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美国研究院院士论文发表

发布时间:2024-07-03 07:53:44

美国研究院院士论文发表

1.美籍华裔化学家 2008年度诺贝尔化学奖获得者之一 个人简介 姓名:钱永健 英文:Roger Yonchien Tsien.罗杰钱 性别:男 出生:1952年5月 生于:纽约 成长:新泽西州利文斯顿 国籍:美国 祖籍:中国浙江杭州 父亲:钱学榘,美国波音公司的工程师(与钱学森同系钱王第34世孙) 母亲:李懿颖 舅舅:麻省理工学院的工程学教授。 哥哥:钱永佑(Richard Tsien),神经生物学家,美国科学院院士,斯坦福大学教授、曾任生理系主任 堂兄:钱永刚(钱学森的长子),解放军某研究所高级工程师、上海交通大学兼职教授 荣誉: 1968年,即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获西屋科学天才奖 (The Westinghouse Science Talent) 1972年,拿了美国国家优等生奖学金进入哈佛大学获学士(化学和物理,Witha National Merit Scholarship) 1977年,获得剑桥大学博士及博士后(生理学)。 1981年,钱永健来到加州大学伯克利分校,并在这里工作8年,成为大学教授。 1989年,钱永健将他的实验室搬到加州大学圣迭戈分校,现在他是该校的药理学教授以及化学与生物化学教授。 1995年,当选美国医学研究院院士, 1998年,当选美国国家科学院院士和美国艺术与科学院院士。 重要奖项 1968年,即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获西屋科学天才奖 (The Westinghouse Science Talent) 1991年,帕萨诺基金青年科学家奖; 1995年,比利时阿图瓦-巴耶-拉图尔健康奖; 1995年,盖尔德纳基金国际奖; 1995年,美国心脏学会基础研究奖; 2002年,美国化学学会创新奖; 2002年,荷兰皇家科学院海内生物化学与生物物理学奖; 2004年,世界最高成就奖之一以色列沃尔夫奖医学奖。 2004年,获沃尔夫奖(Wolf Prize in Medicine),全美化学学会,蛋白质学会等多项大奖 2008年,与美国生物学家马丁·沙尔菲和日本有机化学家兼海洋生物学家下村修2名科学家以绿色荧光蛋白的研究获得该年度诺贝尔化学奖。 【生物发光现象研究】 1994年,华裔美国科学家钱永健(Roger Y Tsien)开始改造GFP,有多项发现。世界上用的大多数是钱永健实验室改造后的变种,有的荧光更强,有的黄色、蓝色,有的可激活、可变色。到一些不常用做研究模式的生物体内找有颜色的蛋白成为一些人的爱好,现象正如当年在嗜热生物中找到以后应用广泛的PCR用多聚酶后的一波浪潮。不过真发现的有用东西并不很多。成功的例子有俄国科学院生物有机化学研究所Sergey A. Lukyanov实验室从珊瑚里发现其他荧光蛋白,包括红色荧光蛋白。 生物发光现象,下村修和约翰森以前就有人研究。萤火虫发荧光,是由荧光酶(luciferase)作为酶催化底物分子荧光素(luciferin),有化学反应如氧化,以后产生荧光。而蛋白质本身发光,无需底物,起源是下村修和约翰森的研究。 下村修和约翰森用过几种实验动物,和本故事相关的是学名为Aequorea victoria的水母。1962年,下村修和约翰森等在《细胞和比较生理学杂志》上报道,他们分离纯化了水母中发光蛋白水母素。据说下村修用水母提取发光蛋白时,有天下班要回家了,他把产物倒进水池里,临出门前关灯后,依依不舍地回头看了一眼水池,结果见水池闪闪发光。因为水池也接受养鱼缸的水,他怀疑是鱼缸成分影响水母素,不久他就确定钙离子增强水母素发光。1963年,他们在《科学》杂志报道钙和水母素发光的关系。其后Ridgway和Ashley 提出可以用水母素来检测钙浓度,创造了检测钙的新方法。钙离子是生物体内的重要信号分子,水母素成为第一个有空间分辨能力的钙检测方法,是目前仍用的方法之一。 1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光,但不知其因。在1962 年下村修和约翰森在那篇纯化水母素的文章中,有个注脚,说还发现了另一种蛋白,它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。1974年,他们纯化到了这个蛋白,当时称绿色蛋白,以后称绿色荧光蛋白GFP。Morin和Hastings提出水母素和GFP之间可以发生能量转移。水母素在钙刺激下发光,其能量可转移到GFP,刺激GFP发光。这是物理化学中知道的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。 下村修本人对GFP的应用前景不感兴趣,也没有意识到应用的重要性。他离开普林斯顿到 Woods Hole海洋研究所后,同事普腊石(Douglas Prasher)非常感兴趣发明生物示踪分子。1985年普腊石和日裔科学家Satoshi Inouye独立根据蛋白质顺序拿到了水母素的基因(准确地说是cDNA)。1992年,普腊石拿到了GFP的基因。有了cDNA,一般生物学研究者就很好应用,比用蛋白质方便多了。 普腊石1992年发表GFP的cDNA后,不做科学研究了。他申请美国国家科学基金时,评审者说没有蛋白质发光的先例,就是他找到了,也没什么价值。一气之下,他离开学术界去麻省空军国民卫队基地,给农业部动植物服务部工作。当时他如果花几美元,就可以做一个一般研究生都能做,但是非常漂亮的工作:将水母的GFP基因放到其他生物体内,比如细菌里,看到荧光,就完全证明GFP本身可以发光,无需其它底物或者辅助分子。 将GFP表达到其它生物体这项工作,1994年由两个实验室独立进行:美国哥伦比亚大学做线虫的Marty Chalfie实验室,和加州大学圣迭哥分校、Scripps海洋研究所的两位日裔科学家Inouye和Tsuji。 水母素和GFP都有重要的应用。但水母素仍是荧光酶的一种,它需要荧光素。而GFP蛋白质本身发光,在原理上有重大突破。 Chalfie的文章立即引起轰动,很多生物学研究者纷纷将GFP引入自己的系统。在一个新系统表达GFP就能在《自然》、《科学》上发表文章,其实不过是跟风性质,没有原创性。 纵观整个过程,从1961年到1974年,下村修和约翰森的研究遥遥领先,而很少人注意。如果其他生化学家愿意,他们也可以得到水母素和GFP,技术并不特别难。在1974年以后,特别是八十年代后,后继的工作,很多研究生都很容易做。其中例外是钱永健实验室发现变种出现新颜色,并非显而易见。 研究内容 钱永健是和下村修研究相关的一位重要科学家。他在成像技术中,有两项重要工作都与下村修有一定关系。 第一项是钙染料 1980年钱永健发明检测钙离子浓度的染料分子,1981年改进将染料引入细胞的方法,以后发明更多、更好的染料,被广泛应用。检测钙的方法有三种:选择性电极、水母素、钙染料。在钱永健的钙染料没有出现以前,具有空间检测能力的只有水母素,但当时水母素需要注射到细胞内,应用不方便,而钱永健的染料可以通透到细胞里面去。水母素和钙染料各有优缺点,目前用染料的人多。钱永健还发明了多种染料用于研究其他分子。 第二项是GFP 1994年起,钱永健开始研究GFP,改进GFP的发光强度,发光颜色(发明变种,多种不同颜色),发明更多应用方法,阐明发光原理。世界上应用的FP,多半是他发明的变种。他的专利有很多人用,有公司销售。 钱永健的工作,从八十年代一开始就引人瞩目。他可能是世界上被邀请给学术报告最多的科学家,因为化学和生物都要听他的报告,既有技术应用、也有一些很有趣的现象。他1952年出生,年龄允许等很多年(而80高龄的下村修没有这个优势)。所以,钱永健多年被很多人认为会得诺贝尔奖,可以是化学、也可以是生理奖。必须指出,钱永健非常肯定下村修的工作,钱较早公开介绍下村修的发现。 两兄弟分别获Rhodes和Marshall学者奖(通常认为是美国大学生竞争性最强的两个奖学金,克林顿总统曾获Rhodes). 钱学森堂侄与两位美科学家共享诺贝尔化学奖 中新网10月8日电 综合报道,瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会于当地时间10月8日11时45分左右(北京时间10月8日17时45分左右)宣布,将2008年度诺贝尔化学奖授予日裔美国科学家下村修(Osamu Shimomura)、美国科学家马丁·查尔菲Martin Chalfie,以及美国华裔科学家钱永健。他们三人在发现绿色荧光蛋白方面作出突出成就。他们三人将分享诺贝尔奖金。 下村修和Martin Chalfie分别出生于1928年和1947年。他发明多色莹光蛋白标记技术,为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命。 按照传统,2008年诺贝尔奖颁奖仪式将在今年12月10日举行。生理学或医学奖、物理学奖、化学奖、文学奖和经济学奖都将在瑞典首都斯德哥尔摩举行。今年诺贝尔奖每项奖金仍为1000万瑞典克朗(约合140万美元)。 颁奖盛况 瑞典皇家科学院常任秘书贡诺•厄奎斯特首先宣读了获奖者名单。他说,这三位科学家因在发现和研究绿色荧光蛋白方面做出贡献而获奖。他们将平分诺贝尔化学奖奖金1000万瑞典克朗(约合140万美元)。 随后,化学奖评选委员会主席贡纳尔•冯•海伊内和评委莫恩斯•艾伦贝里分别介绍了三位获奖者的成就。他们说,绿色荧光蛋白是研究当代生物学的重要工具,借助这一“指路标”,科学家们已经研究出监控脑神经细胞生长过程的方法,这些在以前都是不可能实现的。 他们说,下村修1962年在北美西海岸的水母中首次发现了一种在紫外线下发出绿色荧光的蛋白质,即绿色荧光蛋白。随后,马丁•沙尔菲在利用绿色荧光蛋白做生物示踪分子方面做出了贡献;钱永健让科学界更全面地理解绿色荧光蛋白的发光机理,他还拓展了绿色以外的其他颜色荧光蛋白,为同时追踪多种生物细胞变化的研究奠定了基础。 在记者招待会上,厄奎斯特拨通钱永健的电话向他表示祝贺。钱永健在回答新华社记者提问时说,华裔科学家获得诺贝尔奖会令华人感到骄傲和自豪,也能激励更多中国年轻人投身于科研事业。钱永健还对在场媒体表示,他很高兴能够成为今年的获奖者,虽然之前也有传言,但这确实出乎预料。 钱永健的研究历程 拥有“世界上最美丽的大脑” 在获奖名单公布前夕,钱永健在电话中被告知他获得了2008年诺贝尔化学奖,并被邀请参加12月将在斯德哥尔摩举行的颁奖典礼。这无疑是钱永健至今为止获得的最重要的奖项。 此前,钱永健已获得无数有“含金量”的专业奖项,其中包括2004年获得的有“诺贝尔指针”之称的沃尔夫医学奖。此外,他还拥有不少于60项的美国专利发明。 凭借化学与生物方面的天分,钱永健找到了让绿色荧光蛋白更亮更持久发光的方法,并创造出了更广泛的荧光蛋白色彩,包括黄、蓝、橙等颜色。“我总是被色彩所吸引,”钱永健说,正是色彩,让他的工作更有趣,“当工作进展得不顺利时,因为色彩,我可以把工作继续进行下去。如果我天生是色盲,估计我不会取得今天的成就了。” 钱永健的天分与成就是圈内人士公认的。钱永健长期的合作者、美国加州大学圣迭戈分校国家显微成像与研究中心的主任马克·爱利斯门说,钱永健是他见过的最聪明的人。 他在接受《圣迭哥联盟论坛报》采访时这样评价钱永健:“他拥有世界上最美丽的大脑,不仅因为他能够深入思考如何填补已知科学领域的空白,更因为他知道如何发现新问题。他挖掘得很深,理解问题又快,还擅长把问题的各部分统一起来看,发现新的研究工具,以此帮助其他科学家挖掘其它新问题。” 对此,钱永健谦虚地强调自己并不是荧光蛋白的发现者,“我只是那一个制造工具的人。” 曾几度“转向”最终回归化学 钱永健因为其在荧光蛋白研究领域的成果,被授予诺贝尔化学奖。其实,兴趣广泛的他,并非从一开始就选择了这条道路。 钱永健是一个拥有广泛兴趣的人。因为气喘,小时候只能待家里,由于对化学的爱好,于是他就在自家的地下室,搭起自己的“小化学实验室”,摆弄瓶瓶罐罐。16岁时,钱永健还获得西屋科学天才奖,当时他研究的是如何将金属融进硫氰酸。这个“西屋科学天才奖”是全美最久远,也是最负盛名的科学类比赛,获奖者经常被看作是“小诺贝尔获得者”。之后,他又通过获得的西屋奖学金,进入哈佛大学念书。 虽然成绩出色,但钱永健也有过对化学厌倦的时刻。在哈佛大学求学时,他就对呆板的课程设置颇为不满,所以自己上了不少钢琴课。 而在剑桥大学继续深造时,他想做一些更有意思的事,所以从化学转到了分子生物学,又转到了海洋学。“我总有一些关于在蓝色大海上航行的梦想,但是结果表明,我的工作和这个美梦无关。我的研究包括测量海湾的石油污染状况。最后,我终于明白,我根本不关心藻海的深度问题。” 于是,钱永健又从海洋学转到了生理学,并获得博士学位。当时,他的研究主要侧重于人脑,这对于他来说更有研究的乐趣。 在钱永健看来,人脑是一部让人心醉的织布机,“它需要更为熟练、更为精细、更有创造性的方法把碎片拼织起来。”此后,他又“回归”化学,开始了自己对于绿色荧光蛋白的研究之路。 对自己的癌症研究充满信心 美国国家幼儿健康与人类发展学会的细胞器生物学负责人杰尼佛说:“钱永健有巨大的影响,正是他,展示了以绿色荧光蛋白为基础的反应物的一系列应用可能,并且方便这一切在生物学界的使用,钱博士对于细胞生物的发展起到了至关重要的影响。” 绿色荧光蛋白目前正受到科学界越来越广泛的关注。而在1992年以前,关于绿色荧光蛋白的科研文章寥寥无几,但仅去年,根据统计,与绿色荧光蛋白或荧光蛋白相关的科研文章达到12000篇。有科学家预测,这一数量还将持续增长。 钱永健对于荧光蛋白是否可以用在神经生物学以及癌症攻克方面有特别兴趣。他的父亲就是因为得癌而死。“他得了胰腺癌,诊断出来6个月后,他就离开了我们。” 虽然钱永健在荧光蛋白的研究领域已有了革命性贡献,但他已计划把这类工作留给他的同事,而把更多时间和精力用在人体状况的研究方面,包括攻克癌症、动脉粥样硬化以及中风之类疾病。 钱永健坦言,自己对癌症的研究可能没有任何结果。“科学的历史上,到处都是科学家在一项研究上成功,而在另一项研究上失败的例子。” 不过,钱永健还是对自己的研究充满信心,因为动物实验已表明这项研究是有成功希望的。 生平 钱永健1952年出生于美国纽约,父亲是一名机械工程师,舅舅们在麻省理工学院当工程学教授。童年时代的钱永健就显露出科学天赋。 由于儿时患有哮喘,钱永健不得不尽量避免室外运动。他经常花上数小时在地下实验室中做化学实验。实验产生的鲜艳色彩让他着迷。 16岁那年,凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目,钱永健在美国全国性奖项“西屋科学人才选拔赛”中获一等奖。这项比赛现名“英特尔科学人才选拔赛”,是美国历史最久、最具声望的科学竞赛,参赛者以高中生为主,又称“少年诺贝尔奖”。 钱永健1972年获哈佛大学化学和物理学士学位,时年20岁。 有机染料 在英国剑桥大学读研究生时,钱永健发明出一种更好的染料,可追踪细胞内的钙水平。 钙在多种生理反应中扮演关键角色,包括神经冲动调节、肌肉收缩、受精作用等。不过,计量细胞内钙水平的方法当时还相当原始,需要穿透细胞壁注射钙结合蛋白,这种方法通常会毁坏研究细胞。 钱永健利用化学技术发明出有机染料,与钙质结合时会戏剧性地改变荧光。 此外,钱永健还找到了为钙质“上妆”的方法,使染料无需注射即可穿透细胞壁。 钱氏家族的传奇 钱永健的父亲钱学榘与钱学森是堂兄弟,两人均毕业于上海交通大学,并赴美国留学。对于家族的长辈钱学森,钱永健非常推崇。去年在接受《细胞生物学杂志》采访时,他特意提到,母亲和父亲的家族中有很多工程师,其中,钱学森是中国原子弹项目的负责人。 1952年,钱永健出生在纽约。或许是家学渊源,他打小就对科学产生兴趣。读小学时,父母给他买了化学实验玩具,但他觉得不过瘾。后来,钱永健在学校图书馆发现一本化学书,里面讲到怎么将紫色的溶液变成绿色,他于是被化学深深吸引。读高中的时候,他家地下室已经摆满瓶瓶罐罐。兄弟俩甚至悄悄制造火药,结果不慎起火,烧到乒乓球桌。尽管出现了事故,父母并没有阻止孩子们的化学实验,钱永健也只是将实验地点搬到室外的混凝土露台。 16岁时,钱永健凭借美国科学基金会资助的一个化学项目,获得专为中学生设立的西屋科学奖。不过,钱永健在哈佛大学就读时,并不喜欢当时的化学教学方式,兴趣开始向神经科学转移。后来,他获得奖学金,将前往英国剑桥大学攻读博士,其指派的导师是理查德·阿德里安(Richard Adrian)。 当时,钱永健的大哥钱永佑(Richard Tsien)刚好从英国牛津返回。钱永佑后来在斯坦福大学任职,并且和钱永健一样成为了美国科学院院士。钱永佑告诉弟弟,阿德里安是一位研究肌肉的电生理学家。钱永健顿时愣住了,因为那时他想研究的是大脑。 不过,阿德里安给了钱永健极大的自由度,钱永健开始研究如何观察大脑的神经信号网络。1980年,钱永健发明出检测钙离子浓度的染料分子。钙离子是生物体内的重要信号分子,因此,钱永健的这一发明被广泛应用于生物体内成像技术。很长一段时期,生物学家们忽视了钙离子的化学问题,化学家不了解钙离子信号的生物意义。兼具化学和生物背景的钱永健,则在多次失败之后有所斩获。 两年后,钱永健与漂亮的姑娘温迪(Wendy Globe)成婚。[编辑本段]2.北京大学拓展训练研究中心副主任 出生年月: 1974.11 学历: 硕士学位 研究方向: 团队文化、体验教育与拓展训练 学习经历: 1. 1997年北京体育大学体育教育系本科毕业。 2. 2002年北京体育大学研究生院人文体育专业硕士班结业。 3. 2007年北京体育大学研究生院体育教学专业拓展训练方向硕士学位。 4. 曾参加定向越野培训、拓展训练培训、北大EMBA班学习、北京奥运会志愿者培训师等多种并顺利学习结业。 5. 在北大旁听学习了管理学、心理学等多门课程。: 教学工作: 1.97-98年教授体育综合素质课,全面学习北大体育教学方法,并获优秀教案。 2.98-2000年先后教授男生健美操、女生健美操、篮球课、太极拳和游泳课,获得“岗松奖” 奖教金。 3.01-03年教授游泳、太极拳和网球体,并获体育部教学基本功太极拳大赛并列第一名。 4.03-07年教授体育综合素质(拓展)和研究生素质拓展课。 管理工作: 1.担任体育部党支部副书记,完成青年工作与安全保卫工作。 2.体育部工会干事,协助校工会、体育部工会完成体育部的工会活动工作。 群体活动: 1. 1997-2001连续五年负责北京大学早操辅导活动,辅导内容为太极拳、健美操、街舞和第八套广播体操。 2. 组建并指导北大健身协会、街舞协会(风雷社)、轮滑协会、素质拓展协会。 3. 长期对北大多个部门进行健身指导服务,完成北大中层领导游泳班教学指导。 4. 配合校工会完成多次体育活动的教学、指导、辅导工作。 5. 完成北大平民学院拓展训练教学。 训练裁判: 1. 1998年带队获得全国高校健美操比赛一等奖一名、三等奖一名。 2. 任法学院98级、01级体育特长生班班主任,并获得校级“优秀班主任称号”。 3. 指导风雷社获得北京市大学生街舞比赛二等奖,全国高校街舞比赛三等奖。 4. 2004年带领学生参加北京市高校户外挑战赛获得三等奖并获精神文明称号。 5. 2002年担任全国大学生“两操”比赛裁判,获“优秀裁判员”称号。此后担任过全国大学生街舞比赛、北京市高校健美操比赛、北大田径运动会等多项赛事的裁判工作。 社会职务: 1. 北京市大学生体协户外运动分会副主席。 2. 北京大学拓展训练研究中心副主任、北大武术研究中心技术部主任。 3. 国家级健身指导员,国际标准舞A级裁判员、教练员。 4. 健美操国家一级裁判员;篮球、羽毛球、田径二级裁判员。 5. 国家中级户外教练指导员、红十字救生认证会员、游泳救护员。 6. 多家体验式培训机构高级培训顾问与研究指导。 7. 美国体验教育协会会员兼中国区信息研究员。 8. 拓展训练教研网创办者与管理者、中国拓展培训师联盟主席。 9. 户外杂志《山野》、《雪上运动》专栏作者,《拓展.体验》期刊创始人。 荣誉与获得奖励: 1998年北大体育部优秀教案 1998年中国大学生体协“两操” 分会论文报告会一等奖 2000年“岗松奖” 奖教金 2001北大体育部教学基本功大赛太极拳并列第一名 2002年获得北京大学校级优秀班主任 2002年中国大学生体协“两操” 分会优秀裁判员 2004年获北大体育部论文报告会一等奖 研究成果与发表论文: 1. 完成国内第一部《拓展训练》专著。 2. 完成国家级课题《户外体验式学习在高现开展的试验研究》。 3. 完成北大立项教材《北大拓展训练》网络版。 4. 完成多篇有关体育产业与体育文化的论文,分别发表在《天津体育学院学报》与《武术研究》等期刊上。 5. 完成多篇有关拓展训练的文章并发表在《山野》期刊与体育报上。 6.《第六套121健力操的实验研究》发表在《北京体育大学学报》并被收录在《中国高校体育改革十年回顾》。 7.1998年合拍“活力健美操”教学录像在BTV6播放,2000拍摄“城市健康舞”在BTV5播放。 8. 2001拍摄“实用健身指导教程”并被北大成教学院选定为网络指导课程。 9. 2004年CCTV5拍摄北大拓展训练课程介绍,连载播放6次,宣传推广拓展训练。 10. 完成多篇论文获得校级、国家级论文报告会一等奖。

