厦大两位“60后”教授领衔 拿下两项国家自然科学奖

　　2015年度国家科学技术奖励大会昨日在北京举行，厦大两项成果获得国家自然科学奖二等奖。

　　这两个项目分别是:厦大化学化工学院谢素原教授课题组完成的成果“新型富勒烯的合成”，厦大海洋与地球学院焦念志院士课题组完成的成果“微型生物在海洋碳储库及气候变化中的作用”。

　　据悉，作为第一完成单位，这应该是福建省此次唯一获奖的两个项目。国家科学技术奖励大会每年举行一次，这一科技界的 “琅琊榜”颁发的奖项有五类，厦大获得的是其中的“国家自然科学奖”，这个奖项今年一等奖一项，二等奖41项。今年各奖项的含金量进一步提高，自然科学家等三大奖项比2011年减少21%。

　　厦大获奖的两个项目的课题组负责人都是“60后”，中科院院士焦念志今年54岁，谢素原今年48岁。

　　不仅如此，两人堪称科学家中的帅哥级人物，应了前段时间时髦的那句话“明明可以拼颜值，却非要拼实力”。

　　昨天，两个课题组向本报介绍了获奖项目。

焦念志课题组:研究海洋中“看不见的主角”

　　焦念志在澳门科技大学讲学。

（照片由本人提供）

　　焦念志课题组的获奖项目，试图从海洋入手，来寻找降低大气二氧化碳含量和缓解全球变暖的可能途径。

　　海洋表面就像一个大如星球的肺，吸入和呼出二氧化碳——碳进入海洋，一部分会以二氧化碳的形式返回到大气中，但是，还有一部分会留在海水中或者沉积在海底。 新近研究发现海洋中有一个巨大的溶解有机碳库，与大气二氧化碳总量相当，可以起到缓解气候变暖的作用。

　　但是这个碳库是怎么形成的，在此之前却一直是个谜，直到焦念志等的研究给出答案——海洋微型生物碳泵，肉眼看不见的海洋微型生物把有机碳转化成不可利用的形态（即惰性溶解有机碳）储存在海水中，换句话说，微型生物是海洋生态系统中“看不见的主角”，在气候变化中扮演着举足轻重的角色。

　　国际学术界把海洋微型生物碳泵的关键性认识归功于焦念志课题组。而这得从海洋中一类特殊的细菌讲起——AAPB（好氧不产氧光合异养细菌）。AAPB是具有光合功能的异养细菌，它对碳源利用特别挑剔。焦念志课题组因此发现，富营养海域浮游植物产生的大量活性溶解有机碳促进了AAPB的生长，使其分布比寡营养的大洋更多，从而给出了全新的AAPB全球分布格局，纠正了以往国际上认为AAPB较多存在于大洋的认识。

　　微型生物碳泵在缓解全球变暖效应中可能发挥着十分重要的作用。有证据表明，早在20亿年前，微型生物统治地球时，海洋储存的溶解有机碳是现在的500倍。

　　这个获奖项目展示了巨大的潜在应用价值:“微型生物碳泵”的机制如果得以合理开发利用，可应用于近海富营养化海区的储碳，减少富营养化引发的灾害。

　　谢素原课题组:用氯原子稳定活蹦乱跳的纳米王子

　　谢素原在颁奖现场。

　　谢素原小组研究的是富勒烯。富勒烯家族因为有笼状的纳米结构和不寻常的特性，被誉为材料界的“纳米王子”。不过，它家的一些兄弟十分任性，“活蹦乱跳”一刻也不停息，谢素原小组的贡献就在于利用氯原子，把它们稳定下来。

　　说到碳，大家应该对石墨和金刚石不陌生，它们的含碳量均是100%，而像它们这样由同一元素组成而又性质不同的物质，被称为“同素异形体”。20世纪80年代中期以来，科学家们发现碳还存在第三种同素异形体，它就是C60，后来又发现了C20、C50、C80、C90、C104等，它们被统称为“富勒烯”。有趣的是，这一命名是源自美国著名的建筑师理查德·巴克敏斯特·富勒，只因富勒烯的分子结构酷似富勒设计的圆形穹顶。

　　由五元环和六元环组成的富勒烯天性活泼，特别是含有五元环（就像“五角大楼”）相邻的新型富勒烯更是活跃得很，很难被捕捉到。这从“孤立五角大楼规则”得到证实，即只有孤立的“五角大楼”才是稳定的，结构如果出现两个或多个“五角大楼”相邻，不稳定将应运而生。

　　谢素原小组的贡献在于，他们成功地捕获了含有相邻五元环的新型富勒烯，可以说打破了“孤立五角大楼规则”。谢素原告诉记者，他们其实也使用了通常用的电弧蒸发的碳来制备，但还是“多亏了氯原子”。通俗地说，谢素原是用氯原子从外表将其“固定”住，这也改变了过去科学家只能在气相（体）状态下研究富勒烯的局限。

　　事实上，至少从2004年开始，厦大科学家就已经锁定氯原子，但是，从锁定到成果出来，历经8年时间。谢素原说，这是因为富勒烯的合成的“产率”十分低，用“十万分之一”来形容，一点也不夸张——富勒烯夹杂许多混合物，加上氯原子后，就更加复杂，需要一个个地分离。

　　谢素原很谦虚地认为，他们只是进行很基础的研究，距离应用，还有一段很长的路要走。在学术界，新型富勒烯的捕获，被认为是可以进一步定向地衍生出丰富的功能富勒烯化合物，譬如说，谢素原小组是增加了氯原子，那么，如果将氯原子换成其他的，会发生什么？这些都还待今后深入地进行研究。

　　富勒烯在太阳能、超导、药物、微电子等领域都具有应用潜力，它还和我们生活密切相关，富勒烯应用于化妆品，防衰老、消除自由基等功能可以得到很好的发挥。