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訪北京大學化學與分子工程學院應用化學系主任沈興海教授

發布時間: 2018-05-15 15:01:38   試劑信息網

“五.四”不僅是北京大學的校慶日,也是全國人民的青年節,走過120年的北京大學還有許多如此的“敢為天下先”。不久前,分析測試百科網采訪了北京大學化學與分子工程學院應用化學系主任沈興海教授,他帶我們回顧了放射化學-應用化學專業63年的光輝歷史并展望在新時代的發展,特別談到我國對放射化學人才的急需,以及學科交叉后放射化學在多領域發揮的重大作用,希望幫助大家更多地了解北京大學應用化學,了解中國高校中創立最早、保存最好的放射化學研究和人才培養的基地。

京大學化學與分子工程學院應用化學系主任沈興海教授

核科學家的搖籃和漢中10年后的二次創?????????

“4月21日,我們舉辦了放射化學-應用化學專業校友代表座談會,會上校友們共同回顧了我們學科63年的發展歷程?!鄙蚺d海主任說,他從1982年起在北京大學放射化學-應用化學專業學習工作了近36年。

1955年1月,根據國際形勢和國防的需要,國家做出建立核工業的決定;而當時沒有人才,根據周恩來總理簽署的國務院令,北京大學1955年5月正式成立物理研究室(1958年12月成立原子能系,1961-2001年為技術物理系,簡稱技物系),設放射化學和原子核物理兩個專業,迄今已走過63年的發展歷程。因此,我國核科學高等教育的發源地就在北京大學技術物理系。中國“兩彈一星”元勛朱光亞曾題詞:核科學家搖籃。

創辦時的人才從全國四面八方調來。1955年5月高教部調浙江大學副教授、副教務長胡濟民,東北人民大學教授朱光亞和北京大學教授虞福春負責籌備工作;從北京大學、浙江大學、吉林大學等校調優秀青年教師、大學三年級優秀學生等。到1957年8月,短短兩年多時間里完成了一個教學單位的全部準備工作并培養了兩屆核物理專業和一屆放射化學專業本科生共352名和技術培訓班學員300余名。他們在原專業基礎上成為初步掌握原子能科學技術的專門人才,被輸送到我國嶄新的核工業與原子能事業部門,緩解了我國核工業初創期人才短缺狀況,為祖國的原子能事業貢獻了力量。此后幾年,技術物理系作為北京大學理科的一個重要大系,其放射化學和核物理兩個專業在教學和科研領域穩步發展。

物理研究室三位創始人(左起):胡濟民、虞福春、朱光亞

1969年在林彪一號命令下,技物系全體師生內遷到陜西漢中,歷經10年到1979年初全體師生遷回北京大學,開始了二次創業。而就在漢中的10年,技物系放化專業還于1974年創建了環境分析化學的新專業,這一專業的成立在全國理科大學中是最早的,當時由唐孝炎任主任。

遷回北京后,放射化學專業和環境分析專業招收了78級本科新生。1982年經國家教委批準,技物系本科放射化學和環境分析專業合并成立應用化學專業。2001年院系調整后,取消技術物理系編制,核物理等專業劃入物理學院,應用化學專業劃歸化學與分子工程學院,環境化學專業劃歸環境學院。隨后化學與分子工程學院成立應用化學系,沈興海任副院長兼系主任。

談到為什么叫“應用化學”專業時沈興海表示,高等教育的趨勢是加強基礎、淡化專業,而當時北京大學的學科發展理念就是要加強通才教育,增強專業的適應性。因此本科從1982年就改為“應用化學”專業。后來有一段時間,我國核工業的發展走入了低谷,1997年國家教育部在學科目錄中對放射化學二級學科及放射化學碩士點和博士點的設置進行了調整。面臨新的形勢,沈興海帶領應用化學系教師果斷地開始應用化學碩士點和博士點的建設,而放射化學在新的平臺上得以繼續發展。

63年來,放射化學-應用化學專業在放射化學、核燃料化學、輻射化學、環境化學、生命科學、量子化學、超分子化學等領域的研究成果顯著,研究成果多次獲國家科技進步獎等獎項,出版近百部教材、專著和譯著。沈興海主任表示:“科研成果固然重要,但我覺得放射化學-應用化學專業最重要的成果是培養了很多優秀人才”。作為二級學科,北京大學放射化學-應用化學學科在人才培養方面取得了突出的成就,共培養了2400余名本科生、295名碩士生、160余名博士生和多批代培生。為我國核工業的創立和發展、為我國經濟建設輸送了大批高層次優秀人才。

