辛勤：耕耘催化和光譜50載搭建教育平臺再促創新

　　第一屆全國分子光譜學術會議1979年在桂林舉辦，今年適逢光譜會議四十年。回顧四十年來我國光譜事業的發展歷程，凝聚著老一輩科學家的開創、堅持和奉獻精神。日前，分析測試百科網來到大連化學物理研究所，采訪到在現代催化研究和分子光譜領域的著名學者辛勤研究員。通過辛勤研究員的回顧，希望能幫助當今的研究者們更好地了解我國光譜事業的發展史，并一同展望更美好的明天。

中國科學院大連化學物理研究所 辛勤研究員

從表面催化到分子光譜

　　1962年吉林大學畢業后，辛勤被分配到大連化學物理研究所張大煜院士的課題組。張大煜院士是催化界的泰斗和元老，當時兼任所長、室主任和課題組長。六十年代為響應國家向科學進軍、強調基礎理論研究的號召，辛勤開始做催化劑表面吸附物種的相關研究，而分子光譜是研究表面吸附的重要手段，辛勤也從了解開始，到與分子光譜結下了不解之緣。“我當時剛剛大學畢業，化物所分析室設立有分子光譜組，組中戴亮、關德俶、李長志、胡皆漢等都是在分子光譜上有相當造詣的人。我本人在催化室，就向他們學習應用光譜的技術和方法，將其用到催化劑表面吸附物種的研究中。”辛勤回憶說。

　　70年代初大連和蘭州化物所各進口了一臺577型、325型光柵型紅外光譜，辛勤同蘭州所的江天賴老師同到北京驗收儀器，自此同分子光譜結緣。辛勤主要是做催化劑表面的吸附物種的原位研究，研究在催化反應進行過程中，反應物如何吸附到催化劑表面，如何被活化，反應后如何脫附出去，這需要用到紅外光譜；而且要對商品化儀器做些改造，從而獲得原位紅外光譜。辛勤所著《催化研究中的原位技術》也成為數十年來原位紅外光譜的經典參考書。大連化物所胡皆漢主要研究分子光譜和波譜，當時他建立了一套程序，用FG矩陣計算力常數和其光譜的譜帶強度和數目，并在沈陽計算所辦了紅外光譜FG矩陣計算學習班，并著有《紅外與拉曼光譜的計算原理與計算程序》，那時培養了五、六十名中國最早的光譜基礎理論方面的專業人才。辛勤說道，“我們設計了很多原位光譜相關的裝置，因為催化劑需要在裝置中在400℃、氫氣或保護氣氛下進行還原等處理，才能進入光路獲得紅外光譜。當年，我們在國內開展這項工作也是比較早的。”

　　已近杖朝之年的辛勤興致勃勃地邊講往事，邊找出當時參加分子光譜會的珍貴合影，包括嚴濟慈、吳征鎧、王大珩、梁映秋等老一輩科學家。辛勤回憶說：“當時的學術交流中，印象比較深刻的如：中石化北京石油化工研究院的王宗明教授，他曾經寫《應用紅外光譜》，對光譜的結構、原理講得非常透徹。還有吉林大學精通拉曼光譜的梁映秋教授。南開大學物理系的陳文駒教授，他的光譜造詣很深，和他交流獲益良多。上海的朱自瑩教授曾翻譯拉曼光譜的書，很有影響力。大連化物所的胡皆漢教授對分子光譜、波譜都很精通，并著有多本書，我們當年即能夠通過FG矩陣計算分子的光譜、力常數等,記得當年的計算機性能有限，我們合用兩臺486計算機，花費半個月才能夠78條軌道計算的體系，當時很不容易，但做得很不錯分別在英文應用表面科學等雜志發表多篇論文。記得當時我和江天賴、關德俶一起去北京驗收儀器，那時調試一臺儀器很不容易，江天賴老師非常認真，經常滿頭大汗仍然不去吃飯。這些老先生都非常敬業，令人印象深刻。”

