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汤华燊:壮心不已 创新不止

来源:  发布时间:2019-02-19

  ——记国家“千人计划”特聘专家、北京化工大学教授汤华燊


  □ 祝传海
  
  


    
    
  1998年,在第37届国际高分子大会上,“可逆加成—断裂链转移” (RAFT)自由基聚合概念首次被提出。而当时身在澳大利亚联邦科学与工业研究院的汤华燊教授,就是RAFT技术的发明者之一。近四分之一个世纪的历程,汤华燊始终在自己的研究领域埋首耕耘,并在2013年入选国家“千人计划”特聘专家,翌年加入北京化工大学,建立实验室带领团队。短短几年过去,汤华燊在科教研上取得了显著成果。他用不太标准的普通话说道:“希望通过北京化工大学这个平台,开展创新研究,为中国该领域的发展积极贡献力量。”
  

RAFT技术引领者


  2014年,汤华燊入选了汤森路透“引文桂冠奖”,因其在发现“可逆加成—断裂链转移”聚合过程方面做出的杰出贡献而成为该奖项入选者之一。
  多年来,汤华燊一直在“活性自由基聚合、可逆加成—断裂连转移自由基聚合(RAFT)、通过RAFT活性自由基聚合制备功能聚合物纳米高分子材料、功能性药物/基因载体、自由基聚合中的立构控制酶介导的自由基聚合”等领域潜心研究。
  如何理解RAFT?汤华燊给记者做了专业解释。可逆加成—断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization)即为RAFT,是活性/可控自由基聚合(CRP)三大方法中的一种。在传统的自由基聚合体系中,自由基浓度较高,容易发生自由基的终止反应,导致反应不可控。但如果在聚合体系中加入链转移常数高的特种链转移剂,使得增长自由基和该链转移剂之间进行退化转移,从而降低自由基的浓度,就有可能实现 活性自由基聚合。
  对于活性/可控自由基聚合,汤华燊介绍道:“在聚合体系中引入一种特殊的化合物,它与活性种链自由基进行可逆的链终止或链转移反应,使其失活变成无增长活性的休眠种,而此休眠种在实验条件下又可分裂成链自由基活性,这样便建立了活性种与休眠种的快速动态平衡。这种快速动态的平衡反应不但使体系中的自由基浓度控制得很低从而抑制双基终止,而且可以控制聚合产物的分子量和分子量分布,实现活性/可控自由基聚合。”
  汤华燊还补充道,目前RAFT技术已引起世界学术界和工业界的兴趣,业界已发表RAFT相关论文11000多篇;已有60多个公司、研究机构和大学基于RAFT方法申报超过500多项专利。
  说起汤华燊与高分子化学研究之路的缘分,还真是有一些历史渊源。从小出生在越南西贡的汤华燊,本科时攻读的是化学专业。1979年辗转到澳洲后,汤华燊继续念书,一举拿下了澳大利亚格里菲斯大学化学博士学位。“那时候我读的还是有机化学,在读博士的时候拿到了澳大利亚国家研究院关于高分子的课题,当时我们做的是基础机理研究。随后1987年博士毕业之后,就去了澳大利亚国家科学研究院,主要研究高分子领域。”1998年活性自由基聚合方法的提出,正是来自澳大利亚国家科学研究院的发现,而这和汤华?的博士论文中所探讨的自由基催化聚合机理有很多相似性,为产生第一种活性自由基聚合方法(The Nitroxide-Mediated Radical Polymerization, NMP)奠定了理论基础。
  汤华燊说,在那个时代从来没有人提出过活性自由基,认为其不可控。而汤华燊和同事们找到了方法,实现了活性自由基聚合模式,并实现了其在生物医药方面的应用,也因此成为可逆加成—断裂链转移聚合(RAFT)技术的发明人之一。
  2013年,汤华燊成功入选中组部第九批“千人计划”创新人才长期项目,于2014年7月作为特聘专家加入北京化工大学,担任“可控活性自由基聚合前沿研究中心”主任。对于回国,汤华燊这样说道:“能够入选‘千人计划’来到中国是我的幸运,我希望可以在国内建立一个平台,以自己的专长在可控活性自由基聚合领域,为祖国的科研工作尽一些力,做出应有的贡献。”
  