學科早期創始人:徐光憲、吳季蘭、劉元方、孫亦樑、唐孝炎、王文清

據統計,該學科教師和學生中產生了6位兩院院士(學部委員),以及將軍,高校校長等,目前還吸引了一批“千人計劃”的學者。北京大學放射化學學科的創始人徐光憲先生,因在稀土化學、配位化學理論、核燃料化學領域的杰出成就而榮獲2008年國家最高科學技術獎。吳季蘭、劉元方、孫亦樑、唐孝炎、王文清等學科創始人,哈鴻飛、 高宏成、王祥云、沈興海等不同時期的學科負責人,以及其他近200位優秀教師曾先后為放射化學、應用化學專業的創立和發展做出了重要貢獻。 “我今天給學生上課時還談到,唐孝炎先生在漢中時即創立環境分析化學專業,當時的條件非常艱苦,環境問題也不像現在受到如此關注,而我們的前輩就已敢為天下先,開創新的專業?,F在國家多么重視環境,北大也成立了環境科學與工程學院,該學院里多位學術帶頭人畢業于我們這個專業?!鄙蚺d海如是說。

畢業生中產生了3位院士:徐光憲先生上世紀六十年代的學生黎樂民院士、現任職北大環境科學與工程學院的張遠航院士、北京生命科學研究所副所長邵峰院士。2015年,邵峰成為我國最年輕的院士而備受矚目。北大放射化學-應用化學專業培養的優秀畢業生還有很多:81級宗保寧師從閔恩澤院士,是2005年國家技術發明一等獎的第一完成人,現任中石化石油化工科學研究院副總工程師; 82級韓曉東現任河北省軍區政委、省委常委;83級萬鋼現任中國原子能科學研究院院長;87級彭述明現任中國工程物理研究院核物理與化學研究所所長。在國外求學的學生中,有2位獲得美國總統獎,2位獲得斯隆獎,這兩個重要獎項均是授予有早期成就的年輕科學家?!扒擞媱潯睂<?、82級羅培志博士全職回國在蘇州從事生物藥物研發。

“這說明我們的教學是成功的。我們在高等教育、人才培養方面,有很多新的理念?!鄙蚺d海表示。關于教材建設,沈興海談到“徐光憲先生主編的《物質結構》獲國家優秀教材特等獎。北大放射化學專業教師集體編著的教材《放射化學》影響了幾代‘放化人’。上世紀80年代學習物理化學時,可參考的習題集很少,而北大編著的習題集曾風靡全國,共印了20余萬冊。該習題集是由王文清教授主編的,在化學高等教育中產生了較大的影響?!?/p>

堅持特色 拓展應用和交叉

全國有200多所高校設立應用化學專業,那么現在北大的應用化學系有哪些特色呢?

沈興海這樣分析,“從全國來看,各高校設立的應用化學專業比化學專業還多,但各自背景不盡相同,有的源于理科背景,有的則源于工科背景。教學體系彼此也存在一定差異。中國化學會下設應用化學學科委員會,長春應用化學研究所是主任委員單位,北京大學是副主任委員單位。我本人從2001年起擔任委員、現任副主任委員。連續幾屆的中國化學會學術年會應用化學分會或全國應用化學學術年會上,北京大學均負責主持兩個時段的專題討論,受到與會者的好評。本人多次擔任分會主席或做大會邀請報告?!?/p>

除了北京大學,最初設置放射化學相關專業的還有蘭州大學、四川大學、復旦大學、南京大學等高校。80年代后我國核工業發展緩慢,部分高校原來的放射化學專業陸續停辦。2004年后國家重新制定了快速發展核工業的戰略,但放射化學的人才缺口很大,很多學校卻很難恢復放射化學專業。北京大學放射化學-應用化學專業堅持63年,既保留了放射化學的專業特色,又拓展了學科的應用性、交叉性;教學方面,在保留特色的基礎上進一步加強基礎、拓寬專業。沈興海提出的“以核科學技術為主線滲透交叉到多個化學相關領域,形成北大特色的理科應用化學發展模式”的思想也被廣泛認同。

競爭力更強的學科

目前北大應用化學系的特色研究組有:超分子化學與核燃料化學、輻射化學與材料、核環境化學、核藥物化學、有機高分子材料、放射化學與核藥物、f區元素配位化學等。應用化學系設有放射化學公共研究平臺、輻射化學公共研究平臺、精準核藥物公共研究平臺。配置了PET-CT、ICP-MS、液閃、電鏡等專用研究設備。應用化學系還設有鈷源裝置,目前正在建設生產核素的回旋加速器。



放射化學開放平臺建設

輻射化學研究平臺

精準核藥物研究平臺

有些人可能對放射性有健康安全方面的擔憂,對此沈興海表示,每個學科都有一套操作規范,一旦掌握規范就能避免危險。北京大學應用化學系的每個學生都接受過嚴格的專業訓練,實驗室也有規范的監控防護措施,60多年來沒有發生過任何放射性事故。