姓名:钱永健 英文:Roger Tsien,罗杰钱 性别:男 出生:1952年 生于:纽约 国籍:美国 祖籍:中国浙江杭州 堂叔:钱学森,中国导弹之父 哥哥:钱永佑(Richard Tsien),斯坦福大学教授、曾任生理系主任 荣誉: 16岁即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获西屋科学天才奖 (The Westinghouse Science Talent) 20岁获哈佛大学学士(化学和物理,Witha National Merit Scholarship) 剑桥大学博士及博士后(生理学) 曾获沃尔夫奖(Wolf Prize in Medicine,2004),全美化学学会,蛋白质学会等多项大奖 钱永健与生物发光现象研究 1994年,华裔美国科学家钱永健(Roger Y Tsien)开始改造GFP,有多项发现。世界上用的大多数是钱永健实验室改造后的变种,有的荧光更强,有的黄色、蓝色,有的可激活、可变色。到一些不常用做研究模式的生物体内找有颜色的蛋白成为一些人的爱好,现象正如当年在嗜热生物中找到以后应用广泛的PCR用多聚酶后的一波浪潮。不过真发现的有用东西并不很多。成功的例子有俄国科学院生物有机化学研究所Sergey A. Lukyanov实验室从珊瑚里发现其他荧光蛋白,包括红色荧光蛋白。 生物发光现象,下村修和约翰森以前就有人研究。萤火虫发荧光,是由荧光酶(luciferase)作为酶催化底物分子荧光素(luciferin),有化学反应如氧化,以后产生荧光。而蛋白质本身发光,无需底物,起源是下村修和约翰森的研究。 下村修和约翰森用过几种实验动物,和本故事相关的是学名为Aequorea victoria的水母。1962年,下村修和约翰森等在《细胞和比较生理学杂志》上报道,他们分离纯化了水母中发光蛋白水母素。据说下村修用水母提取发光蛋白时,有天下班要回家了,他把产物倒进水池里,临出门前关灯后,依依不舍地回头看了一眼水池,结果见水池闪闪发光。因为水池也接受养鱼缸的水,他怀疑是鱼缸成分影响水母素,不久他就确定钙离子增强水母素发光。1963年,他们在《科学》杂志报道钙和水母素发光的关系。其后Ridgway和Ashley 提出可以用水母素来检测钙浓度,创造了检测钙的新方法。钙离子是生物体内的重要信号分子,水母素成为第一个有空间分辨能力的钙检测方法,是目前仍用的方法之一。 1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光,但不知其因。在1962 年下村修和约翰森在那篇纯化水母素的文章中,有个注脚,说还发现了另一种蛋白,它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。1974年,他们纯化到了这个蛋白,当时称绿色蛋白、以后称绿色荧光蛋白GFP。Morin和Hastings提出水母素和GFP之间可以发生能量转移。水母素在钙刺激下发光,其能量可转移到GFP,刺激GFP发光。这是物理化学中知道的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。 下村修本人对GFP的应用前景不感兴趣,也没有意识到应用的重要性。他离开普林斯顿到 Woods Hole海洋研究所后,同事普腊石(Douglas Prasher)非常感兴趣发明生物示踪分子。1985年普腊石和日裔科学家Satoshi Inouye独立根据蛋白质顺序拿到了水母素的基因(准确地说是cDNA)。1992年,普腊石拿到了GFP的基因。有了cDNA,一般生物学研究者就很好应用,比用蛋白质方便多了。 普腊石1992年发表GFP的cDNA后,不做科学研究了。他申请美国国家科学基金时,评审者说没有蛋白质发光的先例,就是他找到了,也没什么价值。一气之下,他离开学术界去麻省空军国民卫队基地,给农业部动植物服务部工作。当时他如果花几美元,就可以做一个一般研究生都能做,但是非常漂亮的工作:将水母的GFP基因放到其他生物体内,比如细菌里,看到荧光,就完全证明GFP本身可以发光,无需其它底物或者辅助分子。 将GFP表达到其它生物体这项工作,1994年由两个实验室独立进行:美国哥伦比亚大学做线虫的Marty Chalfie实验室,和加州大学圣迭哥分校、Scripps海洋研究所的两位日裔科学家Inouye和Tsuji。 水母素和GFP都有重要的应用。但水母素仍是荧光酶的一种,它需要荧光素。而GFP蛋白质本身发光,在原理上有重大突破。 Chalfie的文章立即引起轰动,很多生物学研究者纷纷将GFP引入自己的系统。在一个新系统表达GFP就能在《自然》、《科学》上发表文章,其实不过是跟风性质,没有原创性。 纵观整个过程,从1961年到1974年,下村修和约翰森的研究遥遥领先,而很少人注意。如果其他生化学家愿意,他们也可以得到水母素和GFP,技术并不特别难。在1974年以后,特别是八十年代后,后继的工作,很多研究生都很容易做。其中例外是钱永健实验室发现变种出现新颜色,并非显而易见。 钱永健的工作 钱永健是和下村修研究相关的一位重要科学家。他在成像技术中,有两项重要工作都与下村修有一定关系。 一项是钙染料。1980年钱永健发明检测钙离子浓度的染料分子,1981年改进将染料引入细胞的方法,以后发明更多、更好的染料,被广泛应用。检测钙的方法有三种:选择性电极、水母素、钙染料。在钱永健的钙染料没有出现以前,具有空间检测能力的只有水母素,但当时水母素需要注射到细胞内,应用不方便,而钱永健的染料可以通透到细胞里面去。水母素和钙染料各有优缺点,目前用染料的人多。钱永健还发明了多种染料用于研究其他分子。 钱永健的第二项工作是GFP。1994年起,钱永健开始研究GFP,改进GFP的发光强度,发光颜色(发明变种,多种不同颜色),发明更多应用方法,阐明发光原理。世界上应用的FP,多半是他发明的变种。他的专利有很多人用,有公司销售。 钱永健的工作,从八十年代一开始就引人瞩目。他可能是世界上被邀请给学术报告最多的科学家,因为化学和生物都要听他的报告,既有技术应用、也有一些很有趣的现象。他1952年出生,年龄允许等很多年(而80高龄的下村修没有这个优势)。所以,钱永健多年被很多人认为会得诺贝尔奖,可以是化学、也可以是生理奖。必须指出,钱永健非常肯定下村修的工作,钱较早公开介绍下村修的发现。 钱永健是钱学森的堂侄。他家有很多科学家和工程师。他中学时获得过美国西屋天才奖第一名,大学在哈佛念化学和物理,20岁毕业,后在英国剑桥大学获生理学博士。他的哥哥钱永佑(Richard W Tsien)是神经生物学家,曾任Stanford大学生理系主任。两兄弟分别获Rhodes和Marshall学者奖(通常认为是美国大学生竞争性最强的两个奖学金,克林顿总统曾获Rhodes),到英国留学,九十年代双双成为美国科学院院士。钱学森回国后,国内教育体系在他的子女应该上大学时受到极大破坏,使钱学森的子女钱永刚、钱永真没有得到他们堂兄弟的发展环境。钱永刚出生于1948年,文革后才念大学。

