雷驚雷，彭浩南，高飛雪

優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目(以下簡稱“優(yōu)青”)是國家自然科學(xué)基金委員會(以下簡稱“基金委”)人才項(xiàng)目系列中的一個(gè)重要項(xiàng)目類型，是國家創(chuàng)新驅(qū)動人才戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)，也是基金委在國際評估基礎(chǔ)上完善人才項(xiàng)目計(jì)劃的具體實(shí)施策略，它有效地銜接了青年科學(xué)基金項(xiàng)目和國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目(以下簡稱“杰青”)，加速并改善了人才培養(yǎng)進(jìn)程和模式。該類項(xiàng)目的定位是“支持在基礎(chǔ)研究方面已取得較好成績的青年學(xué)者開展創(chuàng)新研究，促進(jìn)青年科學(xué)技術(shù)人才快速成長，培養(yǎng)一批有望進(jìn)入世界科技前沿的優(yōu)秀青年骨干”1。

截止到2017年8月，化學(xué)科學(xué)三處主要受理和資助物理化學(xué)和理論化學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)青項(xiàng)目，現(xiàn)將2012-2017年6年間化學(xué)科學(xué)三處優(yōu)青項(xiàng)目的申請和資助情況總結(jié)如下。

1 受理和資助的概況

表1列出了2012-2017年間每年的優(yōu)青項(xiàng)目受理和資助情況。六年間共受理581項(xiàng)，資助63項(xiàng)。每年的資助指標(biāo)是基金委計(jì)劃局和學(xué)部根據(jù)往年和當(dāng)年的學(xué)科申請量及其相應(yīng)所占總體的比例，按照一定的算法分配的。從表中可以看出，雖然申請項(xiàng)目數(shù)量逐年增多，但由于本學(xué)科優(yōu)青的申請數(shù)增量還是低于全委總體增量，所以資助名額相對不變或略有下調(diào)。

表1 2012-2017年度優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目受理和資助情況

根據(jù)基金委的資助政策，適當(dāng)考慮女性年輕科研人員的特點(diǎn)，確定男性資助年齡為申請當(dāng)年1月1日不滿38周歲，女性不滿40周歲。圖1展示了本學(xué)科優(yōu)青項(xiàng)目獲得者資助當(dāng)年的年齡分布。從圖中可以看出，男性優(yōu)青項(xiàng)目獲得者的年齡在31-38歲之間，平均年齡為35.34歲；女性優(yōu)青項(xiàng)目獲得者的年齡在32-40歲之間，平均年齡為36.21歲。在總共資助的63名青年學(xué)者中，女性學(xué)者14名，占22%。

表2列出了本學(xué)科各申請代碼下項(xiàng)目的資助情況。

(1) 從各申請代碼下資助的項(xiàng)目數(shù)看，各研究領(lǐng)域優(yōu)秀青年人才的分布不同，這也從一個(gè)側(cè)面反映了當(dāng)前受資助領(lǐng)域青年人的活躍程度。例如，結(jié)構(gòu)化學(xué)(B0301)、催化和固體與表面物理化學(xué)(B0303、B0313)、理論和計(jì)算化學(xué)(B0302)、化學(xué)動力學(xué)(B0304)、膠體與界面化學(xué)(B0305)等方向申請并獲得資助的青年學(xué)者比較多，這些領(lǐng)域也是物理化學(xué)學(xué)科近年來活躍且取得較大進(jìn)展的領(lǐng)域。遺憾的是電化學(xué)(B0306)領(lǐng)域，這個(gè)研究隊(duì)伍龐大且具有很強(qiáng)應(yīng)用背景的研究方向，在本學(xué)科優(yōu)秀青年人才資助中脫穎而出的不多。

圖1 優(yōu)青基金獲得者的年齡分布

(2) 結(jié)構(gòu)化學(xué)(B0301)研究領(lǐng)域涉及面比較廣，已經(jīng)不是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化學(xué)所包含的研究內(nèi)容。獲得資助的17項(xiàng)優(yōu)青項(xiàng)目占全部63項(xiàng)資助項(xiàng)目的27%，這17個(gè)項(xiàng)目研究內(nèi)容主要集中在光譜與波譜學(xué)(B030105)、納米結(jié)構(gòu)與探測技術(shù)(B030106)這2個(gè)方向，各資助了5項(xiàng)和11項(xiàng)。由此可見，譜學(xué)與表征方法是物化專家重視的研究領(lǐng)域，也是物理化學(xué)發(fā)展的支撐和動力，是鼓勵青年學(xué)者潛心鉆研和攻關(guān)的方向。

