陳虹宇：前沿往往是冷門

彭科峰

從中國科大本科畢業，到耶魯大學讀博士，再到康奈爾大學博士后出站，然后在新加坡南洋理工大學任職，35歲獲得終身教職，陳虹宇的科研生涯一路充滿光環。2016年，他決定回國到南京工業大學任教，為中國科研貢獻自己的一份力量?；貒痪?，他就申請到了國家自然科學基金委員會的項目支持。如今，他帶領的團隊，正在復合納米結構的合成與機理研究方面不斷取得新的進展。

“前沿的定義，就是人跡未至的地方。冷門的不都是前沿，但突破性的進展往往出現在冷門的科學中?！痹诮邮苡浾卟稍L時，陳虹宇表示，“對科研人員來說，要想脫穎而出，就要有自己的獨門絕技；創新的結果，總是把冷門的研究領域變成新的熱點。如果隨大流、盲目追捧熱點，則容易跟在人后，步步落后?！?/p>

從無機化學到納米

納米科技是20世紀90年代初迅速發展起來的新興科技，其目標是在比原子、分子稍大一點的納米尺度，按照人類的意愿操控材料，制造出具有特定功能的產品。如今，隨著一些納米產品的逐步推出，一般人對納米都不會太陌生。而陳虹宇的研究，是在探索納米科技新的前沿。

“其實我一開始的研究方向和納米并沒有太大關系，是傳統無機化學?！标惡缬罨貞浾f。20世紀90年代，他考入中國科大就讀無機化學專業，師從錢逸泰、朱英杰等人。此后，陳虹宇進入美國耶魯大學直接攻讀博士，從事生物無機化學的研究，“在耶魯大約待了6年半，主要研究錳化合物催化水的氧化產生氧氣的能力，了解其在光合作用里的關鍵作用?！?/p>

2004年，陳虹宇獲得了耶魯大學的博士學位。機緣巧合，他找到康奈爾大學食品科學系的一個博士后位置，“當時康奈爾大學的導師是微生物學家，專長是抗體的研究與生產。但他的研究組里，有跨越物理、化學、微加工、電子工程等領域的廣泛研究方向。我在他的影響下，慢慢熟悉納米領域，找到了自己的研究方向和突破口?！标惡缬钫f。

回憶當年在美國兩所頂尖大學的經歷，陳虹宇十分感謝導師們給予自己的學術自由度。他們注重發揮學生的主觀能動性，不對學生選擇的科研方法和具體研究路線做過多的干涉。他們只負責為學生的科研工作提供宏觀上的指導和邏輯性、嚴謹性方面的訓練。在他們看來，科研工作者的興趣和主動性是至關重要的。對年輕的科研人員來說，如何發現自己的興趣，獨立地尋找科研的新方向；如何建立假設，并自主地尋求方法證明，都是需要相當長的時間去培養的。導師的過多干涉，往往會對學生的成長不利。

從新加坡到南京

2006年，新加坡南洋理工大學正在組建化學與生物化學系，在全球范圍內海選英才。之后的數年間，陳虹宇在這里發表了大量高水平文章，并提前獲得終身教職。從化學與生物化學系的副主任，到數理學院的副院長，再到分管科研的理學部副部長，陳虹宇已經成為新加坡華人科學家中的后起之秀。他培養的博士、博士后中，有12位現在在國內任教授/副教授，1位在美國任助理教授。

在此期間，陳虹宇進一步確立了自己的科研方向。在他看來，做納米研究的人很多，大多都是應用方向。很少有人愿意去探索更復雜的納米合成，做相關機理研究的就更少了。也正因此，他的研究頗受關注。

也是在新加坡期間，陳虹宇和南京工業大學的科研人員開始了廣泛的交往與合作，逐漸對這所學校有了深入的了解。因為家庭的因素，也因為黃維校長的熱情邀請，以及對中國的眷戀，他最終決定放棄國外的終身教職，回國到南京工業大學任教，參與組建了先進化學制造研究院，并擔任執行院長。

做納米合成的創新者

“為了納米合成而合成，全世界范圍內都沒有幾個人在做。我當時也是靠著自己的興趣，沒考慮是否方便拿經費、發論文，就一頭扎了進去?！标惡缬罡袊@說，科研人員找到適合自己的研究方向非常重要。

很多年輕的科研人員都是循著導師的方向一路走下去，循規蹈矩，往往不敢提出自己獨到的見解、獨立的方向，這對于年輕人的成長不利?！澳贻p人要學會培養自己主動尋找新方向的能力?！标惡缬钫f。

對于自己的研究領域，陳虹宇充滿自信。他和團隊揭示了復合納米顆粒生長的界面調控機理；拓展了納米合成的新結構、新方法；開拓了新型的誘導納米構象轉變，得到了眾多國際同行的高度評價。獨立工作的10年里，他以通訊作者發表的高水平文章（影響因子大于10）就有30多篇，總引用數4600多次。

陳虹宇認為，要想獲得真正的突破，科研人員一定要結合自己的興趣，在冷門領域進行持久的探索。

據陳虹宇介紹，大眾想象中的納米科技，往往是那種可以攜帶藥物進入人體血管，幫助治療疾病的微型機器人，“無論將來要做什么樣的納米器件，都需要具備合成、組裝復雜納米結構的能力。而現有的納米科技，只能合成簡單的納米球、納米棒、納米片，也就是說，在合成能力上存在著一個巨大的鴻溝?！?/p>

那么，這是什么原因造成的呢？陳虹宇認為，當前納米是一個非常熱門的領域，但大部分人都在做應用研究，他們所依托的，是現有的納米材料。而合成能力有點像工具箱，大家都去用工具，沒有人去發展這個工具箱的話，應用的潛力總有一天會耗盡?！皬幕A能力上講，納米形貌的控制跟化學成分的控制有著本質的不同，除非納米合成可以得到專業化的發展，否則這種合成能力上的鴻溝不會自動消失?！?/p>

“傳統的納米合成，主要側重于控制納米顆粒的形狀、大小、均一性。我們則主要致力于發展納米合成的方法學，本來沒有路的，要找到一種方法來達成。例如讓納米線自己卷成圈或擰成麻花，或者生長出納米的箭頭、刻蝕出納米的螺絲。這樣的復雜納米結構既然沒有人做過，其背后形貌控制的機理也就不為人所知。如果可以摸清楚其產生的具體路徑以及基礎原理，我們就可以進一步拓展合成能力，而這正是我們力圖要突破的方向?！睋惡缬罱榻B，他領導的研究小組開發出了十幾種新型納米結構的合成路線，并提出了新穎的機理。

未來，陳虹宇希望將復合納米合成建設成一個專業的研究領域，并期待該領域得到更多人的關注。他自己則希望在納米復合結構生長、納米顆粒團簇組裝、誘導納米構象轉變、納米線操控等方面做出更多原創的發現和貢獻。

陳虹宇認為，制藥產業的成功，是建立在千萬種已知的有機化合物基礎上的，背后還有著深厚的理論支持；納米科技也會一樣，只是現有的納米形貌還太少、太簡單?！俺羌{米科技的工具箱得到充分發展，否則我們將不會知道我們錯過了什么。我的研究現在的確是個冷門，但一旦取得突破，將會拓展納米科技新的前沿?！?/p>

（本文轉自《中國科學報》）