2000年的图灵奖授予了一位美国普林斯顿大学计算机科学系教授、华裔学者姚期智,他因是计算理论领域的卓越开拓者而荣获此殊荣。ACM的授奖决定指出,姚期智对计算理论的贡献是根本性的,意义重大的,其中包括基于复杂性的伪随机数生成理论、密码学、通信复杂性等。

PNAS的稿源有三类(Track I,II,III)。细心的读者会发现PNAS文章在作者通讯地址的下方都会有一行以“Communicated by...”、“Edited by...”或“Contributed by...”字样开头的文字。这是区分三类稿件的最直接方式。其中“Communicated by XXX”属于第一类稿件(Track I),这类文章通常是由作者交与一个美国科学院院士(含外籍院士)交流,然后该院士再向PNAS推荐发表,这个XXX就是院士的大名。在推荐之前,该院士需要请两位论文相关研究领域内的专家进行审稿,并像所有的编辑部编辑一样处理审稿人与作者之间的联系,包括将审稿意见反馈给作者和将作者的回复、辩驳以及修改稿再返回给审稿人。按PNAS规定是不能将审稿人的身份透漏给作者的,但我们知道这通常是很难做到的。审稿结束之后院士必须将通过的稿件以及所有审稿人与作者之间联系的记录一起作为推荐材料交到编辑部,最终接收与否由编辑部决定。相比较与Nature、Science,国内还是有不少好的研究结果会发在PNAS上的,其中大都是生物类的文章,谈家桢老先生作为美国科学院外籍院士就曾经推荐过不少国内的文章。此类文章每位院士每年最多只能推荐2篇。第二种途径是大家所熟知的自由投稿方式,但与其它杂志还是略有不同的。投稿时作者需要推荐3个编委,3个NAS院士和5个审稿人。杂志社收到稿件后,先由编委阅读并定性稿件是否属于前10%文章,这一关大约会有2/3的文章直接不送审而被拒掉。然后编辑部会给挑剩下的1/3文章指定一个NAS院士作为member-editor,这个院士也有决定文章是否值得送审的权利,通过之后就会找审稿人评审。接下来程序跟其它大多数杂志雷同,这一关会再拒掉一半,剩下的1/2,也就是整个Track II途径稿件的1/6会被幸运录用。这个院士editor是何许人只有等到文章被接收并发表才会为作者所知晓。据PNAS网站说该类投稿占所有稿件的80%左右,但录用却只占40%。第三类稿源属院士自己署名的文章(Contributed by)。此类稿件与Track I的不同之处在于院士直接作为作者之一邀请2位审稿人给与评审意见并作修改,最后所有记录一并交于编委,并由编辑部决定录用与否。每位院士此类文章不得超过4篇/年。从上面的介绍看来PNAS沿用了早期学术论文发表的一些策略,即一些大牛尤其是诺奖获得者享有发表文章的优先权,不仅如此,其拥有的学术权威和声望也可以让其推荐的文章分量加重,从而获得发表的机会。以这些美国科学院院士的学识和眼力,他们投稿或推荐的文章应该算是上乘之作。但也不尽然。一些学术界前辈的学术成就确实让人高山仰止,我们不盲目反对权威,但历史告诉我们绝对权威的存在不是什么好事。依我阅读文献的经历,PNAS文章看的多了,反而对PNAS越来越不感冒了,因为我发现我的研究领域内发表在该刊上的很多院士的文章往往并不特别突出,至少在我看来并没有给人眼前一亮、耳目一新的感觉,有些甚至是滥竽充数。说到这一点,我想跟PNAS这种特殊的稿件处理策略或许不无联系。院士可以通过Track I和II投稿和处理审稿,这之间难免会出现猫腻。虽然PNAS对此两种途径审稿人的选择有要求,但不难想象院士们自己找审稿人还会给自己惹麻烦吗?熟人是必须的,熟人不添麻烦也是必须的,除了来点’a’改成’an’式的小意见,自然是溢美之词,尽数奉上,嗯嗯哈哈,一团和气。这样一来文章自然达不到水平,与Trakc II文章相去甚远了。情况大体就是这么个情况。大多数院士会选择用满自己的4次投稿机会和2次推荐机会,这些文章是不是都被接收了呢?用上面提到的几个数据做个简单的计算吧:PNAS每期文章数大约在80-100篇,以100篇记,Track II接收文章数应该是40篇左右,接受率为1/6,那么投稿数是240,这个数占总投稿数的80%,那么总投稿数为300,Track I和II投稿数和为60篇(20%), 这正好是文章总数与Track II接收数的差值,也就是说院士们的文章100%悉数被接收,即使被拒也是六十分之一二。100%有时候就是绝对的代名词,美国人眼里院士的地位和绝对权威可见一斑。有人开玩笑说PNAS是Passed over by Nature And Science 或Papers Not Accepted in Science,不知道是赞还是骂。

美国科学院院士论文发表

人的一生,总是在不断选择之中度过的。 个人的能力总是有大有小,可是应该选择怎样的方向去施展个人的才华,这是一个人终生必然要思考的问题。 这个世界上坚守信仰的人物总是少数,大多数人都是在不断地妥协之中消磨了一生,这样的人到最后只能算是凡夫俗子。

无论怎样的选择,背后总是有它自己的逻辑,但是总有一种情况令我们为之动容, 那就是面对诱惑而初心不改,这样的人物无论结局成败,始终都是问心无愧的, 我们也总是将这样的人物称为英雄, 尤其是那些身份显赫却依然爱国的人,他们的光辉永远留在祖国人民心中。

有一位女士,北大毕业,公派留学, 成为美国院士,却最终回到祖国的科研建设工作之中, 为国家科学进步做出重要的贡献,她就是陈雪梅,这是一位值得敬佩受人爱戴的科学家。

1966年,陈雪梅出生于东北齐齐哈尔的一个普通家庭,父母长年在外打工,童年时代的陈雪梅一直生活在爷爷奶奶的照顾之下,并且要承担一部分家庭劳动责任,但是陈雪梅的爷爷奶奶都是非常慈祥的, 这让童年时代的陈雪梅生活非常幸福温馨,养成了乐观开朗的性格。

