# 卜显和:从朝阳走出的配位化学领军人
在科学的浩瀚星空中,总有一些人以其卓越的智慧和不懈的努力,成为熠熠生辉的星辰,照亮学科发展的道路。卜显和院士便是这样一位在无机化学领域,尤其是配位化学方向做出杰出贡献的科学家。他从辽宁朝阳市龙城区出发,一路逐梦,在科研的征途上留下了坚实而闪耀的足迹。
## 寒门学子的求学奋进之路
1964年,卜显和出生于辽宁朝阳的一个普通家庭。彼时的中国,正处于经济发展的初期阶段,许多家庭的生活条件并不宽裕,卜显和的家庭亦是如此。但艰苦的环境并未磨灭他对知识的渴望,反而在他心中种下了一颗奋发图强的种子。小时候,当别的孩子还在无忧无虑地玩耍时,卜显和便展现出对学习的浓厚兴趣和超乎常人的专注。在昏暗的灯光下,他常常沉浸在书本的世界里,如饥似渴地汲取着知识的养分。
在求学的道路上,卜显和面临着诸多困难。学校的教学资源有限,师资力量也相对薄弱,但他凭借着自身顽强的毅力和刻苦的精神,在学习上始终名列前茅。从村小到木头城子中学,再到考入大平房高中,每一步都充满了艰辛。他深知,学习是改变命运的唯一途径,因此倍加珍惜每一次学习的机会。在高中阶段,为了节省时间学习,他常常早起晚睡,别人休息时,他还在教室里埋头苦读。这种对学习的执着和热爱,使他在高考中脱颖而出,以全县理科第一名的优异成绩考入了南开大学化学系,就此开启了他辉煌的化学人生篇章。
## 南开园里的学术深耕岁月
1982年,卜显和踏入了南开大学的校门。当时的南开大学化学系,堪称中国化学领域的重镇,大师云集,学术氛围极为浓厚。天津市仅有的6名中国科学院化学学部委员(院士)均在此任教,这为卜显和提供了得天独厚的学习条件。本科期间,他如海绵吸水一般,广泛涉猎化学领域的各类知识,扎实地掌握了专业基础知识。凭借着优异的成绩和出色的表现,本科毕业后,他顺利考取了同系的硕士研究生,师从著名化学家陈荣悌院士。
陈荣悌院士是我国配位化学领域的开拓者和推进者之一,在学术界享有极高的声誉。在陈先生的悉心指导下,卜显和不仅在学术知识上得到了极大的提升,更重要的是,学会了严谨的科研态度和科学的研究方法。陈先生对科研的严谨要求,以及对学术问题深入钻研的精神,深深影响了卜显和。在攻读硕士和博士学位期间,卜显和全身心地投入到科研工作中。他经常泡在实验室里,一待就是一整天,反复进行着各种实验,对实验数据进行仔细的分析和研究。遇到问题时,他积极向导师和同学们请教,不断探索解决问题的方法。在这个过程中,他的科研能力逐渐得到锻炼和提升,思维也变得更加开阔和敏锐。
1990年,卜显和获得了公派赴日本留学的机会。在日本,他先后在广岛大学、分子科学研究所、东京大学、京都大学等高校和科研机构学习和研究。在异国他乡,他接触到了国际前沿的科研理念和技术,拓宽了国际视野。这段留学经历,让他深刻认识到国内外科研的差距,也更加坚定了他回国后为我国化学科研事业贡献力量的决心。完成学业后,他毅然回到母校南开大学,开启了自己的科研和教学生涯。
## 配位化学研究的卓越贡献
### 配位聚合物结构调控新方法
回国初期,国内的科研条件相对艰苦,但卜显和没有丝毫退缩。在学校和陈荣悌院士的支持下,他获得了1万元的校内科研启动基金。凭借这笔宝贵的资金,他白手起家,逐步建立起自己的科研团队和实验室。卜显和长期致力于功能配合物化学研究,尤其在配位聚合物领域取得了众多创新性成果。配位聚合物是由金属中心和有机配体通过配位键自组装而成的无机 - 有机杂化材料,具有良好的可设计性和可裁剪性,在众多领域有着诱人的应用前景。但在20多年前,该领域存在诸多亟待解决的问题。
卜显和带领团队从配体设计入手,展开了深入系统的研究。他们建立了配体引导的配位聚合物结构调控方法。通过巧妙地设计和选择有机配体,精确地控制配位聚合物的结构。例如,他们以系列柔性双亚砜为桥联配体,成功获得了多个系列、结构新颖的一维、二维、三维配位聚合物及多核配合物,为配位聚合物的研究开拓了新的方向。国际权威化学杂志《德国应用化学》审稿人对他们的这一工作给予了高度评价,称其“代表了一个重要的新方向”。同时,他们系统地研究了合成条件与配合物结构之间的关系,总结出了配体与配合物结构相关性的一些规律,为设计不同结构和性能的新化合物提供了坚实的理论基础,也为可控组装研究积累了宝贵的经验。
### 新型智能材料的构筑与发现
在长期的研究过程中,卜显和团队还提出了配体骨架柔性及非配位基团控制策略,揭示了配体特性引导的结构调控规律。通过对配体骨架柔性的调整以及非配位基团的合理引入,实现了对配位聚合物结构和性能的精准调控。更为重要的是,他们提出利用配位键及超分子作用实现刺激响应策略,发现了主 - 客体作用引发的动态行为机制,成功构筑了具有客体可控封装、磁/电双稳态外场响应、热/压敏荧光传感等性能的新型智能材料。
