2015年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會昨日在北京舉行，廈大兩項成果獲得國家自然科學(xué)獎二等獎。

　　這兩個項目分別是:廈大化學(xué)化工學(xué)院謝素原教授課題組完成的成果“新型富勒烯的合成”，廈大海洋與地球?qū)W院焦念志院士課題組完成的成果“微型生物在海洋碳儲庫及氣候變化中的作用”。

　　據(jù)悉，作為第一完成單位，這應(yīng)該是福建省此次唯一獲獎的兩個項目。國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會每年舉行一次，這一科技界的 “瑯琊榜”頒發(fā)的獎項有五類，廈大獲得的是其中的“國家自然科學(xué)獎”，這個獎項今年一等獎一項，二等獎41項。今年各獎項的含金量進一步提高，自然科學(xué)家等三大獎項比2011年減少21%。

　　廈大獲獎的兩個項目的課題組負責(zé)人都是“60后”，中科院院士焦念志今年54歲，謝素原今年48歲。

　　不僅如此，兩人堪稱科學(xué)家中的帥哥級人物，應(yīng)了前段時間時髦的那句話“明明可以拼顏值，卻非要拼實力”。

　　昨天，兩個課題組向本報介紹了獲獎項目。

焦念志課題組:研究海洋中“看不見的主角”

　　焦念志在澳門科技大學(xué)講學(xué)。

（照片由本人提供）

　　焦念志課題組的獲獎項目，試圖從海洋入手，來尋找降低大氣二氧化碳含量和緩解全球變暖的可能途徑。

　　海洋表面就像一個大如星球的肺，吸入和呼出二氧化碳——碳進入海洋，一部分會以二氧化碳的形式返回到大氣中，但是，還有一部分會留在海水中或者沉積在海底。 新近研究發(fā)現(xiàn)海洋中有一個巨大的溶解有機碳庫，與大氣二氧化碳總量相當(dāng)，可以起到緩解氣候變暖的作用。

　　但是這個碳庫是怎么形成的，在此之前卻一直是個謎，直到焦念志等的研究給出答案——海洋微型生物碳泵，肉眼看不見的海洋微型生物把有機碳轉(zhuǎn)化成不可利用的形態(tài)（即惰性溶解有機碳）儲存在海水中，換句話說，微型生物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中“看不見的主角”，在氣候變化中扮演著舉足輕重的角色。

　　國際學(xué)術(shù)界把海洋微型生物碳泵的關(guān)鍵性認識歸功于焦念志課題組。而這得從海洋中一類特殊的細菌講起——AAPB（好氧不產(chǎn)氧光合異養(yǎng)細菌）。AAPB是具有光合功能的異養(yǎng)細菌，它對碳源利用特別挑剔。焦念志課題組因此發(fā)現(xiàn)，富營養(yǎng)海域浮游植物產(chǎn)生的大量活性溶解有機碳促進了AAPB的生長，使其分布比寡營養(yǎng)的大洋更多，從而給出了全新的AAPB全球分布格局，糾正了以往國際上認為AAPB較多存在于大洋的認識。

　　微型生物碳泵在緩解全球變暖效應(yīng)中可能發(fā)揮著十分重要的作用。有證據(jù)表明，早在20億年前，微型生物統(tǒng)治地球時，海洋儲存的溶解有機碳是現(xiàn)在的500倍。

　　這個獲獎項目展示了巨大的潛在應(yīng)用價值:“微型生物碳泵”的機制如果得以合理開發(fā)利用，可應(yīng)用于近海富營養(yǎng)化海區(qū)的儲碳，減少富營養(yǎng)化引發(fā)的災(zāi)害。

　　謝素原課題組:用氯原子穩(wěn)定活蹦亂跳的納米王子

　　謝素原在頒獎現(xiàn)場。

　　謝素原小組研究的是富勒烯。富勒烯家族因為有籠狀的納米結(jié)構(gòu)和不尋常的特性，被譽為材料界的“納米王子”。不過，它家的一些兄弟十分任性，“活蹦亂跳”一刻也不停息，謝素原小組的貢獻就在于利用氯原子，把它們穩(wěn)定下來。

　　說到碳，大家應(yīng)該對石墨和金剛石不陌生，它們的含碳量均是100%，而像它們這樣由同一元素組成而又性質(zhì)不同的物質(zhì)，被稱為“同素異形體”。20世紀80年代中期以來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)碳還存在第三種同素異形體，它就是C60，后來又發(fā)現(xiàn)了C20、C50、C80、C90、C104等，它們被統(tǒng)稱為“富勒烯”。有趣的是，這一命名是源自美國著名的建筑師理查德·巴克敏斯特·富勒，只因富勒烯的分子結(jié)構(gòu)酷似富勒設(shè)計的圓形穹頂。

　　由五元環(huán)和六元環(huán)組成的富勒烯天性活潑，特別是含有五元環(huán)（就像“五角大樓”）相鄰的新型富勒烯更是活躍得很，很難被捕捉到。這從“孤立五角大樓規(guī)則”得到證實，即只有孤立的“五角大樓”才是穩(wěn)定的，結(jié)構(gòu)如果出現(xiàn)兩個或多個“五角大樓”相鄰，不穩(wěn)定將應(yīng)運而生。

　　謝素原小組的貢獻在于，他們成功地捕獲了含有相鄰五元環(huán)的新型富勒烯，可以說打破了“孤立五角大樓規(guī)則”。謝素原告訴記者，他們其實也使用了通常用的電弧蒸發(fā)的碳來制備，但還是“多虧了氯原子”。通俗地說，謝素原是用氯原子從外表將其“固定”住，這也改變了過去科學(xué)家只能在氣相（體）狀態(tài)下研究富勒烯的局限。

　　事實上，至少從2004年開始，廈大科學(xué)家就已經(jīng)鎖定氯原子，但是，從鎖定到成果出來，歷經(jīng)8年時間。謝素原說，這是因為富勒烯的合成的“產(chǎn)率”十分低，用“十萬分之一”來形容，一點也不夸張——富勒烯夾雜許多混合物，加上氯原子后，就更加復(fù)雜，需要一個個地分離。

　　謝素原很謙虛地認為，他們只是進行很基礎(chǔ)的研究，距離應(yīng)用，還有一段很長的路要走。在學(xué)術(shù)界，新型富勒烯的捕獲，被認為是可以進一步定向地衍生出豐富的功能富勒烯化合物，譬如說，謝素原小組是增加了氯原子，那么，如果將氯原子換成其他的，會發(fā)生什么？這些都還待今后深入地進行研究。

　　富勒烯在太陽能、超導(dǎo)、藥物、微電子等領(lǐng)域都具有應(yīng)用潛力，它還和我們生活密切相關(guān)，富勒烯應(yīng)用于化妝品，防衰老、消除自由基等功能可以得到很好的發(fā)揮。