在那样一个特殊的年代, 社会 生活比较简单,一个性格活泼的女孩往往都是勤奋学习并且积极向上的。陈雪梅从小就跟着爷爷读书看报,识字比同龄儿童要早要快要多,上小学之后,尤其喜欢数学,学习成绩优异, 她给自己立下远大的志向,希望以后能够成为一名大学生。

那时的大学并不像现在这样大规模招生,能够成为大学生的青年都是真正的精英,如果问到一个孩子的梦想是什么,一般也都会脱口而出希望上大学, 但是真正知道自己未来发展方向的学生并不多,因此少有儿童能够坚持不懈地在学习上用功, 上大学的梦想往往难以成真。

对于陈雪梅而言,她始终保持一种谦卑,踏踏实实地努力学习,并且对自己的方向比较明确。 在她的童年时代,有一回奶奶发现陈雪梅趴在地上盯着什么东西,过去一看发现陈雪梅在观察蚂蚁搬家,已经注意了很长时间,对于自然世界的热爱就是陈雪梅从小养成的习惯。

后来,陈雪梅的大学梦想如愿以偿, 在选择专业的时候,她希望去学习生物。 对于陈雪梅这样一个普通家庭的女孩来说,这样的志愿不能够得到家人的理解,父母都不明白什么是生物,更想不通学了这个专业之后能找到什么样的工作,可是家里却对陈雪梅的选择非常支持。

毕竟那个年代考上大学非常困难,而且陈雪梅考上了北京大学,这对于父母而言已经足够骄傲,即便是不理解生物专业的意义,也支持陈雪梅的选择,毕竟上了北大至少能保证未来的美好生活, 陈雪梅就这样成为北京大学生物专业的本科生,正式开始了自己的学术生涯。

陈雪梅做出的选择始终遵循自己的内心的愿望, 快毕业的时候,身边的同学们都在为了工作的事情东奔西走,陈雪梅却决定报考北京大学的中美留学生计划,在那个时代,留学是一件非常时髦却非常困难的事情,对于陈雪梅这样的普通家庭而言,简直就是连想都不敢想。

可是陈雪梅却坚持要出国深造,不仅是为了见识更广阔的世界,也是希望在科研学术的领域取得更多成就,当时也只有外国能满足她的要求,她愿意为了自己的志向坚持奋斗,一心扑在科学工作之中, 终于在1989年成功考取美国康奈尔大学的生物化学系,开始攻读博士。

独自一人在海外从事科研工作,还要面对家人的压力,陈雪梅始终全力以赴地投入科学事业,1995年,陈雪梅博士毕业之后,拒绝了许多美国高 科技 公司的邀请, 选择进入加州大学攻读博士后学位, 在自己的事业道路上,她总是执着并且刻苦,这是一个优秀科学家的精神。

陈雪梅一直以来的志向都是进入实验室参与最先进的科学研究,对于名利一类的事情,陈雪梅不关心。 1999年,陈雪梅成为美国罗格斯大学的助理教授,2005年陈雪梅成为美国加州大学河滨分校的终身教授,2011年,陈雪梅成为美国霍华德·休斯医学研究所的研究员。

2013年,陈雪梅当选美国科学院院士,此时的她已经是学术领域举足轻重的女性科学家。

陈雪梅从事研究的领域非常高端,主要是运用先进的科学模型分析植物器官的发育机制,并且将这种知识应用到医疗领域,为人类做出贡献。陈雪梅的研究是相关领域最为前沿的水平,发表高水平论文90多篇, 被学界称赞为“一位有能力并致力于解决重大 社会 问题的科学家”。

陈雪梅成为美国科学院院士之后,美国科学家都认为这是一件幸事,更有许多科研基金为她提供经费支持,陈雪梅在美国已经跻身名流,足以享受一生的荣华富贵。 但是就在此时,陈雪梅却突然决定回国,回到那个她已经阔别多年的故乡,这件事情让美国科学界一片哗然。

但是陈雪梅一生之中的所有选择都与他人无关,完全是根据自己的内心召唤、发展志向以及学术目的去考虑的, 这次回国的决定,陈雪梅同样义无反顾,她知道自己当年是作为公派留学生出国深造的,已经漂泊多年,已经具备强大的实力,现在也必须报答养育自己的祖国。

2014年,陈雪梅回到祖国,在此之前,她已经受聘兼任湖南农业大学生物科学技术学院神农学者的讲座教授与湖南省植物激素与生长发育实验室博士生导师,回国之后的她面对的是更高一层的平台以及更为优厚的学术待遇, 这样一位科学家,祖国对她表示了最高的尊重。

回国之后,陈雪梅陆续兼任深圳大学生命科学学院特聘教授以及福建农林大学基因组与生物技术研究中心教授,为中国的生物科研学术发展培养了一大批优秀人才, 对于她自己而言,美国带给她的一切早已成为过往,只有回到祖国,才能够给她自己的生涯找到完美的归宿。

“科学没有国界,科学家必须有祖国。” 这句话是俄国著名生理学家巴甫洛夫的名言,一百年以来始终被世界各国科学精英奉为圭臬,作为巴甫洛夫的同行,生物学家陈雪梅不忘初心,用自己的实际行动诠释了爱国的情操, 这并不是照本宣科的遵照,而是感同身受的体验。

对于科学家而言,外界的诱惑干扰从来不可避免,爱国不是一件言出法随的事情,难免要经受灵魂的拷问,可是对于一个人来说,爱国则是生而为人的基本原则,科学家首先要成为真正的人,之后再成为科学家, 对于怀有赤子之心的科学家来说,爱国从来不需要瞻前顾后。

祖国公派留学培养出陈雪梅这样一位科研精英,陈雪梅也不辜负祖国的期望,直到自己成为真正的生物学家之后,才回国做出贡献,在努力奋斗的同时坚守本色,值得我们真心尊敬。

吴健雄(1912.5.31-1997.2.16),生于江苏省苏州太仓浏河镇,美籍华人,著名核物理学家、被誉为“东方居里夫人”,世界物理女王、原子弹之母、原子核物理的女王、中国居里夫人、物理科学的第一夫人、最伟大的实验物理学家,在β衰变研究领域具有世界性的贡献。1934年(中华民国二十三年)毕业于国立中央大学物理系(现为南京大学物理学院),获得学士学位,1940年毕业于加州大学伯克利分校(UC Berkeley)获物理学博士学位,1952年任哥伦比亚大学副教授,1958年升为教授,1958当选为美国科学院院士,1994年当选为中国科学院首批外籍院士,1975年获美国最高科学荣誉—国家科学勋章,1990年,中国科学院紫金山天文台将国际编号为2752号的小行星命名为“吴健雄星”。吴健雄主要学术工作是用β衰变实验证明了在弱相互作用中的宇称不守恒,用实验证明了核β衰变在矢量流守恒定律,μ子、介子和反质子物理方面的实验研究,验证“弱相互作用下的宇称不守恒”,奠定了吴健雄作为世界一流实验物理学家的地位,许多著名科学家都为她没有因该项成就同杨振宁与李政道同获诺贝尔物理奖而疑惑不平,但已被公认为世界最杰出的物理学家之一。吴健雄的丈夫袁家骝,是袁世凯“二皇子”袁克文的公子,1942年5月30日,吴健雄三十岁生日的前一天与袁家骝结婚了。婚礼是在诺贝尔奖得主密立肯家中进行的。”两人在美国的许多同学好友都前来庆贺,如钱学森。婚后他们到洛杉矶的一个海滩上度“蜜周”(只一个礼拜),婚后袁家骝克尽丈夫的职守,还延揽太太的活儿,练就十八般武艺:洗衣、吸尘、带孩子以至下厨。1912年(中华民国元年)5月31日,吴健雄生于江苏省苏州太仓浏河镇书香门第的,父亲吴仲裔提倡男女平等,创办明德女子职业补习学校,对吴健雄的成长起了至关重要的作用。吴健雄属“健”字辈,族人依次以“英雄豪杰”取名。乳名“薇薇”的吴健雄虽是女孩,但因排行第二,得了“健雄”这个颇为阳刚的名字。父亲吴仲裔希望她不让须眉,积健为雄。得益于父亲的开明思想,吴健雄自小就能与其他兄弟一样读书识字。1923年(民国十二年),吴健雄小学毕业后考入苏州市第二女子师范学校,1927年以优秀成绩从师范学校毕业,任小学教师。对于一个女孩子来说,“小学教师”已经是一个很好的归宿,但是在父亲的鼓励下,她决定继续到大学深造,日后回忆起来,吴健雄曾这样描述父亲对她产生的重要影响:“如果没有父亲的鼓励,现在我可能在中国某地的小学教书。父亲教我做人要做‘大我’,而非‘小我’。”1929年(民国十八年),吴健雄考入南京大学数学系,一年后转入物理系读书。在居里夫人的学生、物理学家施士元教授的精心指导下,吴健雄1934年撰写了一篇题为《证明布喇格定律》的优秀毕业论文,获得学士学位。毕业之后她受聘到浙江大学任物理系助教,不久进入中央研究院从事研究工作。1930年(民国十九年),吴健雄进入中央大学,攻读数学专业。吴健雄资质俊秀,学习游刃有余,在求知欲的驱动下,她翻阅了一些有关X光、电子、放射性、相对论等方面的书籍,没想到一下子便被伦琴、贝克勒尔、居里夫妇、爱因斯坦等科学巨匠给深深地吸引住了。于是,她第二学年便申请转到了物理学系。1934年(民国二十三年),在施士元的精心指导下,吴健雄撰写了一篇题为《证明布喇格定律》的优秀毕业论文。带着师友的殷切厚望,她于1934年离开了母校,不久即赴美继续深造。1936年(民国二十五年),入美国加州大学伯克利分校,师从物理学界巨擘欧内斯特·劳伦斯、塞格瑞、奥本海默等物理学“巨头”。1938年,当吴健雄正式开始做原子核物理实验时,这还是一个全新的领域,1939年由塞格瑞指导吴健雄进行的实验,正是研究铀原子核分裂的产物,它的一项结果为美国制造原子弹的曼哈顿计划做出了重要贡献。1940年(民国二十九年),获得物理学博士学位后,她的学位论文发表在物理学界最权威的《物理评论》上。吴健雄起初是在史密斯学院担任讲师,1944年到普林斯顿大学担任讲师,并定居于普林斯顿。1942年(民国三十一年)5月30日,在美国与袁家骝博士结婚。1944年3月(民国三十三年,她前往纽约市哥伦比亚大学,作为资深科学家暂时研究,参与浓缩铀制程,发展y射线探测器;当时吴健雄尚未加入美国国籍,以未入籍的身份参加美国机密制造原子弹的曼哈顿计划。1948年(民国三十七年),获聘美国物理学会会士;1958年晋升哥伦比亚大学正教授,同时获选为普林斯顿大学创校百年来第一位女荣誉博士,同一年她还当选为第一位华裔美国国家科学院院士,被列入《美国科学名人录》。1952年,任哥伦比亚大学副教授, 1958年升为教授,同年,普林斯顿大学授予她名誉科学博士称号,并当选为美国科学院院士。1956年之前,吴健雄已因在β衰变方面所作过的细致精密又多种多样的实验工作而为核物理学界所熟知。1956年李政道、杨振宁提出在β衰变过程中宇称可能不守恒之后,吴健雄立即领导她的小组进行了一个实验,在极低温条件下用强磁场把钴-60原子核自旋方向极化,而观察钴-60原子核β衰变放出的电子的出射方向。他们发现绝大多数电子的出射方向都和钴-60原子核的自旋方向相反。这个实验结果证实了弱相互作用中的对称不守恒,在整个物理学界产生了极为深远的影响。1957年1月15日,吴健雄的实验多次证实了杨振宁、李政道的设想,她将实验报告整理成论文,寄到了《物理评论》。同日,哥伦比亚大学为这项新的发现史无前例地举行了一场记者会。第二天,《纽约时报》以头版报道了吴健雄实验的结果。消息传出后,世界各地的科学家,都奔往吴健雄所在的实验室。吴健雄也接到无数大学和实验机构的邀请,要她去讲述她的实验结果。但由于某些原因,吴健雄未能与杨李二人共同获得1957年的诺贝尔奖。很多人为她感到不公,但她本人从未作出任何回应。只是在给1988年诺贝尔奖得主史坦伯格的祝贺信上写道:“尽管我从来没有为了得奖而去做研究工作,但是,当我的工作因为某种原因而被人忽视,依然是深深地伤害了我。”1972年,起提任普林斯顿大学物理学教授直到1980年退休。1975年,曾任美国物理学会第一任女性会长,同年获得美国总统福特在白宫授予她的国家科学勋章,这是美国最高科学荣誉,1978年在以色列获得沃尔夫奖。1975年,当选美国物理学会会长,获美国国家科学奖章;1982年,受聘为南京大学、北京大学、中国科学技术大学名誉教授,是中国科学院高能物理研究所学术委员会委员 。1982年,在南京大学开办系统讲座,论述了β衰变、宇称不守恒、穆斯堡尔效应等方面的课题。1984年10月,吴健雄第一次回到阔别40多年的故乡,参加母校明德学校恢复校名暨明德楼落成典礼,独资捐建明德学校紫薇楼。1986年获得南京大学荣誉博士学位。吴健雄生前多次探访南京大学及南京大学物理系,并与导师南京大学教授施士元交流。1990年,中国科学院紫金山天文台将国际编号为2752号的小行星命名为“吴健雄星”;1994年,吴健雄当选为中国科学院外籍院士。1997年2月16日,吴健雄在纽约病逝,终年85岁。遵照本人遗愿,,袁家骝亲自护送吴健雄的骨灰回大陆,安葬于苏州太仓浏河。吴健雄的墓地在明德学校紫薇阁旁,墓体设计由贝聿铭任设计顾问。明德学校的科技楼被命名为“吴健雄楼”,袁家骝捐赠25万美元作为基建费。他表示,他是浏河的女婿。浏河是他的第二故乡。作为一个科学家,他拿不出更多的钱来,但他可请海内外优秀的科学家来做学校的顾问,推动明德学校的发展。