另外，從獲資助人員的依托單位的地域分布來看，大部分獲得資助人員集中于東南沿海等發(fā)達(dá)地區(qū)，尤其是北京、上海兩地(分別有24名、9名人員獲得資助)；西部僅有 2名(都來自中國科學(xué)院蘭州物理化學(xué)研究所)獲得資助。

2 代表性成果簡介

在優(yōu)青項(xiàng)目的資助下，青年學(xué)者們的研究工作取得了許多突出的進(jìn)展。由于篇幅所限，這里我們僅選取了部分資助成果進(jìn)行介紹。

狄拉克材料是具有狄拉克錐形能帶結(jié)構(gòu)的低維量子功能材料，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物性、豐富的科學(xué)內(nèi)涵及廣闊的光電器件應(yīng)用前景，已經(jīng)成為了國際前沿科學(xué)研究的焦點(diǎn)。在獲得優(yōu)秀青年基金資助之后，彭海琳教授重點(diǎn)開展了二維狄拉克材料的宏量可控制備方法、界面結(jié)構(gòu)精細(xì)控制、界面工程及其光電性能調(diào)控等方面的研究2-7；率先實(shí)現(xiàn)了石墨烯的非對稱雙面化學(xué)修飾8；率先實(shí)現(xiàn)了拓?fù)浣^緣體納米結(jié)構(gòu)在柔性透明導(dǎo)電薄膜中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)拓?fù)浣^緣體導(dǎo)電薄膜具有寬波長范圍的透光性、高導(dǎo)電性、優(yōu)異的抗擾動能力和出色的柔性9。

表2 2012-2017年度獲資助的優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目按申請代碼分類

針對制氫過程、合成氣轉(zhuǎn)化和貴金屬催化劑替代中的關(guān)鍵科學(xué)問題，馬丁教授運(yùn)用“催化劑結(jié)構(gòu)可控合成-催化反應(yīng)化學(xué)-反應(yīng)過程催化劑結(jié)構(gòu)和表面物種原位表征-理論計(jì)算反應(yīng)機(jī)理”的研究策略，研究工作取得了一系列創(chuàng)新性成果10-16。水煤氣變換反應(yīng)(CO + H2O = CO2+ H2)是化石能源和生物質(zhì)制氫以及氫氣純化的重要反應(yīng)，可用于低溫工業(yè)產(chǎn)氫。馬丁教授及其合作者利用過渡金屬碳化物熱穩(wěn)定性好且與被分散金屬有較強(qiáng)相互作用的特點(diǎn)，構(gòu)建了雙功能碳化物負(fù)載金催化劑Au/α-MoC，該催化劑可在大幅降低反應(yīng)溫度的同時(shí)，將反應(yīng)活性較文獻(xiàn)報(bào)道提升一個(gè)數(shù)量級以上且使CO轉(zhuǎn)化率超過95%，從而有效解決水煤氣變換反應(yīng)低溫條件下高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題10。水和甲醇的液相重整反應(yīng)是另一個(gè)可以利用的大規(guī)模產(chǎn)氫反應(yīng)。馬丁教授及其合作者利用原子級高度分散的Pt中心和碳化鉬基底之間的協(xié)同作用，在兩者界面實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)中間體的高效活化，從而使得整個(gè)催化劑在甲醇和水液相反應(yīng)中表現(xiàn)出超高的產(chǎn)氫活性，在一定條件下可比傳統(tǒng)鉑基催化劑活性提升近兩個(gè)數(shù)量級11。

傅強(qiáng)研究組構(gòu)建了具有反轉(zhuǎn)界面結(jié)構(gòu)的“氧化物/金屬”模型催化劑和擔(dān)載納米催化劑(不同于普通多相催化劑中廣泛采用的“金屬/氧化物”結(jié)構(gòu))，利用界面穩(wěn)定亞穩(wěn)態(tài)的氧化物納米結(jié)構(gòu)，形成高密度的配位不飽和金屬活性位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高效低溫催化氧化反應(yīng)17,18；將石墨烯、六方氮化硼(h-BN)等二維原子晶體覆蓋于納米金屬催化劑表面形成具有核殼納米結(jié)構(gòu)的催化劑，這類催化劑的二維材料“殼”與金屬“核”表面形成的界面可作為二維納米反應(yīng)器，殼層對金屬表面上的勢能分布的改變會影響反應(yīng)分子的吸附，且殼核之間的范德華作用會導(dǎo)致限域微環(huán)境中的吸附分子更容易失穩(wěn)，從而提高催化反應(yīng)活性且增加了催化劑穩(wěn)定性19-21。

