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做“有用”的化学

稿件来源: 发布时间:2011-04-26
她清丽的外表透着知识女性特有的美丽。在第七届“中国青年女科学家奖”的评选中,专家评审委员会给她的评语是:吴骊珠研究员致力于研究超分子体系中的光物理和光化学过程,在微反应器控制的光化学反应、光诱导电子转移、能量传递以及太阳能的综合利用等方面取得了系列性成果,受到国内外同行的好评。
中学时期,个头不高、身体瘦弱的吴骊珠梦想着成为一名救死扶伤的医生,并毅然决然的放弃保送名额报考了北京大学医学部。然而,也许是命中注定,也许是阴差阳错,吴骊珠高考那年,北京大学医学部没有在甘肃招生,于是她选择了兰州大学化学系——一个离医学不算太远,同样可以满足社会需求、体现人生价值的中心学科。
大学四年的刻苦学习、兰大导师的循循善诱,让这个本来希望用听诊器、手术刀替人解除病痛的兰州女孩深深爱上了实验室里的瓶瓶罐罐,并致力于用光化学的手段创造可应用的清洁能源、解决人类能源短缺的现实问题。作为一名普通的化学工作者,吴骊珠享受用人工的方法模拟大自然光合作用的伟大过程,由此开展了叶绿体光合作用的仿生研究。用她的话说:“我希望做‘有用’的化学。”
能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。工业革命以后,煤炭、石油、天然气等石化能源快速发展,逐渐成为生产生活的主导能源,对推动世界经济发展和人类社会进步发挥了巨大作用。但石化能源不可再生,其大规模的开发利用迅速消耗着地球亿万年积存的宝贵资源。与此同时,石化能源的利用所引起的气候变化、生态破坏等严重的环境问题直接威胁着人类社会,给社会经济的快速发展带来了极大的压力。如何找到可再生的能源?如何找到清洁的能源?全球的科学家都在为之努力。
作为重要的可再生能源,太阳能具有独特的发展优势和巨大的发展空间。太阳能是取之不竭的能源,利用太阳能的典范——植物的光合作用,将水分解制成氢气和氧气,并将水和二氧化碳转化为碳水化合物(如葡萄糖),在这个过程中,太阳能被转化为化学能储存起来,为我们提供基本的生命能源。
吴骊珠研究员从中受到启发,展开了模拟光合作用的仿生研究。通过研究光合作用中心的工作原理,将氢化酶(氢化酶其实就是促使水里的氢放出来的催化剂)的活性反应中心运用到实验室里的人工反应器,实现了从水中制备氢气的反应。进一步运用的前景广泛:可以将氢气储存起来,用作氢燃料电池,实现太阳能的利用;可以利用氢气的高还原活性,发生原位的还原反应,作为新型的还原体系,以此来活化许多原本低活性的反应,实现太阳能到化学能的转化。
科学研究最终要服务于人,实验室里的反应如何能在实际中使用?解决催化剂的稳定性问题、提高反应的效率是关键。吴骊珠研究员将超分子体系运用于催化剂的负载以及光能的传导,有效提高了催化剂的稳定性和反应的效率,从结构和功能上模拟了光合作用的复杂过程,实现了超分子体系中的光催化产氢,开发并利用太阳光合成了具有重要合成价值精细化学品,发展了高效、高选择性、环境友好、催化剂易回收利用的超分子催化新体系。她利用光物理和光化学的研究方法证明了超分子体系信号传导的机制,为理解光合作用的工作原理、设计新型的光电材料和器件、实现高效太阳能的光化学准换奠定了基础。
科学探索的脚步不会停下,吴骊珠研究员的新型太阳能光化学转换体系目前正在研究如何利用太阳能分解水产生氧气和还原二氧化碳转化为碳水化合物。设想一下,未来我们不但能将让人头疼的温室气体——二氧化碳消灭,还能在温和的条件下将它转化成有用的化学品,真正实现“变废为宝”。
吴骊珠不仅是工作中佼佼者,生活中的她也悉心扮演着好妈妈、好妻子的角色。吴骊珠坦言:“和谐的家庭氛围是促使孩子健康成长的重要因素”。为此,吴骊珠也作出了不少“牺牲”,年轻时候的她业余爱好很多,琴棋书画样样精通,因为相貌出众,还客串过电视连续剧。如今,为了陪同儿子共同成长,她把儿子的业余爱好变成了自己的爱好,每天晚上坐在钢琴前听儿子演奏是她最幸福的时刻。“儿子的演奏让我对音乐有了全新的体验,每天都有免费的现场钢琴演奏会聆听,也是一种不错的放松形式”, 吴骊珠说到这里脸上洋溢出了幸福和满足的表情。
也许,高考那年,北京大学医学部在甘肃没有招生的巧合使得中国缺少了一位出色的女医生,但中国科学光化学专业却多了一位出色的女科学家。
(转载自《科苑人》2011年第1期)



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