合影照片

會議有力推動我國分子光譜事業的發展

　　分子光譜學術會40年中，辛勤參加了許多次分子光譜方面會議，并曾在大連、北京等地主持會議。談到會議本身，辛勤表示“當時組織會議的人都非常認真”。會議形式有兩個特點：首先分子光譜委員會組織的會議學術性很強，會議邀請國內造詣深厚的專家做大會報告、分組報告、口頭報告，對國內分子光譜的發展很有幫助；除此之外，很多會議的論文集、出版的專著，也推動了分子光譜的發展。其次是各大公司為了推廣其儀器和技術也舉辦了很多相關會議。這些公司舉辦的會議不是簡單地推銷儀器，因為報告人不僅是儀器的使用者，而且是有一定造詣的專家，這對普及我國光譜技術也很有用。

　　“現在我們有錢了，很多實驗室可以買很多儀器；但我們常發現操作這些儀器的人知識面很窄，沒有把手頭儀器的優點充分發揮出來。比如我經常遇到一些學生來問我問題，我發現其實他們完全可以利用手頭的儀器來完成這些實驗。我們需要拓寬分子光譜和應用光譜的視野，充分利用現有的儀器設備。所以上述兩種類型的會議都對分子光譜的發展意義重大。”辛勤表示，“我們應該加強分子光譜的理論解析。現在很多學生包括博士生、博士后甚至是年輕的教授，關于分子光譜的基本理論知識比較欠缺。分子光譜委員會應該起到推廣提升的作用。”

儀器應用和研制水平大幅提高 呼喚國產儀器

　　談到40年來我國光譜事業的成就，辛勤謙遜地說：“我所接觸的面比較窄，不是所有的領域都清楚。首先至少我國學者在光譜使用水平上有很大提高，可以掌握很多高端的儀器；其次是儀器的研制水平也提高了。

　　比如我當年從事分子光譜研究的時候，買來認為比較理想的商品化儀器后，即在其基礎上進行改造、提升，加工一些部件，開發其功能做出不尋常的工作，當年在國內國際上都有相當的影響。改革開放以后，我們就可以自己設計加工儀器，這些儀器常常是在全球還未完成商品化的儀器。比如李燦從美國回國后組裝了紫外拉曼光譜，并將其用於催化作用的原位研究,是直接從國外買了很多部件組裝的儀器。現在我們已經發展到自己設計、組裝、自己加工一些部件；設計出的儀器不全是國外已經成熟的儀器，而是國外也在研制的東西，比如手性拉曼、近場拉曼等，這些對我們國家自主創新、集成創新是一個非常好的現象。

　　當然也有遺憾，七八十年代國內無法生產紅外光譜，我國北二光和上分廠的項目組裝分子光譜，當時大家都非常努力，雖然相比國外有比較大的差距，但已經是一個不錯的開始,但很遺憾的是我們沒有堅持下來。后來錢多了，國產儀器賣不出去了，中途就停了；所以現在國內光譜技術比國外還差一大截。從我們實驗室的儀器來看，沒買過國產的儀器。七十年代，用日本的儀器比較多，后來用美國的儀器尤其是高檔儀器越來越多。雖然反映出我們的使用水平在提高；但非常遺憾的是，我們缺少自己的先進的分子光譜儀器，今年的中美貿易戰更促使我們反思。發展自己的儀器方面確確實實需要加強,催化基礎國家重點實驗室這條路應該得到更好的開展，并加強與國內儀器廠商的合作。目前我所知，南方的一些廠家做得很好，如果能與實驗室更好結合起來，會很大促進國內分子光譜的應用和儀器創新。”

加強基礎知識培訓，提高創新水平

　　談到對分子光譜學術會議的期望，辛勤教授表示“要加強對基礎知識的培訓，因為年輕人的發展需要打好基礎”。在此方面，辛勤舉例了已舉辦8屆的現代催化研究方法學學習班。該學習班培訓內容包括：宏觀表征、吸附、表面催化性能測試、X光、電鏡、紅外拉曼、能譜、核磁共振、掃描隧道電鏡與光譜結合、動力學等技術。從學習班中看出年輕人學習熱情很高，同時也普遍感到，很多研究者需一個堅實的的基礎。

　　“所以現在的學習班，而是強調打基礎不是片面強調追新，比如掌握分子光譜最基本的知識。拿到一張分子光譜譜圖，它是怎么出來的？合不合理？可不可靠？如果欠缺基礎理論知識，就很難做出大的創新工作。”辛勤說，“我們舉辦的學習班也處于新老交替的階段，過去講課的70多歲的專家都面臨退休，現在需要一批50多歲、在學術上確有造詣的人頂上去。所以我們在選擇講師的時候下了很多功夫。”

