人生在勤 不負韶華

本刊記者 于曉杰

人生在勤 不負韶華

本刊記者 于曉杰

工業生產消耗了約世界能源總量的三分之一。其中，化工分離又約占了工業生產總能耗的一半。目前，以精餾為代表的傳統分離工藝在化工分離過程中占據了主導地位，然而其能耗非常高。分子篩膜分離作為一類新型分離工藝，可以通過其納米級微孔的精準分子篩分作用，在實現高效分離的同時，將能耗降低七成以上。因此探索簡便高效的分子篩膜生產工藝，對于我國節能減排、降耗增效及可持續發展目標的實現具有重要價值。

從博士期間開始，劉毅就在中科院大連化物所楊維慎研究員的指導下，開始新型分子篩膜的合成與應用研究工作。2012年，他博士畢業后獲得德國洪堡獎學金的資助，在國際分子篩膜領域著名專家Jürgen Caro教授研究組開始二維分子篩膜的合成工作。

不忘初心，撥云見月

初到德國的一段時間，由于缺乏相關經驗，一切都需要從頭摸索，轉眼間半年時光已飛逝，眼前的研究工作卻幾近停滯。劉毅心急如焚，查文獻、翻資料、找專家同學討論，卻總找不到合適的解決途徑。有一天，他打開一瓶碳酸飲料，忽然想到如果將含有過飽和二氧化碳的水溶液作為反應溶劑，將有望實現高質量二維分子篩膜的形成。他馬上著手做實驗驗證他的想法，結果果然與他的預測一樣，因為二氧化碳在堿性水溶液中可逆地轉化為碳酸根離子，進而將可控地促進二維分子篩膜的快速成核、生長。在這項工作中，他創造性地采用了飽和二氧化碳輔助水熱法，制備出高質量的二維分子篩膜，其分離性能優于絕大多數傳統分子篩膜，從而得到業界人士的廣泛關注。

隨后他將研究范圍更進一步拓展至復合分子篩膜的制備。“之所以會選擇這個方向，是因為單一類型的分子篩材料的性能終將存在著不可逾越的上限。如果能將不同類型的膜材料復合在一起，將有望顯著提升膜材料的分離性能。”劉毅在采訪中如是說。此外，劉毅在沸石分子篩膜研究領域也頗有建樹。沸石分子膜材料的研究起始于上世紀90年代。然而迄今為止，生產高質量沸石分子篩膜仍普遍存在工藝繁瑣、生產成本高等難題。有鑒于此，劉毅創造性地開發了一系列能夠極大簡化沸石分子篩膜生產流程的新工藝。

飲水思源，學成報國

東西方科研理念的差異對劉毅產生了深遠的影響。“培養學生獨立探索、勇于創新的能力是我的博士生導師楊維慎研究員的特點，他對于科研一絲不茍、孜孜以求的治學精神和正直寬厚、謙和從容的人格魅力，一直深深地鼓舞和影響著我。楊老師非常注重培養博士生獨立科研的能力，并擅長以科學研究為樣本，有意識地鍛煉學生發現問題和解決問題的能力，使其能夠在科研工作中擔負重任，獨當一面”。

劉毅又說“自由、包容是我在德國的合作導師Caro教授的性格標簽。那時，我常常就諸多學術問題與Caro教授展開針鋒相對的激烈爭論。不過現在回想起來，Caro教授的許多建議都使我受益匪淺，對我科研工作的順利開展起了至關重要的推動作用。”

而在日本的科研經歷，讓劉毅深刻地領悟到了堅守的含義。“部分科研人員喜歡跟風做研究，什么熱門就做什么。而日本學者的科研獨立性非常強，只要認定自己的研究有新意、有價值，就會在此方向上數十年如一日的耕耘。”劉毅在日本的導師北川進教授便是這樣一位極富鉆研精神的化學家。“他是國際分子篩領域的頂級專家，研究格局非常大，時常諄諄教導我們要放眼全局，不要緊盯著眼前的那一點研究成果不放，只有這樣才能在國際學術舞臺取得矚目的成就。”

