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李述汤:写就“纳米传奇”华章

申喜平+申文杰

李述汤给人的第一印象,除了敦实就是儒雅,要不是领略他在学术讲坛上的翩翩风采,很难让人想象他是中国科学院院士、第三世界科学院院士、国际著名材料科学与技术领域科学家。李述汤曾任香港城市大学物理与材料科学系教授,超金刚石及先进薄膜研究中心(COSDAF)主任,美国柯达公司高级研究员、项目主任,先后受聘为中国科学院理化技术研究所兼职教授,中国科学院物理所及长春光学精密机械与物理研究所客座研究员,复旦大学顾问教授,山东大学名誉教授,北京大学、上海交通大学、吉林大学、浙江大学、大连理工大学客座教授。6年前,李述汤率领他的科研团队,移师古城苏州,担纲创建苏州大学纳米科学技术学院(CNST),出任苏州大学纳米科学技术学院院长、苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM)院长、中国科学院理化技术研究所纳米有机光电子实验室主任,写就他的“纳米传奇”华章。2014年,李述汤入选全球高引用科学家(Highly Cited Researchers 2014)名录。

从贫民中走来

1947年1月一个春寒料峭的日子,李述汤出生在湖南宝庆东乡两市塘履安里(今邵东县大禾塘街道办事处里安村)一栋矮小的土坯房里。父亲李秉纲是一名军人,1928年4月考取黄埔军校第六期步兵第三大队,官至国民党军湘西纵队少将司令。解放前夕,李秉纲率妻儿举家迁至香港,先是在荔枝角落脚,后又搬迁到青山、屏山、元朗等地。

幼年李述汤在香港的生活,可谓是辗转流离。李述汤回忆说:“父亲是堂堂黄埔军校六期毕业的知识分子,但一句广东话都不会说,落得养鸡养猪谋生,母亲又长年重病不起……”饶是如此,他们家也无法在一处久居。在李述汤的记忆里,小时候印象最深的就是搬家,而每搬一次家,他就得换一所学校。限于条件,小时候李述汤就读的学校都不是殖民地政府资助的学校,而是由社会、宗教、慈善机构设立的学校。这类学校大多条件简陋,而且相对偏远。李述汤清楚地记得:“小学四年级那年,我每天都要从元朗走很远的山路到屏山上课,不知怎么,那条荒凉的小路总好像永无尽头,愈走愈远,而脚后踢起的沙砾又嘎嘎作响,让我老觉得有鬼在后面追我,好害怕。结果我就每天逃学,逃了好几个月……”

之后,父亲李秉纲在调景岭学校谋得一个职位,李述汤就此进入这所有教会背景的学校,开始有了相对稳定的求学环境。但到了中学三年级时,由于母亲病逝,积蓄耗尽,家道衰落不堪,连一日三餐都难以为继,李述汤三兄弟无奈只好入住专为收容无家可归儿童所设的“调景岭学生辅助社”(“香港学生辅助会”前身)。

调景岭位于香港九龙东鲤鱼门湾外,曾经是一个三面环水的荒山,除通往筲箕湾的水路和山上一条崎岖狭窄的小路通往观塘外,几乎与世隔绝,是香港一个非常特殊的地方,鱼龙混杂,贫困与荒乱交织。1950年,香港政府将调景岭辟为国民党难民徙置区,区内聚集了一大批战败后逃离大陆的国民党军人。他们在这里开山建房,无限期居留,实行自我管理。后来,港府在山顶建警署,仅只监视区内居民不杀人放火,其他活动都不予管束。据李述汤回忆:“岭上公共设施匮乏,初入住时,连自来水都没有。我与百多名来自困难家庭或父母双亡的孩童,挤住在辅助社四处透风漏雨的破木板屋里。”为了活命,李述汤偷过甘蔗、偷过鱼,甚至与蛇共眠。就在这样一个环境中,李述汤没有放弃一切读书的机会,坚持艰难求学。在回忆这段求学生涯时,李述汤不无感慨地说:“当时,辅助社没有医生,传教士看我还能读书,便想培养我读医科,将来可以为辅助社服务。可惜我念的都是中文学校,英文不够好,当然考不上那时唯一有医科的香港大学,结果无心插柳柳成荫,考取了香港中文大学化学系。”

