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飛機降落在杭州蕭山國際機場，孫立成打開手機，驚詫地發(fā)現(xiàn)，從斯德哥爾摩起飛時申請的綠碼，已經(jīng)變紅了。

杭州迎接他的第一件事，便是14天隔離觀察。更讓他沒有想到的是，兩天后，世衛(wèi)組織宣布新冠肺炎疫情全球大流行。

孫立成，瑞典皇家工程院院士、中國科學院外籍院士、瑞典國家杰出教授（VR R?dsprofessor）、瑞典皇家工學院講席教授、國際知名化學家、人工光合作用領(lǐng)域?qū)＜摇ⅰ叭蚋弑灰茖W家”。

疫情中回國，孫立成加入西湖大學理學院，成為2020年入職的首位講席教授。

人工光合作用

孫立成的研究領(lǐng)域有一個既熟悉又陌生的名字——人工光合作用。

在自然界，光合作用幾乎無處不在。比如綠色植物利用太陽光驅(qū)動，把空氣中的二氧化碳（CO2）和水（H2O）轉(zhuǎn)變成碳水化合物等有機物質(zhì)，并釋放出氧氣。這個最基本的化學反應(yīng)過程，是自然界幾十億年維持地球可再生循環(huán)的關(guān)鍵。

顧名思義，人工光合作用，就是人類去模擬這一大自然鬼斧神工的可再生能量循環(huán)體系：如何利用太陽能，將地球上最豐富的水資源和溫室氣體二氧化碳，轉(zhuǎn)換為可以存儲的化學能，比如氫能或甲醇。

簡單來說，太陽光+水+二氧化碳=可再生清潔能源。

但水分解的能壘很高，單靠平常的太陽光照耀江河湖海，并不能產(chǎn)生氫氣和氧氣。這就好像在水與氫氣、氧氣之間橫亙著一座大山，要是沒有催化劑，想實現(xiàn)人工光合作用的化學反應(yīng)，得先克服高能壘，必須翻過這座大山。

“有了催化劑情形就不一樣了，相當于在山上打通一條隧道。”孫立成說，實現(xiàn)這個水變氫的“方程式”，關(guān)鍵的科學問題和技術(shù)難點，在于催化劑。如何研發(fā)出高效率、低成本的水氧化催化劑，成了實現(xiàn)人工光合作用的技術(shù)瓶頸。

孫立成正是這一前沿領(lǐng)域的國際著名學者，他長期從事太陽能燃料與太陽能電池前沿科學應(yīng)用基礎(chǔ)研究。在高效水氧化分子催化劑的設(shè)計合成、氧-氧鍵形成機理，以及光解水制氫功能器件的設(shè)計與制備等方面，取得了令國際同行矚目的研究成果。

目前世界領(lǐng)先的水氧化分子催化劑，如業(yè)內(nèi)稱為Ru-bda的催化劑，就誕生于他的研究團隊，其催化水氧化效率可與天然光合作用相媲美，被認為是人工光合作用領(lǐng)域的重大突破。

“加入西湖大學后，我的研究重點依然是催化及可再生能源轉(zhuǎn)換。”孫立成說，他嘗試制備出一種能夠大規(guī)模使用的、低成本的催化劑。“基礎(chǔ)研究是經(jīng)年累月的，但同時也是爭分奪秒的，全世界都在較勁，誰先突破了高效、廉價、穩(wěn)定的水氧化催化劑這一技術(shù)瓶頸，接下來的可再生能源問題、環(huán)境氣候問題、化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題等，才有可能從根本上得以解決。”

冷板凳

正如孫立成所說，人工光合作用如今已成為一塊香餑餑。

太陽能的開發(fā)利用，已經(jīng)成為世界各國重點支持的領(lǐng)域，不僅投入高額的科研經(jīng)費，甚至上升到國家戰(zhàn)略的高度。尤其在面對能源短缺、氣候變暖、生態(tài)失衡這些全球性問題時，能夠支撐可持續(xù)發(fā)展的源頭創(chuàng)新，自然成了“風口”。
然而，孫立成在上世紀80年代末涉足人工光合作用領(lǐng)域時，許多人對這個概念還很陌生。

1990年，孫立成獲得大連理工大學博士學位，在中科院原感光化學研究所任助理研究員。在那里，他接觸到太陽能的清潔轉(zhuǎn)換，萌生了對人工光合作用研究的極大興趣。
我們通常認為，基礎(chǔ)研究離應(yīng)用很遠，但基礎(chǔ)研究與應(yīng)用的關(guān)系又異常密切。而科學家的可貴之處在于，他們獨到的眼光瞄向的是十年、二十年后的世界。

