瑞典人工光合作用中心開拓者 (左起：Bjrn kermark, Peter Lindblad, Licheng Sun, Leif Hammarstrm, Villy Sundstrm, Stenbjrn Styring。

飛機(jī)降落在杭州蕭山國際機(jī)場，孫立成打開手機(jī)，驚詫地發(fā)現(xiàn)，從斯德哥爾摩起飛時(shí)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(xué)院外籍院士、瑞典國家杰出教授（VR Rdsprofessor）、瑞典皇家工學(xué)院講席教授、國際知名化學(xué)家、人工光合作用領(lǐng)域?qū)＜摇?ldquo;全球高被引科學(xué)家”。

疫情中回國，孫立成加入西湖大學(xué)理學(xué)院，成為2020年入職的首位講席教授。

放棄瑞典優(yōu)渥條件毅然回國

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(huì)評為瑞典國家杰出教授（VR Rdsprofessor），成為迄今為止化學(xué)化工領(lǐng)域唯一一位獲此殊榮的學(xué)者，當(dāng)選為世界上最古老的工程科學(xué)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(jiǎng)。

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(dòng)中國與瑞典兩國間科技合作交流的褒獎(jiǎng)。

1999年，大連理工大學(xué)向?qū)O立成發(fā)出邀請。當(dāng)時(shí)，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(xué)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(xué)-瑞典皇家工學(xué)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(dāng)然想推動(dòng)中國盡快加入這場競爭，實(shí)現(xiàn)源頭創(chuàng)新、搶占未來高科技領(lǐng)域制高點(diǎn)。”孫立成在想，自己有幸踩準(zhǔn)了這個(gè)點(diǎn)，“如果能利用自己所學(xué)為祖國作出一點(diǎn)貢獻(xiàn)，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(xué)院、瑞典國家研究理事會(huì)提出了加盟西湖大學(xué)的想法。距離他獲評瑞典國家杰出教授僅兩年，這個(gè)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(xiàng)目合作也一直進(jìn)行得不錯(cuò)。

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(xué)、社會(huì)科學(xué)、醫(yī)學(xué)、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(fèi)支持，也就是5000萬克朗，且經(jīng)費(fèi)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(xué)是中國第一所社會(huì)力量舉辦的大學(xué)，我非常認(rèn)同她小而精、研究型的辦學(xué)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(gè)過程中。”

尋找下一個(gè)新挑戰(zhàn)并躋身其中，這大概是他身為科學(xué)家的本能。

身負(fù)重任招人才團(tuán)隊(duì)

解除隔離的第一天，孫立成一口氣開了幾個(gè)會(huì)，主題相似：招人。

事實(shí)上，加入西湖大學(xué)，他身負(fù)兩項(xiàng)重任。一，當(dāng)然是新建自己的實(shí)驗(yàn)室和團(tuán)隊(duì)；二，受施一公校長委托新建一個(gè)校級交叉學(xué)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(xiàng)任務(wù)。“我來西湖大學(xué)，是想來做事的，我看到學(xué)校各方面的發(fā)展速度都很快，我也打算兩項(xiàng)任務(wù)同時(shí)推進(jìn)。”孫立成說，這對他是個(gè)挑戰(zhàn)。

眼下這個(gè)領(lǐng)域競爭如此激烈，講的就是一個(gè)“快”字。

他想過了，他自己做人工光合作用，用化學(xué)的方式將太陽能、水、二氧化碳、氮?dú)廪D(zhuǎn)變成燃料；工學(xué)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(xué)院年輕PI王建輝等人做的是電能儲存；生命科學(xué)學(xué)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(xué)、理學(xué)、工學(xué)三大學(xué)院，從太陽能的轉(zhuǎn)換到存儲，從基礎(chǔ)理論到實(shí)際應(yīng)用，成為真正意義上的學(xué)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(xué)太陽能轉(zhuǎn)換中心。”孫立成說。