1969年从香港中文大学毕业后,李述汤先后以优异成绩取得美国纽约州罗彻斯特大学和加拿大英属哥伦比亚大学化学硕士和博士学位。1974年,李述汤应聘到美国加州大学柏克莱分校做博士后研究工作,1976年成为美国柯达公司高级研究员,1994年担任香港城市大学物理与材料科学系教授及超金刚石及先进薄膜研究中心主任,2001年被聘为中国科学院理化技术研究所教授及纳米有机光电子实验室主任。

三次荣获国家科技进步奖

李述汤长期致力于有机光电子材料及显示器件、纳米功能材料及器件、金刚石及相关超硬薄膜材料的研究,取得了一系列创新性研究成果,获美国专利20余项。

在金刚石研究方面,李述汤着力开展硅衬底上金刚石成核、生长及异质外延的机理研究,揭示其形成机理,探索出制备高质量外延金刚石薄膜的方法,用含烃的低能离子束在硅衬底上直接生长出异质外延的立方金刚石纳米晶,并将技术推广到合成其他半导体材料的纳米线中。他研究的“金刚石及新型碳基材料的成核与生长”“氧化物辅助合成一维半导体纳米材料及应用”和“高效光电转换的新型有机光功能材料”3项成果,先后荣获德国洪堡基金会研究成就奖(Humboldt Research Award)、香港裘槎基金会高级研究成就奖(Croucher Senior Research Fellowship)、2008年度何梁何利基金科技进步奖,2003年度、2005年度和2013年度国家科学技术进步奖二等奖。

这些年来,李述汤在国际化学、物理、材料等科研领域的著名期刊发表学术论文900余篇,出版专著9部,其中有5篇尖端论文发表在美国著名的《科学》杂志和英国的《自然》杂志上。他的论文被引用超过2.6万余次,据ESI和ISI数据库检索,其论文引用次数在全世界材料科学领域中排名前25位。因而,他先后被聘为《Applied Physics Letters》和《Diamond & Related Materials》杂志副主编,《Physica Status Solidi》杂志亚太区主编(2004~2007),《New Carbon Materials》和《Journal of Materials Science & Technology》杂志编辑委员会委员,《Advanced Functional Materials》和《Applied Nanoscience》杂志顾问委员会委员。

1994年回到香港后,李述汤相继成功策划、主持了30余项大型研究项目,先后获得香港研究资助局和创新科技基金提供的6000余万港元的科研资助。近些年来,李述汤在内地也分别承担了多项国家“863”和“973”项目的研究任务。

因为取得了这些令全球科技界折服的研究成果,李述汤于2005年当选为中国科学院院士。2006年5月31日,中国科学院院长路甬祥飞抵香港,亲自为李述汤颁发院士证书。此后不久,李述汤又当选为第三世界科学院院士。

亚洲纳米技术领军人物

2003年3月21日,全球自然科学界最权威的刊物《科学》杂志的封面,刊登了李述汤研究成功的3根漂亮的纳米硅线的照片,全球最细的纳米硅线第一次清晰地展现在世人眼前,这意味着全球纳米研究领域对李述汤研究成果的肯定,也表明这项研究在全世界的影响力。

纳米是长度单位,原称毫微米,就是十亿分之一米,相当于4倍原子大小,比单个细菌的长度还要小。纳米技术乃当今世界科技研究最尖端、最有前景的领域,而纳米硅线又是纳米技术中最热门、竞争最激烈的研究领域。自20世纪初以来,无数科技精英投身其中,力图跨越这十亿分之一米的距离。但谁也没有想到,李述汤凭借自己渊博的学识和坚忍不拔,在这个领域力拔头筹,成为亚洲纳米技术研究的领军人物、香港纳米材料研究的第一人。

“不是吹牛,我做的纳米硅线是全世界最好的。”李述汤每次谈起他的纳米硅线,率真得煞是可爱。他旗下的超金刚石与先进薄膜中心,是世界上两所最早制造出纳米硅线的实验室之一。

