◎文/胡 斌 高云飛

楊新征：創(chuàng)新科研 為祖國天空增加一抹藍

◎文/胡 斌 高云飛

楊新征(右一)和他的部分團隊成員

“研究員”、“博士生導(dǎo)師”,這些美麗的光環(huán)無不令人羨慕。而一個年僅37歲的人就集這么多光環(huán)于一身，并且他還是一個從物理學(xué)領(lǐng)域成功跨入化學(xué)領(lǐng)域，走在理論催化研究前沿的人，這就更令人驚嘆了。他就是中國科學(xué)院化學(xué)研究所分子動態(tài)與穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)國家重點實驗室的課題組長楊新征。

楊新征，這位從事理論金屬有機催化研究的青年學(xué)者，在各種機緣巧合和自主選擇下，從最初單純的原子和分子物理研究成功跨進了化學(xué)的大門，并最終向催化反應(yīng)研究邁進。他本科畢業(yè)于南開大學(xué)物理系，后在南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所獲得博士學(xué)位。2004年至2010年，他先后在美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校James E.Boggs教授課題組和德克薩斯A&M大學(xué)Michael B.Hall課題組從事博士后研究，并從2010年起在加州大學(xué)伯克利分校化學(xué)學(xué)院計算中心承擔(dān)教學(xué)和管理工作，并獨立開展科研。

2013年，一直心懷科研夢想的他入選中國科學(xué)院“百人計劃”，毅然回國加入中國科學(xué)院化學(xué)研究所分子動態(tài)與穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)國家重點實驗室并任課題組長。在加入化學(xué)所之后，他致力于金屬有機催化的基礎(chǔ)性、前瞻性理論研究。以高效、廉價的非貴金屬催化劑開發(fā)為目標，以現(xiàn)代量子化學(xué)方法和高性能科學(xué)計算為手段，探索催化反應(yīng)的微觀機理，揭示催化過程的本質(zhì)，拓展惰性化學(xué)鍵活化與重組的方式，為新型非貴金屬催化劑的設(shè)計和開發(fā)提供有力的理論指導(dǎo)。近年來，他圍繞氫能開發(fā)和二氧化碳轉(zhuǎn)化利用，系統(tǒng)地研究了多個密切相關(guān)的催化加氫和脫氫反應(yīng)，包括二氧化碳與羰基化合物加氫、硼烷氨與醇類分子脫氫、光催化分解水制氫、以及氫化酶催化氫分子活化等。隨著研究工作的深入，楊新征在理論催化領(lǐng)域的研究逐步從單純的反應(yīng)機理探索和分析，拓展到以理論研究為指導(dǎo)的計算設(shè)計，并已成功預(yù)測了一系列新型非貴金屬配合物的結(jié)構(gòu)和催化特性。他在2011年通過理論計算提出的一種新型鉗形鐵配合物被Milstein教授課題組在實驗上證實是迄今為止最高效的鐵基二氧化碳還原反應(yīng)催化劑。2013年計算預(yù)測的脂肪鉗形鐵配合物催化醇類分子脫氫反應(yīng)潛力也很快被Beller教授課題組在實驗上證實。

楊新征課題組目前正在開展金屬有機配合物催化的氫分子活化與二氧化碳轉(zhuǎn)化反應(yīng)的理論研究，以及相關(guān)非貴金屬催化劑的計算設(shè)計工作。其中基于[Fe]-氫化酶活性中心結(jié)構(gòu)，可用于二氧化碳加氫與甲酸脫氫反應(yīng)的的鐵配合物催化劑計算設(shè)計工作已發(fā)表在Chem.Commun., 2015, 51, 13098。目前正在進行基于[NiFe]-和[FeFe]-氫化酶活性中心結(jié)構(gòu)的非貴金屬催化劑設(shè)計工作，已成功構(gòu)建多種有潛力催化二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)的新型配合物，并完成了反應(yīng)機理計算和分析，相信不久的將來就會看到相關(guān)論文的發(fā)表。這種從現(xiàn)象解釋到理論預(yù)測和計算設(shè)計的進展，不僅僅體現(xiàn)了他個人的研究特色和創(chuàng)新性，同時也使得他的研究工作處在理論催化領(lǐng)域的最前沿，目前他已經(jīng)在JACS、ACS Catalysis等重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI收錄論文50余篇，并主持國家自然科學(xué)基金面上項目1項。

談到放棄穩(wěn)定舒適的國外環(huán)境回國工作時，楊新征說：“雖然收入比國外少很多，但現(xiàn)在國內(nèi)的工作和生活條件比過去已經(jīng)有了很大的改善，而且正在逐步變得更好。而報效祖國、回饋社會和實現(xiàn)個人價值的結(jié)合，也是自己的理想的工作方式。希望我們的理論工作可以為新型高效、廉價的非貴金屬催化劑的設(shè)計，以及可再生能源的轉(zhuǎn)化利用提供一點啟發(fā),為祖國的天空增加一抹藍色?！?/p>