當年的孫立成，堅定地認為人工光合作用前景巨大，也因此甘愿坐上這張冷板凳。

1992年，他在德國馬普輻射化學研究所進行博士后研究，因為無法說服導(dǎo)師改變其研究方向，作為洪堡學者的他果斷轉(zhuǎn)到了柏林自由大學的另一個實驗室。

轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在1994年夏天。孫立成三十出頭，在瑞士因特拉肯的一場大型太陽能轉(zhuǎn)換與儲存國際學術(shù)會議上，他投稿的以“人工光合作用”為主題的學術(shù)海報獲得了展示機會。現(xiàn)場，幾位來自瑞典的教授向他拋來橄欖枝：“你的研究非常前沿，我們也看好這個研究方向，現(xiàn)在獲得了幾千萬經(jīng)費支持，但不確定具體要怎么做，你愿意加入我們嗎？”

孫立成意識到，這是個好機會，盡管當時在他心目中，瑞典只是一個到處冰天雪地的國家。

瑞典人工光合作用中心開拓者 (左起：Bj?rn ?kermark, Peter Lindblad, Licheng Sun, Leif Hammarstr?m, Villy Sundstr?m, Stenbj?rn Styring)

“瑞典是世界上最早成立人工光合作用研究中心的國家之一，美國、日本及歐洲其他國家都是若干年以后才奮起直追的。”他說，當時全世界從事這個研究方向的科學家并不多，投入其中的重大研究基金和“國家隊”更是鳳毛麟角。

1995年初，孫立成從春意盎然的柏林出發(fā)，來到銀裝素裹的斯德哥爾摩。他加入到瑞典皇家工學院，從助理教授做起，9年后晉升為講席教授，并于2017年當選瑞典皇家工程院院士。

2004年10月，孫立成成為瑞典皇家工學院講席教授，就職儀式在斯德哥爾摩市政廳舉行。

在這個過程中，他作為首席科學家，組織完成了多項太陽能燃料與太陽能電池領(lǐng)域重大科研項目并取得關(guān)鍵突破，在國際化學領(lǐng)域重要學術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文600多篇，連續(xù)多年入選全球“高被引科學家”。

“離開人工光合作用，我可能就不是孫立成了。”他說。

孫立成教授榮獲2016年瑞典皇家科學院頒發(fā)的沃爾瑪克獎 (Wallmark Prize 2016)。

回國

2017和2018這兩年，對孫立成來說，有著特殊的意義。在瑞典，他被國家研究理事會評為瑞典國家杰出教授（VR R?dsprofessor），成為迄今為止化學化工領(lǐng)域唯一一位獲此殊榮的學者，當選為世界上最古老的工程科學院——瑞典皇家工程院建院百年來第1775號院士；在中國，他榮獲了中華人民共和國國際科技合作獎。

前者是對他過去30年在基礎(chǔ)研究上的肯定，后者則是對他過去20年不遺余力地推動中國與瑞典兩國間科技合作交流的褒獎。

1999年，大連理工大學向?qū)O立成發(fā)出邀請。當時，身在瑞典的他，已經(jīng)在人工光合作用、太陽能燃料領(lǐng)域做出了一些出色的科研成果。

大連理工大學是孫立成的母校，他的本科、碩士、博士階段都在那里完成的。來自母校和祖國的召喚，他覺得義不容辭。

于是，在他的努力促成下，“大連理工大學-瑞典皇家工學院分子器件聯(lián)合研究中心”成立。他在其中投入了大量精力，取得一系列重要科研成果，也為國家培養(yǎng)、鍛煉和輸送了一大批優(yōu)秀的科研人才，提升了中國在該領(lǐng)域的國際影響力。

“從二十年前開始，人工光合作用與清潔能源概念一年比一年熱，瑞典在這方面的研究起步特別早，在全球也處于領(lǐng)先地位，我當然想推動中國盡快加入這場競爭，實現(xiàn)源頭創(chuàng)新、搶占未來高科技領(lǐng)域制高點。”孫立成在想，自己有幸踩準了這個點，“如果能利用自己所學為祖國作出一點貢獻，那是很有意義的事。”

厚積薄發(fā)。20年的來回奔走，20年的所見所聞，早已在無形之中影響著他。
2020年初，孫立成向瑞典皇家工學院、瑞典國家研究理事會提出了加盟西湖大學的想法。距離他獲評瑞典國家杰出教授僅兩年，這個決定令人意外。