1994年,李述汤告别美国的优厚待遇,毅然加入香港城市大学。自1996年开始,他率领攻关小组,主攻纳米硅线。这个研究团队由2名讲座教授(香港大学级别最高的教授)和4名副教授组成,平均每人带领4至7名学生,夜以继日地开展研究、试验。7年间,他们取得了令全球瞩目的成就。首先,他们研制出全球最小的纳米硅线,直径只有1纳米(头发的五万分之一)。接着,他们通过扫描隧道显微镜,不仅看到了稳定的纳米硅线图像,更是拍下了极其清晰的珍贵照片。如今,他们更是进一步发现,纳米硅线具有特殊的光学性质。李述汤非常自信地向全世界宣布,他们的这一发现将为纳米材料的研究掀开崭新的一页。他估计,5年后,以纳米硅线为发光源的纳米激光将会问世,体积更小、速度更快的纳米电脑也将在10年内诞生。“这可是一个产值以千亿计的大产业!”李述汤难以抑制心中的兴奋。

“您在这个具有高度竞争性和战略意义的科学领域里,作出了特别显著的贡献。”纳米研究领域的国际权威、1996年诺贝尔化学奖得主克罗托(H.W.Kroto)教授在参观完李述汤的实验室后,作出如是评价。纳米硅线、纳米金刚石、纳米发光,是全球最具发展前途的3个研究领域。李述汤挂帅的超金刚石与先进薄膜中心,是亚洲纳米硅线研究的金字塔塔尖,是香港唯一受惠于国家资助高科技研究的“863”计划的机构。

创建苏州大学纳米科学技术学院

苏州大学坐落在古城苏州之南,是国家“211工程”重点建设高校,其前身为创建于光绪年间的东吴大学。作为全国最早建成的现代高等学府之一,苏州大学创造了中国近代高等教育史上的若干个第一:第一所实施西式办学体制的大学,第一所开展研究生教育并最早授予硕士学位的大学,第一所开设法学专业的大学,第一所创办学报的大学……而如今,有了李述汤的全职加盟,有了李述汤领衔创建的纳米科学技术学院,苏州大学更加声名远播。

李述汤时常对学生说:“中国人要在中国的土地上,做出令中国人骄傲的事情来。”他是这样说的,也是这样做的,在香港如是,在苏州亦如是。2008年,当苏州大学党委书记王卓君和校长朱秀林到香港拜会李述汤时,李述汤粲然一笑。他没有半点“矜持”,主动将实验室组建方案摊到桌上,只向来者提出了一个条件,那就是能在“无时间限制、无指标规定、无框架局限”的“三无”状态下,组建自己理想中的研究机构——一个真正干事的研究院。求贤若渴的书记和校长二话没说,双双伸出有力的大手,与李述汤紧紧握在一起。这一年6月9日,苏州大学功能纳米与软物质(材料)实验室在独墅湖校区成立。2010年10月16日,苏州大学纳米科学技术学院揭牌。2012年2月22日,苏州大学与加拿大滑铁卢大学、苏州工业园区联袂打造的纳米技术联合研究院正式启航。

加盟苏州大学后,李述汤全身心投入到了苏州这块纳米产业高地,无论是基础建设,还是招兵买马,他都亲自过问,亲自拉“盘子”。为了纳米科学技术学院的建设,李述汤可谓是呕心沥血,倾注了全力。

时光荏苒,经过6年的发展,纳米科学技术学院已初具规模,在人才建设、平台建设、科研创新、研究生培养和国内外学术交流等多方面取得了累累硕果。目前,该学院已拥有特聘教授27位、特聘副教授6位,获得国家和地方各类科研项目167项,总经费逾两亿元,33位核心成员以FUNSOM为第一通讯单位发表论文500篇,申报国家发明专利72项、实用新型专利1项,培养硕士98人、博士16人。

李述汤说,在不久的将来,他和他的团队一定能够取得更加辉煌的科研成果,一定能让全球广大人民分享到纳米科技带来的幸福生活。

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