院士论文美国发表

不管是哪个地方、哪所大学都不能说它就不存在抄袭造假的现象,像北大、清华这类的顶尖名校,确实整体氛围很好,但也不能说里面就一定没有“老鼠屎”。

有的。本身论文是靠文字而输出的。所以就一定有抄袭借鉴的嫌疑,就算是北大也不例外。

首先,一流学府的论文也确实会存在抄袭造假的嫌疑。其实不仅国内的名牌大学的论文有抄袭造假的现象,其他国家的大学也会存在论文抄袭造假的现象,像是我印象中记得比较深刻的是日本的一个学术造假事件,可以说是整个学术界的丑闻了,毕业于早稻田大学的小保方晴子,在日本理化研究所工作,在一流的学术刊物《自然》上面成功发表了两篇重要论文,据说有诺奖级别的研究成果(非理工科专业,其实不太懂,总之很厉害),随后被证实造假,学位被撤销,导师自杀。

其次,詹启敏院士团队的论文是否涉及抄袭造假,还在核实当中,没有定论,应该以官方通报为主,不要以讹传讹。根据网上公布的消息来看,詹启敏院士一共有25篇论文在美国的Pubpeer 网站上被质疑了,也不仅仅是因为抄袭造假,还涉及数据重复、实验结果有误等等问题,詹启敏院士也出来面对质疑了,积极和合作者沟通讨论。现在这件事情还没有定论,只要不涉及学术不端的话就没什么问题。

再者,不管怎么说,被爆出来有这样的嫌疑,詹启敏院士都有御下不严的嫌疑。詹启敏院士学术地位、行政地位都有了,个人认为詹启敏院士没有什么动机去抄袭造假,然而理工科一般都是大老板带小老板,小老板下面还有一堆研究生,但是如果有成果要发论文,实验室负责人一般都是通讯作者。所以即使这件事情被核实了,也有可能是团队里面的其他人做的,但是詹启敏院士作为团队带头人或者通讯作者,肯定也是要负责任的。

最后,学术是一件十分严谨的事情,搞学术的人都应该爱惜自己的羽毛。不管国内还是国外,你搞学术有成果了,肯定是要发表出去的,这些以你的名义发表出去的作品都是有迹可循的,所以如果你抄袭造假,其实是给自己以后的学术道路埋下了一颗地雷,如果想搞学术还是要爱惜自己的羽毛,真金才会不怕火炼。

中国研究院院长论文发表

1. 目前关于鄢建人的简介现状,我需要更具体的信息才能作出明确的结论。2. 据我所知,鄢建人是一个名古文献学家,擅长于古代文献的研究和整理。他在学术界享有很高的声誉和地位,曾获得过多项重要学术奖项和荣誉。3. 如需更全面的了解鄢建人的简介现状,可以查阅相关的学术资料和报道,深入了解其学术成就、研究方向和最近的研究成果。