　　中國由大國到強國，關鍵靠創新；創新能力怎么提高，就要打好基礎。一是要提高教育體制本身；二是要各級學會發揮作用，給年輕人創造平臺。

　　“我建議咱們的分子光譜委員會組成成員，既要考慮從事一線工作，也要考慮要基礎扎實。現在的形勢是科技高速發展，交叉領域很多。但我發現很多高檔次文章有一些原則性的錯誤、明顯的低級失誤，比如期刊中一張紅外譜圖的透過率和吸收坐標明顯是相反的，這說明大家欠缺基本概念。李燦院士也意識到了這一點，去年花了整整一周時間做6場培訓講座，就講光催化和電催化的基本概念。所以我很希望已經功成名就的人能夠回過頭給年輕人上課，讓年輕人打好基礎，這樣他們才能創新出真正的成果。我們也組織編研究生的教材，邀請國內各方面專家編寫前前后后11本。為了影響更大，我們還采用多媒體技術組織教材、視頻PPT，大家通過網絡都可以看。這樣可能對年輕人的成長提供幫助，為他們盡量創造一些條件，基礎打牢、刻苦鉆研，才能創新。希望已經功成名就的人除了在第一線自己拼搏，也能夠幫助后面的年輕人。”辛勤通過自己這些年來的努力，為我國分子光譜的發展提出殷切的期望。

進一步增強我國分子光譜國際影響力

　　最后，辛勤寄語全國分子光譜學術會議，希望越辦越好，并進一步增強我國分子光譜在國際上的話語權和影響力。“現在50多歲的人，在把我國光譜向國際的交流、推進方面已做了很多工作；希望分子光譜委員會能夠更廣泛更深入地與國際展開交流。比如通過3、4次的申報，我們終于2016年在北京舉辦了第16屆國家催化大會，很多催化界的大咖都參與了會議；李燦院士也成為國際催化委員會的主席，說明中國在催化領域在國際上很有話語權。希望分子光譜委員會能夠將學術交流推向國際舞臺，并爭取申報國際會議；這樣能夠更廣泛、更全面地了解國際上的最新進展，促進國內分子光譜技術的發展，對整體學術上的提升起到更大推動作用。”

　　人物簡介

　　辛勤，中科院大連化學物理研究所研究員、教授、博士生導師。1962年畢業于吉林大學化學系。催化基礎國家重點實驗室學委會副主任（1992-1997），中國化學會催化專業委員會秘書長(1994-2009)，石油煉制學會催化劑分子篩學組副組長（1993-1996），《光譜與光譜分析》、《分子催化》、《功能材料》、《工業催化》雜志編委，Applied Science、Electrochemistry Acta 客座編輯。中國科學院研究生院、吉林大學、遼寧師范大學、撫順石油學院、青島化工學院兼職教授，石化總公司齊魯石化公司顧問(1997-2000)。催化基礎國家重點實驗室(1992-1999)，羰基合成和選擇氧化國家重點實驗室學術委員會委員(1997-2000)。中科院大連化物所第五屆學位委員會副主任, “九七三”項目專家組成員，中科院大連化物所咨詢委員會副主任，中國化學會催化委員會顧問委員。第一批國務院政府津貼獲得者。主要研究方向：直接醇燃料電池及電極催化劑制備規律研究；金屬-載體相互作用和 C1化學；加氫精制；氧化物表面氧物種和低碳烴活化研究；過渡金屬氮化物，碳化物催化劑研究；納米發光材料；固體催化劑的原位表征研究。

　　在國內外期刊上發表 500 余篇研究論文，其中 2000年以來SCI 收錄的 300余篇,SCI他引一萬余次。申請ZL40余份，國外ZL5份，受權ZL14份。1994年由于組建催化基礎國家重點實險室所做出的貢獻榮獲由國家教委、科委、中科院等七部委聯合頒發的金牛獎； 獲得了國家發明二等獎一次，教育部自然科學一等獎一次，中國科學院自然科學獎、發明獎和科技進步獎(二等以上獎勵計7 次)，遼寧省自然科學二等獎一次、遼寧省自然科學一等獎一次以及國家自然科學基金委優秀獎一次。 兩次獲中國科學院優秀博士生導師獎和一次杰出貢獻教師獎(2008)。