廈大兩位“60后”教授領銜 拿下兩項國家自然科學獎

　　2015年度國家科學技術獎勵大會昨日在北京舉行，廈大兩項成果獲得國家自然科學獎二等獎。

　　這兩個項目分別是:廈大化學化工學院謝素原教授課題組完成的成果“新型富勒烯的合成”，廈大海洋與地球學院焦念志院士課題組完成的成果“微型生物在海洋碳儲庫及氣候變化中的作用”。

　　據悉，作為第一完成單位，這應該是福建省此次唯一獲獎的兩個項目。國家科學技術獎勵大會每年舉行一次，這一科技界的 “瑯琊榜”頒發的獎項有五類，廈大獲得的是其中的“國家自然科學獎”，這個獎項今年一等獎一項，二等獎41項。今年各獎項的含金量進一步提高，自然科學家等三大獎項比2011年減少21%。

　　廈大獲獎的兩個項目的課題組負責人都是“60后”，中科院院士焦念志今年54歲，謝素原今年48歲。

　　不僅如此，兩人堪稱科學家中的帥哥級人物，應了前段時間時髦的那句話“明明可以拼顏值，卻非要拼實力”。

　　昨天，兩個課題組向本報介紹了獲獎項目。

焦念志課題組:研究海洋中“看不見的主角”

　　焦念志在澳門科技大學講學。

（照片由本人提供）

　　焦念志課題組的獲獎項目，試圖從海洋入手，來尋找降低大氣二氧化碳含量和緩解全球變暖的可能途徑。

　　海洋表面就像一個大如星球的肺，吸入和呼出二氧化碳——碳進入海洋，一部分會以二氧化碳的形式返回到大氣中，但是，還有一部分會留在海水中或者沉積在海底。 新近研究發現海洋中有一個巨大的溶解有機碳庫，與大氣二氧化碳總量相當，可以起到緩解氣候變暖的作用。

　　但是這個碳庫是怎么形成的，在此之前卻一直是個謎，直到焦念志等的研究給出答案——海洋微型生物碳泵，肉眼看不見的海洋微型生物把有機碳轉化成不可利用的形態（即惰性溶解有機碳）儲存在海水中，換句話說，微型生物是海洋生態系統中“看不見的主角”，在氣候變化中扮演著舉足輕重的角色。

　　國際學術界把海洋微型生物碳泵的關鍵性認識歸功于焦念志課題組。而這得從海洋中一類特殊的細菌講起——AAPB（好氧不產氧光合異養細菌）。AAPB是具有光合功能的異養細菌，它對碳源利用特別挑剔。焦念志課題組因此發現，富營養海域浮游植物產生的大量活性溶解有機碳促進了AAPB的生長，使其分布比寡營養的大洋更多，從而給出了全新的AAPB全球分布格局，糾正了以往國際上認為AAPB較多存在于大洋的認識。

　　微型生物碳泵在緩解全球變暖效應中可能發揮著十分重要的作用。有證據表明，早在20億年前，微型生物統治地球時，海洋儲存的溶解有機碳是現在的500倍。

　　這個獲獎項目展示了巨大的潛在應用價值:“微型生物碳泵”的機制如果得以合理開發利用，可應用于近海富營養化海區的儲碳，減少富營養化引發的災害。

　　謝素原課題組:用氯原子穩定活蹦亂跳的納米王子

　　謝素原在頒獎現場。

　　謝素原小組研究的是富勒烯。富勒烯家族因為有籠狀的納米結構和不尋常的特性，被譽為材料界的“納米王子”。不過，它家的一些兄弟十分任性，“活蹦亂跳”一刻也不停息，謝素原小組的貢獻就在于利用氯原子，把它們穩定下來。

　　說到碳，大家應該對石墨和金剛石不陌生，它們的含碳量均是100%，而像它們這樣由同一元素組成而又性質不同的物質，被稱為“同素異形體”。20世紀80年代中期以來，科學家們發現碳還存在第三種同素異形體，它就是C60，后來又發現了C20、C50、C80、C90、C104等，它們被統稱為“富勒烯”。有趣的是，這一命名是源自美國著名的建筑師理查德·巴克敏斯特·富勒，只因富勒烯的分子結構酷似富勒設計的圓形穹頂。

　　由五元環和六元環組成的富勒烯天性活潑，特別是含有五元環（就像“五角大樓”）相鄰的新型富勒烯更是活躍得很，很難被捕捉到。這從“孤立五角大樓規則”得到證實，即只有孤立的“五角大樓”才是穩定的，結構如果出現兩個或多個“五角大樓”相鄰，不穩定將應運而生。

　　謝素原小組的貢獻在于，他們成功地捕獲了含有相鄰五元環的新型富勒烯，可以說打破了“孤立五角大樓規則”。謝素原告訴記者，他們其實也使用了通常用的電弧蒸發的碳來制備，但還是“多虧了氯原子”。通俗地說，謝素原是用氯原子從外表將其“固定”住，這也改變了過去科學家只能在氣相（體）狀態下研究富勒烯的局限。

　　事實上，至少從2004年開始，廈大科學家就已經鎖定氯原子，但是，從鎖定到成果出來，歷經8年時間。謝素原說，這是因為富勒烯的合成的“產率”十分低，用“十萬分之一”來形容，一點也不夸張——富勒烯夾雜許多混合物，加上氯原子后，就更加復雜，需要一個個地分離。

　　謝素原很謙虛地認為，他們只是進行很基礎的研究，距離應用，還有一段很長的路要走。在學術界，新型富勒烯的捕獲，被認為是可以進一步定向地衍生出豐富的功能富勒烯化合物，譬如說，謝素原小組是增加了氯原子，那么，如果將氯原子換成其他的，會發生什么？這些都還待今后深入地進行研究。

　　富勒烯在太陽能、超導、藥物、微電子等領域都具有應用潛力，它還和我們生活密切相關，富勒烯應用于化妝品，防衰老、消除自由基等功能可以得到很好的發揮。