这个问题需要综合讨论呢,不过可以到这边看看这个专业

李开复!!个人简介出生年月:1961.12.3籍贯:中国毕业院校:美国哥伦比亚大学(计算机系)(曾就读于法学院)就职单位:Google职位:全球副总裁/中国区总裁经历:1961年生于中国台湾。曾就读于卡内基梅隆大学,获计算机学博士学位,后担任副教授;在苹果公司工作了六年,主管该公司的多媒体部门;曾担任SGI公司的多媒体软件子公司———Cosmo Software的总裁;1998年7月加盟微软公司,并于11月出任微软中国研究院(现微软亚洲研究院)院长;2000年升任公司副总裁,调回总部负责自然界面部。李开复是国际知名的语音识别技术专家,原为卡耐基梅隆大学副教授,曾获《商业周刊》1988年“年度最重要的科学创新”称号。现在手机上用到的语音拨号功能就是李博士的在卡内基梅隆大学研发出来的。[编辑本段]人生经历现与妻子(谢先铃)女儿(李德宁、李德亭)居住美国西雅图1966 - 1972 台湾就读小学1972 - 1979 美国田纳西州就读初中、高中1979 - 1983 美国纽约哥伦比亚大学计算机系学士1983 - 1988 美国卡内基梅隆大学计算机系博士1988 - 1990 美国卡内基梅隆大学计算机系助理教授1990 - 1996 美国苹果电脑公司(语音组经理、多媒体实验室主任、互动多媒体部全球副总裁)1996 - 1998 美国SGI电脑公司(网络产品部全球副总裁、Cosmo 子公司总裁)1998 - 2004 美国微软公司(微软中国研究院院长、自然互动部全球副总裁)1988 美国商业周刊最重要发明奖(语音识别)1989 世界Othello对弈冠军1991 电气和电子工程师协会最佳论文奖1998年7月加盟微软公司,并于11月出任微软中国研究院(现微软亚洲研究院)李开复博士曾任微软公司副总裁,负责公司的自然交互服务部,致力于开发使用户界面变得更加简便自然的技术和服务。2000 电气和电子工程师协会院士2005年7月,李开复离开微软,闪电加盟Google。并担任Google中国区总裁。[编辑本段]成就1、在位于匹茨堡的卡内基梅隆大学任助教期间,他以精深的、创造性的研究成果享誉全球。就在这里,他开创性地运用统计学原理开发出世界上第一个“非特定人连续语音识别系统”,被“商业周刊”授予当年“最重要科学创新奖”,确立了他在信息技术研究领域的泰斗地位。2、1988年,《商业周刊》授予该系统“最重要科学创新奖”。在校期间,李开复还开发了“奥赛罗”人机对弈系统,因为1988年击败了人类的黑白棋世界冠军而名噪一时。李博士曾以最高荣誉毕业于哥伦比亚大学,获计算机学士学位。李开复同时还是美国电气电子工程协会的院士。3、担任SGI公司的多媒体软件子公司Cosmo Software的总裁,负责多平台、互联网三维图形和多媒体软件的研发工作。4、在加盟Google之前,李开复博士任微软公司自然交互式软件及服务部门副总裁,负责研发各种先进的技术和服务使得人机界面更加简便和自然。该部门负责开发的技术和产品包括语音、自然语言、全新的搜索和在线服务等技术。自然交互式软件及服务部门的使命就是要让所有这些技术能够更好地服务于微软的客户。5、1998年7月加盟微软公司,并于11月出任微软中国研究院(现微软亚洲研究院)院长。李开复在语音识别、人工智能、三维图形及网络多媒体等领域享有很高的声誉。在他的带领下,微软中国研究院以新一代多媒体、新一代用户界面和新一代信息处理技术为主要方向开展基础研究。[编辑本段]李开复与中国大学生的情结李开复与中国大学生的近距离接触始于1990年,那时他受联合国邀请来华演讲两周。他到了很多高校,每次演讲结束时,满屋子的学生都不愿离去。他们不停地抛出问题,想知道怎样才能成为一个被微软这样世界顶级公司认可的人才。“一定要帮帮他们。”李开复说,自己被大学生渴望成才的热情感动了。之后,只要学生们给他写信,或者邀请他做演讲,他能做的,都会不遗余力。李开复还为中国学生创办了开复学生网[1],已经改为我学网。现在活跃在网站社区各版和学生交流的不仅有开复、社区最有价值专家,还有很多热心的各界专家学者。在网站论坛里,开复长期坚持在网上和学生交流、回答学生的问题,正如他所说的:”我希望能以这个网站为平台,为中国的学生们提供多方面的帮助成长的资源,包括相关的教育文章和网站学习资源、各地高校学生们的经验介绍和心得交流,从而帮助中国学生的成长。我也希望通过这个网站,和中国的学生们建立友谊,和大家一起交流成长的经历和心得、探讨人生规划和发展。当你遇到挫折时,能以度量、勇气和智慧帮助你渡过难关。”1、李开复曾有多封给中国学生的信2000年4月,李开复结束在中国的任职回微软总部做全球副总裁。他突然萌发冲动,在网上给中国大学生写了《我的人才观》及《给中国学生的一封信》。不久,两篇文章在互联网上和中国高校中广为流传。详细阅读: 《给中国学生的一封信:从诚信谈起》 2003年12月,李开复在写了《给中国学生的一封信》之后,又写了《给中国学生的第二封信》,这封信侧重于谈领导者的重要品质。详细阅读:《给中国学生的第二封信:从优秀到卓越》2004年5月,李开复在知道了云南大学发生的马加爵事件后,写了《给中国学生的第三封信》,这封信“写给那些渴望成功但又觉得成功遥不可及,渴望自信却又总是自怨自艾,渴望快乐但又不知快乐为何物的学生看的”。详细阅读:《给中国学生的第三封信:成功、自信、快乐》2005年2月,李开复回复了“开复学生网”开通以来的第1000个问题,其中一位即将毕业学生的信让开复有了写第四封信的想法。这第四封信“是写给那些希望早些从懵懂中清醒过来的大学生,那些从未贪睡并希望把握自己的前途和命运的大学生以及那些即将迈进大学门槛的未来大学生们的。”详细阅读:《给中国学生的第四封信:大学四年应是这样度过》 还有《给中国学生的第五封信:你有选择的权利》和《给中国学生的第六封信:选择的智慧》 写给中国学生的其他信件2005年2月,李开复在《给中国学生的第七封信——21世纪最需要的7种人才》中叙述了“就读大学时,你应当掌握七项学习,包括自修之道、基础知识、实践贯通、培养兴趣、积极主动、掌控时间、为人处世。”详细阅读:《给中国学生的第七封信——21世纪最需要的7种人才》2005年7月,李开复离开微软,加入Google,成为媒体和大众关注和评论的焦点。我们来看看李开复自己是如何谈这次“跳槽事件”的。详细阅读:《Google和中国--追随我心的选择》相关资料:2008年12月“金融海啸中的商机--IT推动商业变革”论坛,李开复先生发表演讲:《谷歌靠云计算成就最好搜索引擎》名人姓名:李开复2、李开复博客透露大学生活 曾做过很多无聊事破灭的哈佛、法律、数学梦上大学前,我的梦想是做一个哈佛人。我有这样一个梦想,一是因为那个笼罩着哈佛大学的光环,也因为我一直把学习法律当做我的目标,并把学习数学当做我的“后备”,而哈佛的这两个专业都是全美最好的。1979年的四月,一封拒信打破我的这个梦想。至于原因,我估计是因为我的SAT英语成绩太差了,只有550分。在申请大学的时候,我清楚地知道自身条件有不足,不能保证一定能上哪所大学,所以我一共申请了12所学校,这样,我觉得才能把主动掌握在自己手里。回想当时,我的老师们可能都快恨死我了,因为申请大学的材料中需要老师给学生写的推荐信,而对我,他们要一下子写那么多份(当时没有电脑,每封推荐信都需要老师亲手写成)。最后,我进入了哥伦比亚大学,这是一所很好的学校,法律系和数学系也很有名。哥大给学生很大的发展空间,允许学生学习的课程范围很广。我在大一的时候,大部分时间都在学美术、历史、音乐、哲学等专业的课程,接触了很多东西,我觉得这是找到自己兴趣的机会。直到今天,我还记得哲学系的一个老教授说的话:“知道什么是make a difference吗?想象有两个世界,一个世界中有你,一个世界中没有你,让两者的difference最大,这就是你一生的意义。”再来说说我的哥大法律梦。当时,我主要学的是“政治科学(political science)”,属于一种“法学博士预科(pre-law)”的专业。但是,上了几门“政治科学”的课后,我发现自己对此毫无兴趣,每天都打不起精神来上课,十分苦恼。其中一门课实在太枯燥,我基本上每堂课都在睡觉,惟一的选择只是在教室里睡还是在宿舍里睡。睡到学期过半后,我的平均成绩勉强够得一个C,我赶在限期的前一天把这门课退掉,才避免了因为平均分不到3.0导致助学金被取消的灾难。我向家人提起学习法律的苦闷时,他们都鼓励我转系。姐姐说:“你不是高中时就把大二的数学读完了,还得了全州数学冠军吗,怎么不转数学系?”但是,这又让我碰到了我的第二个苦恼。进入大学后,学校就安排我加入了一个 “数学天才班”,那里集中了哥大所有的数学尖子,一个班只有七个人。但很快,我就发现我的数学突然由“最好的”变成“最差的”了。这时,我才意识到,我虽然是“全州冠军”,但是我所在的州是被称为“乡下”的田纳西州,而当我遇到了这些来自加州或纽约州的真正的“数学天才”,我不但技不如人,连问问题时都胆怯了,生怕我的同学们看出我这个“全州冠军”的真正水平并不怎么样。这么一来,我就越来越落后,到今天我对这门课还是“半懂不懂”(这又是一个“沉默不是金”的证明)。当我上完这门课后,我深深地体会到那些“数学天才”都是因为“数学之美”而为它痴迷,但我却并非如此。一方面,我羡慕他们找到了最爱;另一方面,我遗憾地发现,自己既不是一个数学天才,也不会为了它的“美”而痴迷,因为我不希望我一生的意义就是为了理解数学之美。就这样,我与我向往的哈佛、选择的法律、自豪的数学一一挥别。因为懂计算机成了校园里的牛人失去了哈佛、法律、数学,我的未来之路将往何方?幸好还有计算机。其实,我在高中时就对计算机有很浓厚的兴趣。高中时我很幸运,学校就有一台古董的IBM机器,当时是1977年,计算机还需要靠打卡片的方式使用(就是先在一张一张的卡片上打洞,然后再把这一叠打了洞的卡片输入电脑)。有一个周末,我写了一个程序,让它去解一个复杂的数学方程式,然后把结果打印出来。因为机器运行速度非常慢,写完程序后我就回家了。周一回到学校,我突然被老师叫去骂了一通说:“你知不知道我们所有的纸都被你打印光了!”原来,这个数学方程式有无数的解,周五我走后程序一直在运行,也就一直源源不断地在打印结果。当时的打印纸都是每张连在一起的厚厚一叠,而这样一箱纸可能要花掉学校几十美金,结果被我一个程序全部打光了,老师当然很生气。大一时,我很惊讶不用打卡片也可以使用计算机,而令我更惊讶的是这么好玩的东西也可以作为一个“专业”。于是我选修了一门计算机课程,得到了我进入大学后的第一个“A+”。除了赢得老师、同学的赞扬,我还感觉到一种震撼:未来这种技术能够思考吗?能够让人类更有效率吗?计算机可能有一天会取代人脑吗?解决这样的问题才是一生的意义呀!大一期末,我找到一份工作,是在计算机中心打工,他们会按时间付点钱给我作为酬劳,虽然不多,但也是一种鼓励。同学们有什么计算机方面问题都会来找我解决,而且当时“会计算机”在学校里是一件很时髦的事情,大家都觉得这个人太COOL了。甚至那时候我的ID都跟别人不一样:一般人的ID都是“院系名+姓名”,比如学计算机的就是“cs.kaifulee”,学政治的就是 “ps.kaifulee”,而我的是“cu.kaifulee”,cu代表哥伦比亚大学,哥伦比亚+李开复,和校长一样,多牛啊!当然,我也做了很多无聊的事情,比如做程序去猜别人的密码。那个时候,大家还不知道密码是可以被破译的,当我“黑掉”别人的帐户以后,就用他的名义发一些恶作剧的信。有一次,我用一位男同学的账号在BBS上发了一个“单身女郎征友”的启事,害他莫名其妙地收了一堆情书。这位同学现在也在北京工作,估计他到今天还不知情,下次见到他我一定要记得告诉他,那个启事是我发的。当时,哥大法律系在全美排名第三,而计算机系只是新设的一个专业,如果我选择计算机这个基础不是很厚重的专业,前途看起来并不很明朗。如果选择法律系,我的前途大概可以预测到:做法官、律师、参选议员等等。因为在我之前有很多范本,我可以照着规划。而选择计算机专业,我甚至连将来要做什么都想不出来,当时也没有软件工程师这种职业。但是,我想的更多的是“人生的意义”和“我的兴趣”(做一个不喜欢的工作多无聊、多沮丧啊!),并没有让这些现实就业的问题影响我。于是大二时,我从“政治科学”转到“计算机科学”。当时,一个物理系的同学开玩笑说:“任何一个学科要加‘科学’做后缀,就肯定不是真的科学。看看你,从一个‘假科学’跳到另一个‘假科学’,跳来跳去还是成不了科学家。”给中国学生的第七封信——21世纪最需要的7种人才引言曾三次获得“普利策奖”的托马斯•弗里德曼(Thomas Friedman)新近推出了一本名为《世界是平坦的:二十一世纪简史》的书。中国在这本书中占有相当大的分量,其中几页还特别提到了我和微软亚洲研究院的传奇。该书出版才几周就一跃成为了排行榜上的第一名。在书中,弗里德曼高度评价了中国人的天分和毅力。他还认为:“经过科技革命和世界性的合作,历史的潮流已将世界各地间的隔阂消除殆尽,如果你不努力赶上时代的潮流,你终将会被历史所遗弃。”我决定回到中国时,曾经与托马斯•弗里德曼有过一次深入的交谈。我提出:我非常赞赏他的“平坦的世界”的看法,其实,“平坦的世界”需要的是同样的人才,无论你在美国、中国、印度。我同意他提出美国青年需要进步,才能不被时代遗弃。但是,我提出他的书里面谈到的问题似乎把中国与印度的教育过于完美化了。我认为中国的教育和青年也需要同样的激励与进步,才能成为21世纪顶天立地的人才。同时,他也同意他可能为了唤醒美国青年与教育家,特别强调和加深了问题的严重性。因此,我写给中国学生的第七封信的内容主要就是围绕“21世纪最需要的是什么样的人才”展开的。我们正身处一个“平坦的世界”——在21世纪里,世界任何一个地方需要的最优秀的人才都应该具备国际化、现代化的特点;21世纪里成功的跨国企业需要的也正是来自世界各地,虽然文化背景不同,但在个人素质和满足时代要求方面同样出色的人才群体。因此,这封信不仅仅是写给中国青年的,也同样是写给世界青年的,是写给任何一个希望在21世纪里获得成功的人才的。人才的标准从来都不是一成不变的。在东方的战国时代和西方的骑士时代里,最受器重的是力敌万夫的勇士和巧舌善辩的谋臣;在中国的科举时代里,靠着“死记硬背”和“八股文章”而金榜题名的书生最容易出人头地;在西方工业革命风起云涌的日子里,善于用机器的力量改变世界的发明家以及那些精通专业、埋头苦干的工程师成了所有人才中的佼佼者;即便是在刚刚过去的20世纪中,大多数企业对人才的要求还停留在专注、勤奋、诚实、服从等个体层面……但时光荏苒,21世纪已经悄然来到了我们的身边。在今天这个机遇稍纵即逝,环境瞬息万变的世界里,更多的人拥有了选择和决策的权利,更多的人需要在不断学习和不断创新中完善自己,也有更多的人拥有了足够自己施展才能和抱负的空间……大多数人的工作不再是重复的机械劳动,也不再是单打独斗式的发明与创造。人们需要更多的独立思考、自主决策,人们也需要更加紧密地与他人沟通、合作。[编辑本段]十句箴言●成功箴言之一:自信不失谦虚 谦虚不失自信李开复1961年出生于台湾,母亲在43岁高龄时生下他前,被医生数次劝阻。因为医生透露,如此高龄的产妇很可能生下白痴。但是母亲不顾一切劝阻生下了这个幺儿。这个幺儿在母亲的极度宠爱下自由自在地成长着,喜欢做很多恶作剧。把家里所有的钟表调慢一小时以便晚上床睡觉。把邻居池塘里的水放干以证实邻居池塘里并没有100条鱼。这一切母亲都只是报以宽容的一笑。但是母亲不允许孩子傲慢和目中无人。当5岁的李开复得意洋洋地对邻居阿姨表示“上小学以后就没有见过99分”后。母亲不允许这样的狂放存在于孩子身上,有史以来第一次打了开复。母亲告诉他,“不只要好好学习,还要改掉骄傲的毛病。自夸是要不得的。谦虚是中国人的美德。”母亲总是不失时机地把做人的道理告诉开复。这一次强烈的记忆,使得开复懂得如何在谦虚和自信中保持平衡,而不会在自卑或自负中跌倒。●成功箴言之二:天赋就是兴趣 兴趣就是天赋李开复11岁留学美国之后,一直在美国成长。1972年,他进入了美国哥伦比亚大学学习“政治科学”专业。然而两年的学习让他知道自己的兴趣并非在政治方面。学习的枯燥经常让他在课堂上昏昏欲睡,学习成绩也不尽如人意。但是,他发现他在选修的计算机课上,有着惊人的天赋。往往是别人还在苦思冥想如何写出程序时,他早就把程序写完而无所事事。后来,他发现他像发疯一样爱上了这门学科。因此,在大学二年级时,他自己做出了一个惊人的决定,“转系!”这意味着他将从一个全美排名第3的专业转到一个毫无名气可言的专业。但是,他听从了内心的选择,还是选择了计算机专业。而这个决定,改写了他一生的轨迹。●成功箴言之三:思考比传道重要 观点比解惑重要李开复以哥伦比亚大学计算机专业第一名的成绩毕业以后,顺利进入匹兹堡的卡内基·梅隆大学就读计算机专业的博士。在读博士之前,他的系主任Haberman就告诉他,读博士的目的,就是要做出世界上一流的博士论文。至少在本领域是世界顶尖的。这句话让李开复十分震撼。然而,下面一句话,让他受益更深,Haberman说,“做出一流的博士论文,也不是读博士的最终目的。而是你在读博士的过程中,获得一种思考的方法,而这种方法将使你在任何一个领域,都获得顶尖的成功!”而李开复的努力证实了这种说法。李开复关于统计学方法做出的语音识别博士论文至今还是语音识别产品的理论基础。而李开复也在博士生涯中,学会了解决问题,拥有了战胜困难的勇气。●成功箴言之四:我不同意你 但我支持你李开复在读博士期间选择的研究方向是“语音识别”。师从博士生导师罗迪。罗迪教授鼓励李开复用专家统计的方法来研究语音识别,而李开复在这个领域经过了一番研究后,发现语音识别用这个方法可以获得特定语者95%的语音识别率。李开复把整个研究过程写了一篇论文。一经发表,得到了很正面的回馈。但是他最终发现,专家系统是有严重局限性的,无法延伸到做不特定语者的语音识别。他认为有数据的支持的统计模式是唯一的希望。当他把想法告诉导师,罗迪告诉他,“我不同意你,但是我支持你!”这样的说法让李开复备受感动,成就了李开复博士论文的成功。他的论文当年被评为《商业周刊》最杰出创新。●成功箴言之五:挫折不是惩罚 而是学习的机会李开复在博士生生涯里,成绩依然优秀。他用统计学做出的语音识别率大大地提高了,而博士论文发表在国际期刊上,让全美的科技界震惊。这样一个明星学生可以说在卡内基·梅隆里没有什么忧愁可言。然而,一次暑期课程让他经历了不小的挫折。1983年暑假,李开复得到了暑期工的工作。其任务就是教宾夕法尼亚州60个最聪明的高中生计算机课程。李开复自己对那段时光非常享受,每天忙碌地备课,还想出各种教学方法。但是,他领取薪水的那一瞬间看到学生的评语,才知道学生认为,“李老师的教学就像催眠曲!”这样的评价无疑使得李开复备受打击。然而,李开复并没有气馁。他把失败当成了学习的机会,因此获得了成功。他在此后的生涯里,尤其是回到中国以后,做了上千场的演讲。这无疑得益于学生时代的练习。●成功箴言之六:创新不重要 有用的创新才重要在苹果和SGI李开复度过了八年科学家到产品副总裁的路程。在这段路程上,他有许多成功,例如苹果的QuickTime,但是在SGI他碰到了巨大的挫折。他的团队发明的三维浏览器,在市场上失败,整个团队和产品被公司廉价卖掉。这时,他又发挥了“从挫折中学习”的反省。他理解了,仅仅有科学家的“新”、“酷”的创新是不够的。创新必须是针对用户的,必须是有用的。做产品的管理,必须把用户放在第一位。李开复1998年夏天回到中国,在中国开创微软中国研究院。这时,他把这个教训带入中国团队。●成功箴言之七:完美的工作 成长兴趣 影响力2000年,李开复被调回微软总部成为微软全球副总裁。几年工作后,他深深地体会了一个完美工作的标准,那就是自己有浓厚的兴趣,能有成长的空间,并具备一定的影响力。他怀念着在中国研究院的兴趣,还有在刚调回美国的学习,但是他期望着有更大的影响力。当他发现谷歌将开始在中国创建时,他主动找到了谷歌CEO施密特,并表示愿意加入谷歌。而施密特十分高兴,在一个月之后就给了李开复OFFER。李开复说,当你遇到喜欢的工作机会,不需要任何的迟疑,而需要积极主动来争取。因为这样的机会往往炙手可热,一秒钟的犹豫你就可能与之失之交臂。●成功箴言之八:用勇气改变可以改变的事情2005年,是李开复的转折年。他没有想到,一次普通换工作的经历引发了一次地震。微软的诉讼使他陷入了人生最低的低谷。对他的虚假负面报道铺天盖地而来。但是,他想到了他一生的座右铭:用勇气改变可以改变的事情,用胸怀接受不能改变的事情,用智慧分辨两者的不同。于是,他全力以赴地投入了这场战斗,不再理会那些不能改变的谣言。将从微软提取的30万份邮件资料中找寻有利的证据以证明自己的清白。经过两个月的努力,法庭同意李开复到谷歌工作。最后,当李开复回到媒体面前开始工作时,他发现,没有一个记者还提问与诉讼有关的问题,因为作为官司的胜利者,媒体不再相信那些谣言。●成功箴言之九:做最好的领导 让员工做有兴趣的事谷歌公司聚集着世界上最天才的工程师们。如何管理这些“天才”,是摆在李开复面前的另一个课题。李开复非常推崇“放权”式的管理, 他深知在以创意为主要生产力的公司里,不能严格地恪守那些死板的规定。他可以让员工自己提出研究的方向。大家讨论决定。也可以让员工用20%的时间做自己喜欢的项目。他甚至可以让员工对公司提出建议。如果合理就采纳。谷歌里自由的环境非常有名。作为管理者,他主要是在公司战略、每年的目标、合作伙伴、总部沟通上努力,其他的时间,他更是一个企业文化的维护者、公司的发言人、员工的教练。●成功箴言之十:价值不是你拥有多少 而是你留下多少什么是成功?是否拥有了名利就算成功。对此,李开复回答,你的价值不是你拥有多少,而是你留下多少。当他的一个同事赚够了钱而发现失去人生目标时,才意识到,人生的价值在于贡献,和对他人的影响。李开复曾经有过一个独特的梦想,就是在中国创建一所一流的,有世界影响力的私立大学。他甚至身体力行地为此多方奔走。但是最终因为种种原因没有成功。但是他并没有气馁,而是用另外的方式实践梦想。他说:“我不能改变教育,但是我可以帮助学生。”他给中国的大学生写信,写书,办了“我学网”,每年面对十万学生做演讲。在帮助学生的过程中,李开复看到中国大学生的成长。他说,他曾经想过自己的墓志铭应该有科学家或者企业家的注脚。但是,他说他现在已经没有这种想法,如果他的墓志铭上有热心教育者的字样,他会感觉到内心的温暖

