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何良年:在绿色化学最前沿的山脊攀登

2019-9-16 12:02 来源: 中国科学报 |作者: 魏刚


 学者名片:

何良年,南开大学化学学院教授,楚天学者特聘教授,英国皇家化学会会士,Bentham科学出版社大使,2014-2018年连续五年入选爱思唯尔中国高被引学者榜单, 2014-2016年连续三年入选英国皇家化学会Top 1% 高被引中国学者榜单。

“解铃还须系铃人,环境污染的治理还得依赖于化学等相关科学与技术。”这个想法坚定地扎根在何良年心中,让这位南开大学的化学人在绿色化学最前沿的山脊攀登了20年。

结缘绿色化学

1996年在南开大学获得理学博士的何良年来到武汉大学做了三年博士后,多年化学领域的知识积累让他对化学更加着迷,也更激发了他对化学前沿知识的渴望。

1999年早春,何良年登上了飞往东京的航班,来到日本产业技术综合研究所做博士后研究。这次东瀛之行,不但让何良年有幸接触到了刚刚诞生的“绿色化学”(从源头减少、消除污染物的形成),也让他找到了未来的研究方向。

“绿色化学”这一概念第一次出现是在1990年。1998年,时任美国国家科技顾问安娜斯坦编写了第一本关于绿色化学的教材。正巧,何良年的导师Sakakura在做绿色化学的相关研究。跟随导师,何良年也沉浸在绿色化学的世界,这年他35岁,这一做就是20年。

能让他坚定地选择绿色化学,还与他的学术经历有关。在南开大学跟随陈茹玉院士读博士期间,何良年做与农药相关的有机磷化学研究。那时他就感到化学在给人类的生产生活带来益处的同时,也不可避免地给环境带来污染和破坏。尤其是21世纪初的中国,更加需要用科学的方法探索化学的无害化利用。在这种强烈的使命感的召唤下,2003年回到南开大学后,何良年就义无反顾地投身到绿色化学领域二氧化碳转化与资源化的研究中。

学术攻坚克难

二氧化碳化学研究是面向可持续发展的绿色化学前沿与热点。作为温室气体,以往人们的应对方法无非是减排和收集填埋。但何良年换了一种思路,“通过化学转化实现二氧化碳的资源化利用,不仅可以固定二氧化碳,还可以获得高附加值的能源、材料及化工产品”。

通过科学方法将二氧化碳转化为高附加值的产品说起来容易,做起来却难度极大。首先面临两个问题:一是使二氧化碳产生化学反应的方法不同,要考虑选择合适的方法;二是转化过程中需要能量,能量从哪里来。此外,二氧化碳转化不能只停留在实验室,产业化应用就要考虑技术的经济性,否则在大规模推广时会遇到障碍。

这些挑战对他来说像一座座高山挡在前进的道路上,但作为化学人肩负的使命让他带领团队披荆斩棘、迎难而上。更让何良年深受鼓舞和感到振奋的是党的十九大将坚决打好污染防治攻坚战作为决胜全面建成小康社会的三大攻坚战之一。“国家的重视、同行的认可,兴趣与使命,让我们克服了一个又一个困难,将研究不断推向深入。”近二十年的研究积累,取得国内外同行认可的成果。2014年,他和团队的科研成果“二氧化碳化学转化反应研究”获天津市自然科学奖三等奖。

南开见证成长

谈到取得的成绩,何良年深深感到离不开母校的助力。南开大学是他学术起航的地方,也见证了他在学术上的奋进与收获。

“南开大学有着非常宽松包容的学术氛围,教师完全可以按照个人兴趣选择研究方向。同时,南开大学还具备完善的科研条件及硬件平台。令何良年印象深刻的是早在上世纪90年代,他所在的元素化学有机实验室的仪器设备,除大年初一到初七维修,全年24小时向学生开放。经过培训,学生就可以自己操作仪器。“可以说,在科研设备管理上,那时的南开与哈佛、耶鲁等国际知名高校完全一样。”

在学术道路上,他也与爱思唯尔有过多次交集。作为作者他曾给爱思唯尔旗下期刊投稿。如今,他作为审稿人同时是两本期刊的编委投入到推动国际学术交流的事业中。

尽管科研任务繁重,但他一直坚持在教学一线。在科研上一丝不苟的他对学生也严格要求。他的学生必须早8点到晚10点在实验室,寒暑假也必须有两周在实验室。

在科研上他是严师,在生活中又是朋友。科研以外的时间,他经常组织学生去郊游、打羽毛球。何良年对科学的不懈追求潜移默化地影响着学生,他的学生中多人获得“南开十杰”“南开优秀毕业生”“研究生国家奖学金”等奖项。

何良年特别欣赏南开大学百年校庆主题歌《南开,让世界听见你》。在他看来,只有拥有先进的理念、创新的思维、过硬的实力,才能让世界看得见,让世界听得见,真正成为世界一流大学。

代表论著:

1.《绿色化学基本原理》(978-7-03-057791-7)科学出版社,2018年6月第一次印刷。

2.《二氧化碳化学》(978-7-03-038333-4)科学出版社, 2013年8月第一次印刷。

3.Betaine Catalysis for Hierarchical Reduction of CO2 with Amine and Hydrosilane to Form Formamide, Aminal and Methylamine, Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 7425-7429

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