談到學生畢業后的走向,沈興海表示,早期畢業生多數到我國急需的核工業崗位,后來逐步分布到其他相關領域。放射化學專業的學生經歷了化學和放射化學的雙重培訓,專業適應性更強,有很多人從事材料、能源、環境、生物藥物研發等工作。從就業分布來看,一些國內外著名的高校和研究機構,如清華大學、中國原子能科學研究院、中國工程物理研究院(九院)、中科院高能物理研究所、中科院上海應用物理研究所等都有我們的畢業生?!拔疫@里曾畢業一位女博士生,參加公務員考試,500多人競聘一個崗位,她最終應聘成功。一是專業基礎扎實,二是那個崗位在環保部核安全局,她因有放射化學專業背景而脫穎而出。近年來,我國核工業以及核藥物、輻射加工等核技術應用行業快速發展,國家對放射化學人才的缺口都很大,畢業生更是供不應求?!?/p>

應用化學系的未來

領導題詞

沈興海談到應用化學系未來發展的幾個重點。

(1)人才培養為先,努力為核工業及其它相關行業輸送高素質人才。

培養高素質拔尖人才,是北大最根本性的任務。應用化學系不僅要在基礎研究和應用基礎研究上取得創新性成果,還要花更大力氣培養學生。上好每一堂課,認真指導每一位研究生。努力做到因材施教,及時將最新研究成果轉化為教學資源從而有效提高教學質量。

(2)以核科學技術為主線,交叉滲透到多個領域,形成了北大特色的應用化學和放射化學發展模式。

以沈興海本人為例,他曾先后在加拿大蒙特利爾大學化學系和法國Louis Pasteur大學Lehn實驗室工作,系統學習了超分子化學?;貒?,沈興海一直從事核燃料化學和萃取分離方面的研究工作。同時與超分子化學基礎研究有機結合,將其高選擇性和高分離效率的特點應用于核燃料化學,現在是超分子化學與核燃料化學研究組的學術帶頭人。

(3)堅持原創,面向應用。

多年實踐,既取得了大批基礎研究成果,又取得了多項重要原創性應用成果。舉例來說,北大的支柱產業之一是“北大維信”的“血脂康”,它是由紅曲提取物制成的調節人體血脂水平的現代中藥,是北大放射化學專業教師自主研發中成藥的一個成功范例,其中用到的關鍵技術之一是輻照菌種篩選。血脂康項目獲得2001年中國高??萍歼M步二等獎,曾獲北京市科技試驗區拳頭產品等多項殊榮。

應用化學系其魯教授主持研制開發的鋰離子二次電池材料取得了重要進展。魏雄輝副教授發明的 “DDS煙道氣除塵脫硫脫硝技術”獲得2016年日內瓦國際發明展特別金獎。

(4)堅定為國家需要服務的信念,并將其融入學科發展的文化內涵之中。

除了滿足國家新能源發展的需求,應用化學系最近還引進了年輕的學術帶頭人發展精準核藥物。在人類健康研究領域,用放射性標記技術發展核藥物是一個重要的方向,在近年來熱門的靶向藥物研發中也是一種關鍵技術。

在材料、生命科學等交叉學科研究中,近年來許多尖端的研究中需要應用基礎放射化學的技術,如放射性標記、放射性示蹤等技術。沈興海談到正在努力搭建一些合作、服務和測試的平臺,和校內外更多的單位合作,促生更多的交叉和創新。

北京大學正在加快推進“雙一流”建設。北京大學放射化學-應用化學專業將以更出色的成績,為高等教育的創新發展、為中華民族的偉大復興貢獻力量!

?人物簡介??

沈興海,超分子化學與核燃料化學,博士,教授?,F任北京大學化學與分子工程學院應用化學系主任,放射化學與輻射化學重點學科實驗室主任,核科學與技術研究院副院長。任中國化學會理事、應用化學學科委員會副主任委員、化學教育學科委員會委員;中國核學會核測試與分析學會副理事長、核化學與放射化學分會常務理事;《核化學與放射化學》雜志主編、《應用化學》雜志編委。曾先后在加拿大蒙特利爾大學化學系從事博士后研究、在法國Louis Pasteur大學Lehn實驗室任訪問教授。長期主講《物理化學》、《超分子化學》、《核燃料循環化學》等課程。主持國家級科研項目十余項,在國內外重要學術刊物發表論文110余篇,獲授權國家發明專利11項,出版著作2部、譯著1部,參編著作兩部。1999年獲英國皇家化學會國際作者基金獎勵,2005年入選“教育部新世紀優秀人才支持計劃”。

 

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