想回中國發(fā)展？完全可以考慮兼職，多年來由他策劃的、兩國之間的科研項目合作也一直進行得不錯。

受科研條件吸引？他近期獲得的國家杰出教授稱號，瑞典全國包括自然科學、社會科學、醫(yī)學、人文、管理等全部加在一起只有27人，每人可獲得連續(xù)十年、每年500萬克朗的研究經(jīng)費支持，也就是5000萬克朗，且經(jīng)費使用具有百分百的自主權(quán)，不受任何限制。

這些都不要了，為什么？

他的回答是：“西湖大學是中國第一所社會力量舉辦的大學，我非常認同她小而精、研究型的辦學理念，也被這種探索和挑戰(zhàn)所吸引，希望自己能參與到這個過程中。”

尋找下一個新挑戰(zhàn)并躋身其中，這大概是他身為科學家的本能。

學科交叉

解除隔離的第一天，孫立成一口氣開了幾個會，主題相似：招人。

事實上，加入西湖大學，他身負兩項重任。一，當然是新建自己的實驗室和團隊；二，受施一公校長委托新建一個校級交叉學科中心——“人工光合作用與太陽能燃料中心”。

被隔離的14天里，他無數(shù)次“謀劃”過這兩項任務(wù)。“我來西湖大學，是想來做事的，我看到學校各方面的發(fā)展速度都很快，我也打算兩項任務(wù)同時推進。”孫立成說，這對他是個挑戰(zhàn)。

眼下這個領(lǐng)域競爭如此激烈，講的就是一個“快”字。

他想過了，他自己做人工光合作用，用化學的方式將太陽能、水、二氧化碳、氮氣轉(zhuǎn)變成燃料；工學院院長楊陽、年輕PI柳佃義等人做的是太陽能電池材料，用物理的方式將太陽能轉(zhuǎn)變成電能；工學院年輕PI王建輝等人做的是電能儲存；生命科學學院李小波的研究則是與自然界的光合作用有關(guān)……

“跨越生命科學、理學、工學三大學院，從太陽能的轉(zhuǎn)換到存儲，從基礎(chǔ)理論到實際應(yīng)用，成為真正意義上的學科交叉平臺，研究興趣與之相關(guān)的課題組可以聚力共同打造未來西湖大學太陽能轉(zhuǎn)換中心。”孫立成說。

孫立成喜歡看星星。

小時候，躺在屋前的草地上看。當時他在想，為什么天空中有些星星和身邊的螢火蟲一樣閃閃發(fā)光？他們有多大？離我們有多遠？直到現(xiàn)在，天文仍是他的心頭好。

30年科研生涯，孫立成把一項研究從冷板凳坐到熱“風口”，見證了人工光合作用從基礎(chǔ)理論研究走向潛力無窮的實際應(yīng)用。

30年后轉(zhuǎn)身，他依然選擇學術(shù)，不忘初心，仰望星空。

孫立成想招什么樣的人？

目前，孫立成實驗室以及西湖大學人工光合作用與太陽能燃料中心的籌備工作均已啟動。根據(jù)他的計劃，現(xiàn)階段項目需要如下人才——

孫立成實驗室招聘科研及管理人員：

01研究員（若干名）

歡迎獲得有機化學、物理化學、無機化學、能源化學、材料化學、應(yīng)用化學/化工等相關(guān)專業(yè)博士學位，在太陽能轉(zhuǎn)換研究領(lǐng)域具有相關(guān)博士后研究經(jīng)歷，能獨立開展研究工作的有志之士，以助理研究員、副研究員、研究員身份加入孫立成團隊。

02博士后（若干名）

獲得有機化學、物理化學、無機化學、能源化學、材料化學、應(yīng)用化學/化工等相關(guān)專業(yè)博士學位，在太陽能轉(zhuǎn)換研究領(lǐng)域能獨立開展研究工作。

03科研/行政助理（若干名）

獲得有機化學、物理化學、無機化學、能源化學、材料化學、應(yīng)用化學/化工等相關(guān)專業(yè)碩士以上學位，具有工作經(jīng)歷，熱愛科研/管理工作，能用英語熟練交流。

西湖大學人工光合作用與太陽能燃料中心在如下研究領(lǐng)域招聘PI及中心管理人員（若干名）：

· 天然光合作用水氧化機理

· 廉價高效水分解催化劑

· 光電催化二氧化碳還原

· 光電催化氮氣還原

· 以水為氧/氫源的光電驅(qū)動精細化學品合成

· 新型太陽能電池關(guān)鍵材料

中心行政管理人員及平臺工程師：https://www.westlake.edu.cn/info/1929/4604.htm

更多相關(guān)信息，前往西湖大學官方網(wǎng)站查看。