二維納米電子器件的性能及其與大腦的信號轉(zhuǎn)換界面研究一直是重要的研究方向。方英研究員發(fā)展了全碳納米晶體管器件的化學(xué)合成方法，并構(gòu)建了具有優(yōu)越電學(xué)及力學(xué)性能的褶皺全碳神經(jīng)電極，大大提高了大腦電活動檢測的空間分辨率22-24；她發(fā)展了可注射式超薄網(wǎng)格狀柔性電子器件，其力學(xué)強(qiáng)度與腦組織相匹配，從而大幅度降低了對腦組織的機(jī)械損傷及界面炎癥反應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)了對小鼠大腦電活動的長期穩(wěn)定記錄25。上述工作揭示了納米生物界面的物理化學(xué)作用及信號轉(zhuǎn)換機(jī)制，開拓了基于二維納米電子器件的新型神經(jīng)信息分析技術(shù)，也為系統(tǒng)開展柔性二維納米器件及納米生物界面的研究奠定了基礎(chǔ)，對于深入理解大腦的工作機(jī)制及研發(fā)神經(jīng)修復(fù)技術(shù)具有重要的意義。

催化化學(xué)的研究和發(fā)展越來越多地要借助于理論化學(xué)的指導(dǎo)和預(yù)測，這對于深刻理解催化反應(yīng)機(jī)理并設(shè)計(jì)構(gòu)筑新催化劑及其體系具有重要作用。龔學(xué)慶教授借助密度泛函理論(DFT)計(jì)算，開展了大量富有特色、卓有成效的研究工作26-30。氧空穴是稀土氧化物最常見的缺陷，是其催化作用的關(guān)鍵。一般的理論計(jì)算無法解釋實(shí)驗(yàn)學(xué)家觀測到的高還原的CeO2(111)表面的氧缺陷有聚集傾向、并且主要以直線形和三角形構(gòu)型為主的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對氧化物表面結(jié)構(gòu)以及吸附、遷移過程的熱力學(xué)和動力學(xué)理論等多相催化反應(yīng)和催化材料表面科學(xué)中的重要科學(xué)問題，圍繞稀土元素催化作用本質(zhì)，龔學(xué)慶教授團(tuán)隊(duì)認(rèn)為是材料中難以去除的羥基誘導(dǎo)了氧缺陷的聚集，能量上最優(yōu)及次優(yōu)的聚集形式恰好對應(yīng)于直線形及三角形。這項(xiàng)工作不僅化解了二氧化鈰表面氧缺陷結(jié)構(gòu)數(shù)十年來的爭論，并且更加規(guī)范了缺陷模型，還有助于研究其它可還原性金屬氧化物的缺陷結(jié)構(gòu)及其物化性質(zhì)26。

3 資助及管理工作的思考

從上述已獲資助人員的研究進(jìn)展介紹可以看出，優(yōu)青項(xiàng)目已經(jīng)發(fā)揮出其預(yù)期的作用，產(chǎn)出了許多有創(chuàng)新特色和國際影響的工作成果，成為激勵年輕人大膽探索敢于創(chuàng)新的催化劑，是年輕人科研成長道路上的“千斤頂”。優(yōu)青項(xiàng)目資助工作實(shí)施6年來，無論從申請還是遴選資助，都呈現(xiàn)了如下發(fā)展趨勢：

(1) 優(yōu)秀青年學(xué)者隊(duì)伍越來越壯大，研究成果的顯示度越來越高，他們的研究工作越來越得到同行們的肯定和重視。

(2) 評審中專家從對優(yōu)秀青年人才的創(chuàng)新潛力的判斷，逐漸向青年人才工作的獨(dú)立創(chuàng)新工作轉(zhuǎn)移。

(3) 化學(xué)科學(xué)部在遴選答辯人過程中，在同等評議結(jié)果情況下，還會綜合考慮研究方向、工作的獨(dú)立性和創(chuàng)新性、依托單位和地域分布等因素。年輕人在自己的領(lǐng)域做出創(chuàng)新性強(qiáng)、富有特色的研究工作是獲得資助的首要條件。

從近幾年的申請和評議情況看，青年人才研究工作的獨(dú)立性、系統(tǒng)性和深入性尚需加強(qiáng)。這一方面需要相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)和依托單位為青年人營造獨(dú)立創(chuàng)新工作的環(huán)境和機(jī)制；另一方面，青年人才的研究工作，也要從注重發(fā)表高質(zhì)量的文章轉(zhuǎn)為更加注重解決重要科學(xué)問題和解決問題的獨(dú)特思路，提高自己敏銳的科學(xué)洞察力，不斷提高自己的科學(xué)素養(yǎng)和品位。

