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对话|王一苇

撰文|李想俣

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邹晓冬是瑞典皇家科学院院士、斯德哥尔摩大学教授,自2020年起开始担任诺贝尔奖的评委。作为一位结构化学家,邹晓冬介绍了本次获得诺贝尔化学奖的金属有机框架(MOF)的特性与应用前景。 

而作为诺奖评委,她认为按照中国现在的发展趋势,诺贝尔奖已经越来越近。中国科学家需要有发现一个空白且重要的领域的能力,能够把精力用到这个领域上,做出从0到1的工作。而不是被影响因子和文章引导,在别人已经从0到1开拓出来的领域去做那些热门的研究。此外,中国科学家应该“打出国门”,跟国外的人多交流,要“卷”也要到国际学术圈来“卷”。

以下是《知识分子》与邹晓冬对话的实录,文字经过编辑。

金属有机框架(MOF)是一个纳米工厂

知识分子:邹老师您是研究结构化学的专家,之前也研究过沸石的结构,这次化学奖的得主是做了金属有机框架(MOF),它跟我们1991年之前认识的一些天然结构有哪些差别?

邹晓冬:第一个差别就是它的比表面积比沸石的比表面积要大10倍左右,所以它是一个更多孔的结构。还有一个特点是它能够调控。沸石最基本的结构单元是二氧化硅,只有一个氧和硅,可以用铝等等去调节它的成分,可是它的孔很难扩大。金属有机框架的有机分子可以有长有短,有无数的可能性。而它的金属节点也有无数种可能性。比如可以用一个原子,也可以用一个团簇,这样一来,金属有机框架的结构就可以是无限多种。而且它还有一个特性,就是说你(用)不同的有机分子,它对不同的分子有亲和性。这样你就可以做催化,可以修饰它,比如说水分子可以到这个框架里头来,氮分子(氮气)可以到这里来,氧气也可以到这里来,就是它有选择性。 

知识分子:比如说这个结构已经成型了,它在放在那里,能够用来装什么呢?

邹晓冬:装什么你就要这么想,你看你要用什么?比如说我要做气体分离,这个分子的大小就要根据气体的尺寸来分离,调有机分子的长度。还有吸附也就是相互作用,如果是这个有机分子有极性,它是希望能够吸附二氧化碳的,比如说加上氨,它对二氧化碳的吸附就更强。气体进去时首先吸附的就是二氧化碳,这样就可以通过调节有机分子,同时也调节金属来改变它的性能。

知识分子:所以它就像是一个百宝箱,你把它设计成什么样,它就能装什么相应的东西? 

邹晓冬:对,这是一个工厂,一个纳米工厂。你可以用这个“工厂”来做储存,也可以做分离,也可以做化学反应。 

知识分子:那现在我们能够预想到的,用这个技术它能在,比如说哪一些能源的或者说是环保的领域有一些贡献吗?

邹晓冬:理想来说,它对二氧化碳的捕捉(很有用)。因为现在的二氧化碳的分离和捕捉主要是用含氨的水溶液。这样需要的温度比较高,(MOF)的捕捉可以调控,使得它所需的能量和成本大大减少。再一个就是水,还有甲烷,甲烷可以是一种存储能源的可能性。如果将来它能够用于储存能量,然后跟太阳能结合等等,这是一个很好的绿色收集能源的方式。 

知识分子:这个材料的可持续性会有多久?比如说用了可能一会它就会消解掉,还是说它可以有成千上万年都会保持不变?

邹晓冬:跟分子筛相比,它的稳定性和可持续性还是没有分子筛有优势,这是一个需要解决的问题。从可持续上来说,它不稳定,结构就有可能被破坏,但它也可以重组,也可以回收重组。这种自主重组是需要调控一些化学条件的,因为它的成分都在这里,你改变它的化学,也许它能够重组。


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中国科学家要“卷”也要到国际学术圈来“卷”

知识分子:您从2020年开始担任诺贝尔奖的评委,想问一下您有怎样的体验?

邹晓冬:做评委是一个非常有意思的工作,开阔了自己的眼界,这是一个学习的过程,我也很享受这个过程。

知识分子:瑞典皇家科学院里面大概2020年的时候已经有15%的女性科学家了。我想知道您自己身为一个女性科学家,在这个环境里面工作,您的具体感受是什么样的?。

邹晓冬:从做研究来说,在任何方向我没有想过我是一个女性。在瑞典,不是特别歧视女性,所以从工作来说,我没有看到对女性有什么劣势。

但是有一个问题是,女性的社会圈子跟男性不太一样,从社交方面来说,比如同事一起吃饭,如果女性少的话还是比较孤立。如果是女性越来越多,实际上你有更多互相交流的可能性。 

知识分子:您还有什么想对国内科学家说的?

邹晓冬:现在国内看起来很“卷”,科学家们在国内卷,但在大的国际会议上,在国际圈子里头,来自中国的学者太少。就拿我们这个MOF领域来说,发表的文章将近有一半是从中国大陆发表的。但在开MOF会议时,却没有很多中国人。我觉得中国人要打出(国门),跟国外的人多交流,要“卷”也要到国外来“卷”。

中国人能不能够做出从0到1的工作?这需要有发现一个空白且重要的领域的能力,能够把精力用到这个领域上,做出从0到1的工作。我觉得中国科学家在这方面要做更多的努力。当然,中国也有很多从0到1的工作,也许将来有一天会得到诺贝尔奖。 

可是从大环境来说,现在支持研究的方向、评审的标准是文章和影响因子。影响因子和文章容易引导大家都去做热门的科研工作,可是这些热门已经是别人从0到1把它开拓出来的了。怎么能够找到一些中国人可以做的空白区域是关键。中国人有智慧、有能力,也有经济能力和条件可以做到,要让科学家们安心下来,能够做一点开拓性、原创性的工作。

在评诺贝尔奖的过程中,我们不参考文章发到什么地方,这不是考虑的基础。只要你做了很多的工作、能够发表了,大家都认为这是一个开创性的工作,完全就可以得到诺贝尔奖。有时候诺奖成果是发表在作者本国的期刊,不是在世界性的期刊。

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由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,现任主编为周忠和、毛淑德、夏志宏。知识分子致力于关注科学、人文、思想。我们将兼容并包,时刻为渴望知识、独立思考的人努力,共享人类知识、共析现代思想、共建智趣中国。

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