如今,“智能+”社会已步步临近,社会各界也正积极勾勒未来社会图景。国外人工智能巨头动作不断,在基础技术、应用领域方面都有诸多突破,可以总结为三点:基础研究能力强、跨界创新密集、人才红利持续发挥。

我国在深度学习、识别技术等领域实力突出,在人工智能市场应用层面走在世界前列。但在基础技术、产业链跨界协同、核心人才培养方面则存有短板。业内专家呼吁,未来我国人工智能行业和学界应重点关注以上三项弱点,审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进,在巩固现有优势的同时,补足短板,推动中国人工智能产业可持续发展。

基础层研究成人工智能“硬指标”

人工智能研究可以分为基础层、技术层、应用层,美国在技术难度大、技术带动效应强的基础层方面,不断取得研究以及实践进展;而中国在基础层方面能力稍弱,在技术层和应用层发力更多。

基础层主要指处理器、芯片等支撑人工智能技术的核心能力;技术层包括自然语言处理、计算机视觉、技术平台等通用技术;应用层是指自动驾驶、智能机器人等实际应用主体。

人工智能浪潮的兴起,使得美国大公司纷纷进军基础层的研究。以芯片为例,美国的芯片制造企业英伟达推出了世界首款120万亿次级处理器Volta V100 GPU,可以将机器学习指令传达的效率从几周的时间缩短至几个小时,帮助客户更加快速地迭代并优化各自产品的上市时间。过去3年中,英伟达为深度学习提供了10倍的性能加速,被评论界称为“摩尔定律的平方”,保持目前的性能提升速率,到2025年,GPU将可实现比CPU快1000倍的性能。

谷歌、亚马逊、微软、苹果等最初并不研发芯片的公司,也开始发力芯片和处理器,这使得美国在全球人工智能基础层研究地位进一步增强。微软公司公布了其人工智能芯片制造项目,展示了一款专门为微软增强现实眼镜HoloLens打造的新型芯片。谷歌已于2016年宣布了其深度学习芯片的研发,并声称,随着语音识别技术的爆发,高性能处理器TPU已为公司省下了打造15个新数据中心的成本。谷歌同时在与生物公司合作开发高效计算DNA信息的芯片。2017年4月,苹果公司宣布苹果将通过自主研发和生产芯片,进一步掌握产业链主导权。消息一出,苹果芯片供应商英国公司Imagination的股价应声暴跌。

但是,中国在芯片基础研发领域仍然落后于美国企业,对进口芯片的需求居高不下。

从事计算机视觉识别的中国公司“旷视科技”品牌与市场中心总经理谢忆楠表示,在图像识别领域,公司同时应用英伟达和英特尔的芯片,目前还没有国产芯片能够完全取而代之。英特尔中国研究院院长宋继强也承认,我国人工智能领域不足之处在于我们原创理论创新、基础人工智能研发能力还不太够。中国学者需要在理论上有所突破。地平线机器人技术创始人余凯表示,在PC电脑与移动互联网时代,我们都错失了如操作系统等基础平台性技术,人工智能时代需要迎头赶上。

中国电子学会发布《中国机器人产业发展报告》指出,我国机器人领域核心技术积累不足,资金投入相对有限且分散,高端市场长期被外资企业占据,很大程度上以依托进口零部件和本体组装、集成为主营业务,虽有一定突破但基本上是被动地、跟随式发展,难以获得产业发展主动权。

计算机学家、图灵奖唯一的华人得主姚期智表示,中国想在2030年实现世界主要人工智能创新中心的战略目标,首先要解决人工智能发展缺少理论的问题。中国在下一波人工智能的发展上,应取得一些原创性的、有知识产权的成果,而不是追赶别人发明的科技。

跨界融合创新为智能生态“必修课”

未来人工智能领域不仅仅是单一的技术和产品,而是一个整合的“生态系统”。数字技术将结合神经研究等医学领域、自动化机械臂等工业领域共同组成人工智能的底层技术。

以人工智能为依托的机器人一方面会以“软件”形式融入社会,如自动翻译、图像识别等。另一方面也将通过集成“硬件”深入到百姓生活中,如特种机器人、医疗机器人等。

正是在这种“共识”的指引下,“不务正业”几乎成为美国人工智能巨头都在做的事,从IBM、苹果,到谷歌、脸书、英伟达,所有的人工智能巨头都在尝试软件、硬件、应用场景的联通,不再单一专注于自己的传统业务,而是着眼布局未来。 2016年9月,谷歌、微软、脸书、亚马逊、IBM更是组成人工智能联盟,大有形成合力、制定行业标准之意。

目前,谷歌的跨界非常广泛,跨越了芯片、机器学习平台、软件、云计算等各个领域。其人工智能学习系统TensorFlow目前是全世界应用最为广泛的人工智能软件平台。研发芯片起家的高通,也推出了自己的摄像头Spectra Module,旨在优化VR、AR的效果。最近,这一摄像头又添加了一些新的功能,如深度检测和生物认证,用户可以通过虹膜扫描来解锁认证。

IBM中国研究院认知交互技术总监秦勇表示,IBM打造人工智能平台,最终目的就是形成生态圈,可以满足客户的不同需要。比如IBM的WDC(Watson Developer Cloud),已经有很多应用程序编程接口公布出来,比如知识图谱、语音识别、计算机视觉、性格分析、对话管理等等。在教育领域和芝麻街合作,利用人工智能帮助小孩,用游戏的方式来做辅助学习。这一平台还和美敦力(Medtronic)合作,提前两三小时就可以准确预测一个人的血糖指标。

英伟达不仅有芯片,还发布了高效的深度学习软件平台,为客户提供综合全面的服务,其客户涵盖汽车、虚拟现实、图像识别、基因分析等各领域。电商起家的亚马逊,凭借其深度学习能力,崛起成为人工智能的巨头。去年,其发布的三大人工智能技术(图像识别、自动语音发音、语音互动)广受欢迎,中国的社群电商软件“小红书”就利用了亚马逊的人工智能技术开发了人脸识别痘痘的功能。