人工光合作用是個(gè)怎樣的研究領(lǐng)域？

孫立成的研究領(lǐng)域有一個(gè)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(dòng)，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(jī)物質(zhì)，并釋放出氧氣。這個(gè)最基本的化學(xué)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(xué)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(shí)現(xiàn)人工光合作用的化學(xué)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(dāng)于在山上打通一條隧道。”孫立成說，實(shí)現(xiàn)這個(gè)水變氫的“方程式”，關(guān)鍵的科學(xué)問題和技術(shù)難點(diǎn)，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(shí)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(xué)者，他長期從事太陽能燃料與太陽能電池前沿科學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)研究。在高效水氧化分子催化劑的設(shè)計(jì)合成、氧-氧鍵形成機(jī)理，以及光解水制氫功能器件的設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)，其催化水氧化效率可與天然光合作用相媲美，被認(rèn)為是人工光合作用領(lǐng)域的重大突破。

“加入西湖大學(xué)后，我的研究重點(diǎn)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(shí)也是爭分奪秒的，全世界都在較勁，誰先突破了高效、廉價(jià)、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。”

前瞻性的研究視野 從冷板凳到“風(fēng)口”

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(diǎn)支持的領(lǐng)域，不僅投入高額的科研經(jīng)費(fèi)，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(shí)，能夠支撐可持續(xù)發(fā)展的源頭創(chuàng)新，自然成了“風(fēng)口”。

然而，孫立成在上世紀(jì)80年代末涉足人工光合作用領(lǐng)域時(shí)，許多人對這個(gè)概念還很陌生。

1990年，孫立成獲得大連理工大學(xué)博士學(xué)位，在中科院原感光化學(xué)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(rèn)為，基礎(chǔ)研究離應(yīng)用很遠(yuǎn)，但基礎(chǔ)研究與應(yīng)用的關(guān)系又異常密切。而科學(xué)家的可貴之處在于，他們獨(dú)到的眼光瞄向的是十年、二十年后的世界。

當(dāng)年的孫立成，堅(jiān)定地認(rèn)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(xué)研究所進(jìn)行博士后研究，因?yàn)闊o法說服導(dǎo)師改變其研究方向，作為洪堡學(xué)者的他果斷轉(zhuǎn)到了柏林自由大學(xué)的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。

轉(zhuǎn)機(jī)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(xué)術(shù)會(huì)議上，他投稿的以“人工光合作用”為主題的學(xué)術(shù)海報(bào)獲得了展示機(jī)會(huì)?，F(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(gè)研究方向，現(xiàn)在獲得了幾千萬經(jīng)費(fèi)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(gè)好機(jī)會(huì)，盡管當(dāng)時(shí)在他心目中，瑞典只是一個(gè)到處冰天雪地的國家。

“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(dāng)時(shí)全世界從事這個(gè)研究方向的科學(xué)家并不多，投入其中的重大研究基金和“國家隊(duì)”更是鳳毛麟角。

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

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(xué)院，從助理教授做起，9年后晉升為講席教授，并于2017年當(dāng)選瑞典皇家工程院院士。

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

在這個(gè)過程中，他作為首席科學(xué)家，組織完成了多項(xiàng)太陽能燃料與太陽能電池領(lǐng)域重大科研項(xiàng)目并取得關(guān)鍵突破，在國際化學(xué)領(lǐng)域重要學(xué)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(xué)家”。

“離開人工光合作用，我可能就不是孫立成了。”他說。

【浙江新聞+】

孫立成想招什么樣的人？

目前，孫立成實(shí)驗(yàn)室以及西湖大學(xué)人工光合作用與太陽能燃料中心的籌備工作均已啟動(dòng)。根據(jù)他的計(jì)劃，現(xiàn)階段項(xiàng)目需要如下人才——

孫立成實(shí)驗(yàn)室招聘科研及管理人員：

1、研究員（若干名）

歡迎獲得有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、能源化學(xué)、材料化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)/化工等相關(guān)專業(yè)博士學(xué)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(dú)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(tuán)隊(duì)。

2、博士后（若干名）

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

3、科研/行政助理（若干名）

獲得有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、能源化學(xué)、材料化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)/化工等相關(guān)專業(yè)碩士以上學(xué)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(xué)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(jī)理

廉價(jià)高效水分解催化劑

光電催化二氧化碳還原

光電催化氮?dú)膺€原

以水為氧/氫源的光電驅(qū)動(dòng)精細(xì)化學(xué)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招聘詳見：

https://www.westlake.edu.cn/info/1929/4604.htm

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