作為我國傳統教育培養的人才，劉毅在國外期間始終秉承的信念是“十年寒窗苦讀，一朝學成報國”。因此2016年10月，他在結束了將近5年的海外科研工作后，懷著滿腔熱情回到國內：“我是中國培養出來的博士，能為國家做點事情，可能是對國家送我出國留學最好的回報。而且，回國可以做得更踏實一些，在國外無論我的科研做得如何好，腳下總有一種沒有根基的感覺。”

與京都大學北川進教授合影

回國后，大連理工大學為劉毅提供了全方位支持。僅1個月的時間，學校就已為他安排并布置好了實驗室；3個月后，實驗室建設已初具規模。目前，已有7名學生陸續加入他的研究團隊。在寬松的科研環境中，劉毅已開始全面布局今后的工作。他計劃從分子篩膜維度這個全新的角度著手，開展一系列基礎性、原創性研究。首先是探索第三代金屬-有機骨架化合物膜在氣體分離中的應用；其次是嘗試將晶態二維層狀分子篩膜應用于工業混合氣分離；最后計劃開展一維分子篩膜相關的前瞻性研究。“目前國際上針對一維分子篩膜的研究還是空白。在超分子力作用下，一維分子鏈在實現高度有序自組裝的同時，將形成規則連續的限域空間，預期將擁有非常獨特的篩分性能。”而所有這些工作，未來都將與國家的需求結合起來，對于節能減排、降耗增效具有重要的現實意義。

勤奮敬業，揚帆起航

目前，劉毅正帶領他的研究團隊奮戰在科研第一線。在他的研究團隊，總能感受到一種自由寬松的學術氛圍。他認為這種氛圍能夠最大程度地激發學生的研究興趣與自主性，從而讓科研成為一件很享受的事情。同時，他也非常注意隨時了解學生的最新研究進展并及時給予指導。“盡管難以避免，還是希望讓我的學生在科研的道路上能夠少走些彎路。”

在德國及日本工作期間，由于科研任務繁重，劉毅很少有機會去體驗異國他鄉的風土人情。回國后，科研與教學工作又占據了他大部分的時間與精力，使其很難在家庭與工作中取得平衡。“隨著基金申請、研究生招生與培養、教學等工作任務鋪天蓋地而來，加班熬夜也變成了家常便飯。”不能盡心照顧好家庭，時常讓劉毅深感愧疚。他說：“找一個假期，陪家人出去走一走、看一看，徹底放松一下，希望這不會成為一種奢望。”

盡管義無反顧地選擇了科研作為自己的職業，讓忙碌成為了生活的主旋律，但回望初心，劉毅從未后悔自己的選擇。他深知，自己的研究涉及無機化學、物理化學及化學工程工藝等多個交叉學科，他需要不斷學習新事物、不斷更新觀念、努力趕上時代并且需要不斷創新，但是他樂在其中，興趣是他科學研究的第一驅動力。

我們相信，這位年輕、勤奮的學者已經揚帆起航，他定會不負韶華，不忘初心，擔起這代人應當肩負的重任，堅定不移地走下去，為推動我國新型高性能分子篩膜的合成與應用研究的發展貢獻自己的力量。

專家簡介：

劉毅，大連理工大學化工學院教授。1983年出生，已通過第十三批國家“千人計劃”青年項目公示。2012年于中科院大連化學物理研究所獲得博士學位。2012～2014年于德國漢諾威大學做洪堡學者。2015～2016年于日本京都大學iCeMS研究所從事博士后研究。2016年10月起任職于大連理工大學。長期從事新型高性能分子篩膜的合成與應用研究。曾獲日本高度人才計劃、中國科學院院長優秀獎等系列榮譽稱號與獎勵。

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