搭建人才培养平台,继续走创新之路


  实验室的建立并不是一件易事。设计、招生,一切都是从零开始,历经9个月,汤华燊把北京工业大学提供的300平方米空房变成了实验室。“现在已是拥有22名学生的团队,其中包括6名博士生,16名研究生。”汤华燊的言语之中露出了欣慰之情。
  而这其中,很多学生都是“慕名而来”。有学生这样说道:“汤老师是澳大利亚两院院士,在国际上的研究声誉比较高,影响力也非常大,跟着汤老师能接触到比较前沿的科学进展。”但学生眼中的汤华燊,还有另一面:“其实我们都很心疼汤老师,他在澳大利亚那边也有实验室,还有很多教学任务,非常辛苦,但他在百忙之中基本上每个月都会抽出一周的时间来我们这边,确实很不容易,每次旅程都要十几个小时。”现今已经64岁的汤华燊,其为科研的付出和辛苦都被学生们看在眼里,但他却为了心中的目标甘愿当“空中飞人”。
  由汤华燊带领的“可控活性自由基聚合前沿研究中心”的成立,为北京化工大学的自由基聚合研究提供了一个更广阔的平台,也极大提升了其在可控活性自由基聚合研究领域的研究水平,并有助于搭建国际化创新平台。而这正是他回国的初衷:“真切地希望通过北京化工大学这个平台,开展创新研究,为中国该领域的发展积极贡献力量。”
  国家进步离不开创新,民族进步离不开创新。“创新”一词,也是汤华燊多次强调和提到的。他说,科学家更需要这股热情,科学更需要创新。“希望我们做出来的东西国内可以用,其意义深远。但一定要配合学校企业,搭建一流的科研和人才培养平台。”汤华燊坦言,“其实我就是希望培养好学生,让他们毕业之后可以投入到国家建设发展中,希望可以带动他们的积极性。目前这个工作虽然做的人很少,但是很有意义。而年轻人,就是将来国家的栋梁。”
  十年树木,百年树人。人才的培养于科学于国家的重要性不言而喻。作为学科带头人,在学生培养上,汤华燊有着自己独到的人才培养观:“我希望他们自己有独立的想法,独立的逻辑分析能力。要勇于创新,但也不要害怕失败。”汤华燊也常对学生说,“做实验第一次错没问题,但是要找方案去解答”。他希望在培养学生的时候,能传递给他们一种观念,“不要怕失败,因为学习是一生的功课。一分耕耘,一分收获。”
  2018年6月,实验室迎来了第一批毕业生。他们将走向工作岗位,在专业领域里尽情发挥才能。这也是汤华燊回国后的第一笔收获。尽管已是花甲之年,但他壮心不已:“虽然我已经64岁了,但我还可以继续创新,创新没有止境。”在不满足自身、永不止步的同时,汤华燊更大的愿望是:“希望年轻人继续沿这条路走下去,他们才是国家的未来。”

 

专家简介:
  
  汤华燊,国家“千人计划”特聘专家,北京化工大学教授,可控活性自由基聚合物前沿研究中心主任。1976年毕业于越南西贡科学大学,获化学专业学士学位;1987年毕业于澳大利亚格里菲斯大学,获化学博士学位。1986年—1990年先后在澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)和帝国化学工业公司从事博士后研究和任研究员;1990年—2014年,在CSIRO工作,现为CSIRO材料科学与工程研究所首席研究员和研究组领导、澳大利亚技术科学与工程院院士、澳大利亚莫纳什大学兼职教授。
  在有机化学、高分子化学以及化学与生物交叉领域取得了丰硕成果,在高分子聚合方法以及材料科学方面有多项创新发明。是可逆加成—断裂链转移聚合(RAFT)技术的发明人之一;其探讨自由基催化聚合机理的博士论文为产生第一种活性自由基聚合方法(NMP)奠定了基础。在国际学术期刊发表论文130余篇,被他引已超过17000次;获得授权专利24项;出版著作章节15篇。

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2019年10月下

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