同時(shí)，我們鼓勵更多的年輕人積極申請項(xiàng)目，以便更多地得到專家的人才評議意見，并更好地開展科研工作。我們也鼓勵并注重西部人才的資助和培養(yǎng)。科研無地域和國界，建議立志于在西部發(fā)展的年輕人，身在西部但科研思想要活躍，力爭做出有特色和創(chuàng)新性的工作。

另外，要順利獲得優(yōu)青項(xiàng)目資助，在準(zhǔn)備申請材料的過程中，申請者還要注意以下幾個(gè)方面：

(1) 注重科學(xué)問題的凝煉和提升。以要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題為切入點(diǎn)，闡述自己研究工作的創(chuàng)新思路和解決問題的有效途徑，研究內(nèi)容之間應(yīng)以遞進(jìn)式深入的科學(xué)問題為紐帶，要有邏輯性和系統(tǒng)性，而不是對自己工作的簡單羅列和泛泛描述。另外需要說明自己取得的創(chuàng)新性成果在本領(lǐng)域的價(jià)值和貢獻(xiàn)所在。

(2) 嚴(yán)格按照申請書的每一部分要求認(rèn)真填寫，避免不必要的疏漏造成的初篩。初篩工作是項(xiàng)目受理過程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，要求十分嚴(yán)格。申請者不能用以往填寫申請書的習(xí)慣來填寫每年可能更新要求的項(xiàng)目申請書。例如，申請者必須完整填寫教育經(jīng)歷和科研經(jīng)歷，特別是研究生和博士后研究期間的單位、導(dǎo)師名字等信息，否則必定不能進(jìn)入答辯環(huán)節(jié)。

(3) 申請者應(yīng)注意申請書的規(guī)范性。目前包括優(yōu)青項(xiàng)目在內(nèi)的許多類型的項(xiàng)目實(shí)行了網(wǎng)上在線填報(bào)申請書，需要申請者打印出正式版、親筆簽字后加蓋依托單位公章。如果上述環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題則申請不會被受理。今年化學(xué)科學(xué)三處有2項(xiàng)優(yōu)青項(xiàng)目申請書就是因?yàn)闆]有提交正式版紙質(zhì)申請書而被初篩掉。

(4) 加強(qiáng)科研誠信意識。誠信是對科研工作者的基本要求。在基金申報(bào)過程中，誠信主要體現(xiàn)在準(zhǔn)確完整提供各種信息(如個(gè)人經(jīng)歷和科研成果)。近年來基金委加強(qiáng)了對申請者科研誠信的考察，特別對于杰青、優(yōu)青項(xiàng)目等關(guān)注度大的項(xiàng)目嚴(yán)格進(jìn)行代表作信息核準(zhǔn)。對那些不準(zhǔn)確填寫個(gè)人經(jīng)歷和代表作信息的申請書實(shí)行“一票否決”，例如：代表作中不標(biāo)注或不準(zhǔn)確標(biāo)注通訊作者、共同第一作者的申請者，不論其函評成績?nèi)绾?，都不能進(jìn)入答辯環(huán)節(jié)。今年化學(xué)科學(xué)三處就有多位候選人因?yàn)闃?biāo)注問題被取消了答辯資格。在科研誠信方面還需要申請者注意甄別、區(qū)分自己在團(tuán)隊(duì)中的貢獻(xiàn)。少部分申請者講述的是團(tuán)隊(duì)的科研業(yè)績，個(gè)人在其中的作用、對整體的貢獻(xiàn)敘述并不明確，這樣的申請書很難得到評審專家的認(rèn)可。

附：優(yōu)秀青年基金獲資助項(xiàng)目清單見補(bǔ)充材料

http://www.whxb.pku.edu.cn.

(1) National Natural Science Foundation of China. National Natural Science Fund Guide to Programs 2017; Science Press: Beijing, 2017;p. 148. [國家自然科學(xué)基金委員會. 2017年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南; 北京: 科學(xué)出版社, 2017: 148.]

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(9) Guo, Y.; Aisijiang, M.; Zhang, K.; Jiang, W.; Chen, Y.; Zheng, W.;Song, Z.; Cao, J.; Liu, Z.; Peng, H. Adv. Mater. 2013, 25, 5959.doi: 10.1002/adma. 201302661

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(14) Yang, J.; Sun, G.; Gao, Y.; Zhao, H.; Tang, P.; Tan, J.; Lu, A.; Ma, D.Energy Environ. Sci. 2013, 6, 793. doi: 10.1039/ C3EE23623D

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(17) Fu, Q.; Yang, F.; Bao, X. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1692.doi: 10.1021/ar300249b

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