其中,他们从非手性配体成功构筑了“手性分子箱”及多维配位聚合物,这一成果成为该领域的标志性成果之一。该成果发表后,迅速受到国际著名化学杂志《化学通讯》等审稿人的高度评价,并被广泛引用。此外,他们还系统研究了二氮环系的功能化及其系列配合物的合成、结构、性质和功能,获得了一系列结构新颖独特的多核及配位聚合物,发现部分配合物具有重要的光、电、磁性能,深入研究了结构与性能之间的关系,开创了二氮环系配位化学研究的新局面。
### 配位聚合物应用研究的新突破
在应用研究方面,卜显和团队同样取得了重要进展。他们提出基于结构基元电子特性的配位聚合物功能导向合成策略,发展了从微观载流子传输通路、能级排布到宏观单晶异质结构的多层次调控方法。通过对配位聚合物结构的精确调控,使其在发光、非线性光学、导电、磁性、催化、存储、吸附/分离、储能、传感、生物医学影像及药物传输等诸多领域展现出优异的性能,为这些领域的发展提供了新的材料选择和解决方案。例如,在吸附/分离领域,他们设计合成的配位聚合物材料能够高效地吸附特定的气体分子或分离复杂的混合物,具有广阔的应用前景;在生物医学影像及药物传输方面,相关配位聚合物材料展现出良好的生物相容性和靶向性,有望为疾病的诊断和治疗带来新的突破。
## 科研成就铸就荣誉丰碑
多年来,卜显和凭借其在科研工作中的杰出表现,获得了众多荣誉和奖励。1997年,他入选教育部“跨世纪人才”;1999年,获得国务院政府特殊津贴;2000年,荣获教育部霍英东优秀青年教师奖;2002年,成功获得国家杰出青年基金,同年还获得天津市自然科学一等奖;2004年,获评“教育部领军人才项目”特聘教授,入选新世纪首批“百千万人才工程”国家级人选,并荣获天津市劳动模范称号;2010年,获卢嘉锡优秀导师奖;2012年,获中国侨界贡献奖(创新成果);2013年,成为教育部“创新团队发展计划”负责人;2014年,当选英国皇家化学会会士(FRSC),同年,他领衔的项目荣获国家自然科学二等奖;2015年,成为国家自然科学基金创新群体学术带头人;2016年,再次获中国侨界贡献奖(创新人才);2017年,入选首批天津市杰出人才,被评为天津市优秀科技工作者;2018年,荣获天津市自然科学特等奖;2019年,获天津市“最美科技工作者”称号;2020年,获南开大学首届科学研究杰出贡献奖;2021年,当选为中国科学院院士,这无疑是对他科研成就的最高认可;2022年,入选全球高被引科学家,并荣获全国五一劳动奖章。
在科研成果方面,他以通讯作者在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)、《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)、《先进材料》(Adv. Mater.)等国际顶尖期刊发表学术论文500余篇,论文被他人引用20000余次,2016年起连续入选爱思唯尔中国高被引学者榜单。他主编了《配位聚合物化学》专著一部(科学出版社出版,240万字),副主编《配位化学》教材一部,参编其他专著与教材6部,获中国发明专利授权30余项。这些荣誉和成果不仅是对卜显和个人科研能力的肯定,更是对他带领的科研团队多年来辛勤付出的认可,也为我国配位化学领域在国际上赢得了崇高的声誉。
## 师者匠心育桃李芬芳
卜显和不仅是一位杰出的科学家,还是一位优秀的教育工作者。在教学过程中,他始终秉持着严谨治学的态度和对学生高度负责的精神。他经常教导学生,“科学来不得半点虚假,必须脚踏实地”。他注重培养学生的科研兴趣和创新思维,鼓励学生大胆质疑、勇于探索。在实验室里,他总是亲自指导学生进行实验操作,耐心地解答学生们在实验过程中遇到的问题。无论工作多忙,他都会抽出时间与学生交流,了解他们的学习和科研进展情况,给予他们及时的指导和帮助。
为了给学生创造更好的学习和科研环境,他积极与国内外研究机构开展合作,为学生提供更多参与国际交流和合作研究的机会。他还打算组织开设名师引领通识课,邀请材料领域的名师大家来校讲学,让学生了解学术前沿动态,拓宽学生的视野。多年来,他悉心指导的博士后、博士、硕士及访问学者达百余人。在他的精心培养下,许多学生在科研领域取得了优异的成绩,其中包括国家杰青及国家“万人计划”入选者3人、国家“四青”人才6人次,教授20多人。他为我国化学领域培养了一大批优秀的专业人才,这些人才如同星星之火,在各自的岗位上发光发热,为我国的科研事业和社会发展贡献着力量。他给课题组建立的微信群名为“梦想启航”,寓意着他希望每一位学生都能在他的指导下,在这里开启追逐梦想的旅程,并最终实现自己的人生价值。
从辽宁朝阳的小村庄到国际学术舞台的中心,卜显和院士用自己的坚持、努力与智慧书写了一段璀璨的科研人生。他在配位化学领域的卓越贡献,不仅推动了学科的发展,更为相关领域的应用研究带来了新的机遇和突破。他的科研精神和教育理念,如同一座灯塔,照亮着无数后来者在科学探索的道路上奋勇前行。相信在未来,卜显和院士将继续带领他的团队,在科学的海洋中乘风破浪,创造更多的辉煌,为我国乃至全球的科学事业发展做出更为卓越的贡献。