除以技术优势加速全链条布局外,国外巨头凭借投资并购等资本运作手段,提升自身技术实力,在人工智能领域迅速占据制高点,也有部分巨头在我国建立产业基地,抢占中国市场。如微软收购位于多伦多的人工智能初创企业Maluuba,谷歌收购数据科学公司Kaggle。库卡也宣布建设中国二期厂房,继续扩大产能。

而中国人工智能产业的跨界互动能力不足,部分企业存在短期套利思维。业内人士认为,从技术到产品的跨越非常之困难。不同于硅谷技术公司的“一呼百应、迅速抱团”,中国企业之间的“门户之见”较深,产业链倾向于为了短期利益,维护已有的客户链条,而不会积极拥抱新产品,这使得一项技术需要投产时,找生产商就十分困难,更别提以后的推广、应用了。

另一方面,中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃认为,目前市场上有很多风险基金来主导基础研究型公司,这对正常的创新过程会产生一定负面影响。特定阶段确实需要一些特殊的措施,但无论如何要给有能力、愿意做研究的人一个安静的空间,这才是科研创新真正的源头。

王飞跃认为,很多人蜂拥而至进入智能行业,其中不乏“语言创新”、炒作概念的PPT公司,好多核心硬件还要从外国进口,企业技术能力“配不上”它的名字,这是需要我们反思的地方。

《中国机器人产业发展报告》建议,围绕市场需求,加强新技术之间的整合能力,打造“政产学研用”紧密结合的协同创新载体。既要围绕智慧工厂、智能家居和智慧城市开展细分领域示范工程,也要打造重点领域机器人应用系统集成商和综合解决方案服务商,推进全产业链协同发展。

人才队伍建设是产业发展“脊梁柱”

任何产业的发展都依赖高素质的人才。美国人工智能产业的发展,得益于过去几十年来高校、科研院所没有停止过的探索,美国从而成为世界人工智能人才的最大输出地。而中国人工智能人才则较为稀缺。

腾讯研究院发布的《中美两国人工智能产业发展全面解读》,从企业人数分布可以看出中美之间的巨大差异。报告显示,截至2017年6月,美国共有1078家人工智能企业,员工数量为78700名;中国有592家人工智能企业,员工数量为39200名,约为美国的50%。分领域来看,在处理器/芯片领域,美国员工人数是中国的13.8倍,美国17900人,中国1300人。中国在技术层领域的企业人数也远远落后于美国,仅在智能机器人领域人才稍多,为6400人,是美国同领域人数的3倍。

根据全球职场社交平台“领英”的数据,7成美国人工智能人才从业10年以上,而中国仅有4成相关人才有这样的从业经验。报告分析,这源于中国人工智能产业起步比美国晚,人才培养模式尚存差距。

中国高校在很长时间内并没有人工智能专业,而美国是人工智能概念的诞生地,基本上大院校都有人工智能专业和研究方向。根据美国国家科技委员会的人工智能全球大学排名,前20名中有16所是美国大学,这些大学源源不断地向科技企业输送人才。

业内人士表示,由于人才匮乏,人工智能工程师的年薪水涨船高。博士毕业进入企业,起薪或可高达百万元,“否则根本留不住人”。而且,即便这样的人也很难“上手就用”,都要在公司经过数月至一年的专业培训。

目前,中国正在快速追赶美国人工智能人才的培养步伐。从论文发表数量来看,华人作者的领先优势日益明显。在“深度学习”领域,中国的论文数量从2014年开始超越美国。专家认为,人才培养是“智能+”发展的关键,而且,人才培养要与重点项目相结合,真正做到核心人才本土化、核心项目自主化。

《中国机器人产业发展报告》建议,应建立机器人行业亟须的多层次、多类型技能人才培养体系,建立校企联合培养人才的新机制。同时,建立培养标准体系,运用职业培训和职业资格制度加深与汽车、电子、化工、消防等相关行业合作,实现人才培养与企业需求的良好对接。

国务院2017年印发《新一代人工智能发展规划》,提到将“加快培养聚集人工智能高端人才”。伴随着巨大的市场需求和应用场景,我国有望吸引更多人才来华从事人工智能行业。

在面向2030年对我国人工智能发展进行的战略性部署中,我国新一代人工智能发展规划也明确提出了我国人工智能发展的“三步走”目标:

第一步,到2020年,人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步,人工智能产业进入国际第一方阵,成为我国新的重要经济增长点;第二步,到2025年,人工智能基础理论实现重大突破、技术与应用部分达到世界领先水平,人工智能产业进入全球价值链高端,成为带动我国产业升级和经济转型的主要动力,智能社会建设取得积极进展;到2030年,人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,我国成为世界主要人工智能创新中心,人工智能产业竞争力达到国际领先水平。

专家认为,要想让机器人渗透到人们生活,真正实现智能社会,一定要把相应的基础设施建设好,建立知识库、大数据库、面向各类具体问题的智能系统等。“这不仅要有技术,还涉及整个社会体系、服务体系和治理体系等。”业内人士呼吁,要加快机器人向各领域的应用,实现人机协调、跨界融合、共创分享,营造有利于机器人发展的良好生态。

瑞银研究报告显示:至2030年AI每年将为亚洲贡献经济价值高达1.8万亿至3.0万亿美元,将对金融服务、医疗保健、制造、零售和交通等行业产生巨大影响。这些行业加起来,相当于目前亚洲GDP的三分之二。

据统计,2000至2016年,中国人工智能企业数量累计增长1477家,融资规模达27.6亿美元。其中,2014至2016年三年是中国人工智能发展最为迅速的时期。这三年里新增的人工智能企业数量占累计总数的55.38%。另据艾瑞咨询公开数据,中国人工智能产业规模2016年已突破100亿元。

面对优势,还需戒骄戒躁;面对补足,还需踏实补强;我国应在人工智能产业发展的浪潮中争当“弄潮儿”。

未来已来,当时代的钟声缓缓敲响,新科技革命和产业变革将是最难掌控但必须面对的不确定性因素之一,抓住了就是机遇,抓不住就是挑战,必须在日新月异的科技大变革中、在国际合作与竞争的征程中加速前进。

院士研究论文发表

1920年1月28日(民国九年),楼之岑出生在浙江省孝丰县(今安吉县孝丰镇)北村一个贫困的中医世家,曾在私塾就读,后转入本村初级小学和县立中山小学。 小学毕业后,由于家贫靠借款进入浙江省立湖州初级中学,因学业优秀获得奖学金资助,初中得以毕业。其后在孝丰县立南中小学任教一年。1936年(民国二十五年),考入浙江省立湘湖乡村师范学校。 1937年冬(民国二十六年),楼之岑在县立中山小学任教。 1939年2月(民国二十八年),到浙南山区浙江省立联合师范学校学习。1939年夏,他考取内迁至贵州的陆军军医学校大学部药科。第一学期末,以总成绩第一而闻名全校,后来参加校内历次期末考试及全国军事院校的作文比赛,均获第一名。1942年,毕业留校任助教。1943年(民国三十二年),中国药学会安顺分会成立并创办《药学季刊》,他担任编委,同时担任中国化学会永久会员。1944年冬(民国三十三年),楼之岑考取了英美奖学金留英研究生,同年他编译了《医药拉丁语》,1947年出版,这是中国同类书籍的第一部,楼之岑编译的《医药拉丁语》引起了医药界广泛的兴趣,故于1950年重印,1953年再版。 1945年9月(中华民国三十四年),入伦敦大学药学院学习,1947年7月,获药学士学位,在校从事生药学研究。 1948年夏(民国三十七年),由英国文化协会资助的奖学金期满,因他在研究工作中成绩突出,生药学教授范尔朋(J.W.Fairbairn)提出挽留,由学校聘任为生药学研究助理,同时继续攻读博士学位,打破了该校从未聘任外籍人员担任此职务的先例。同年他也接到中国北京大学医学院(后改名北京医学院)药学系主任薛愚教授的数次来信,邀请他去任教,并寄去了聘书。1948年夏—1950年,他除帮助教授完成一系列研究工作和药物分析任务外,还完成了博士论文并发表了6篇研究论文。同时担任英国伦敦大学药学院生药学科研究助理。 1949年,楼之岑研究和建立了新的植物性泻药的生物测定法在英国药学会年会上宣读并在英国学术期刊上发表,引起各国学者的重视,并被广泛采用,被称之为“楼氏法”。他利用这一方法,发现了大黄的泻下成分是结合性大黄醇,并建立了测定大黄中蒽醌类成分含量的分光光度法。 1950年,获伦敦大学哲学博士学位。在读博士期间,他先后发表了6篇研究论文。楼之岑研究和建立了新的植物性泻药的生物测定法。该成果1949年在英国药学会年会上宣读并在英国学术期刊上发表,引起各国学者的重视,并被广泛采用,被称为“楼氏法”。他利用这一方法,发现了大黄的泻下成分是结合性大黄醇,并建立了测定大黄中蒽醌类成分含量的分光光度法。 1950年,楼之岑被伦敦大学医学院授予哲学博士学位。他谢绝了伦敦大学生药学教授的极力挽留以及英国爱文思药厂的高薪聘请,以一片赤诚的爱国之心。 1951年1月,毅然只身由海路经香港返回祖国。楼之岑到达上海后,由于浙江大学理学院药学系主任孙宗彭教授热情的邀请,去该系任副教授,临时为毕业班讲授药剂学。是年秋季,受聘到北京医学院(现北京大学医学部)药学系执教,组建了该校生药学教研室,先后任生药学教研室主任、副教授、药学系副主任卫生部、医学科学委员会委员,中国药学会理事长,中国科协第三届全国委员会委员。九三学社社长。 1951年8月,起历任北京医学院药学系生药学教研室主任、副教授、教授、药学系副主任 1953年起,他还兼任卫生部教材编审委员会委员和中央卫生研究院(后分设为中国医学科学院和中医研究院)的生药研究指导。楼之岑十分重视中药材实际问题的研究。在他指导下,开展了生药形态组织学、化学分析及生物测定等方面的工作,先后完成了数十种药材的鉴定研究,为中药整理、品种鉴别和编写《中国药典》、《中药志》提供了科学资料。此外,他对波希鼠李皮、西黄芪胶、阿拉伯胶、胡黄连、安息香、毒毛旋花子等外国产生药的国产代用品以及资源开发利用等,也进行了研究。这些工作的成果,有些已发表在中国外的期刊杂志中,有些收载于《中国药典》和他主编的《中药志》与《生药学》等著作中,有的已经在生产中应用并产生经济效益。如国产安息香已可满足中国需要,不再依赖进口。 1954年,他发表了《国产甘草的化学分析》的论文,为中国甘草首次进入国际市场提供了科学依据。1955年,中国建立研究生制度后,他先后招收了6名研究生。1978年起担任《中国中药杂志》顾问、《药学学报》副主编、《中国中药杂志》主编1979年8到12月,接受联合国世界卫生组织(WHO)聘请,任药用植物顾问。他积极参加中国外的学术活动。他接受世界卫生组织的邀请,赴日内瓦担任WHO总部药用植物顾问,为制定国际植物药标准起草了植物性生药的一般检验法,并对13种药典的有关规定进行了比较和讨论。 1979—1988年担任中国药学会常务理事、曾接受联合国世界卫生组织(WHO)聘请,任药用植物顾问 、中国药学会中药和天然药物学会主任委员1980年,世界卫生组织在天津召开关于植物药标准化与应用的国际会议,他当选为会议主席。1982年,关于中药细辛挥发油的研究获得了北京市学术成果奖。1981年,他和日本著名生药学家柴田承二教授共同发起组织“中日天然药物学术讨论会”,每两年轮流在中、日两国举行,对两国学术交流起到了良好的促进作用。 1982年,联合国世界工业发展组织(UNIDO)在北京举办传统医药讲习班,他参加筹备并亲自讲课,深受各国学者的欢迎。他还数次率代表团出国参加学术会议,并在国外大学中作学术报告,积极宣传中国医药事业的成就。1985年,在中药大黄的系统研究中发现了根茎中呈蛇管状的特异导管,在秦艽中发现了特异的内、外周皮及其在根的分裂过程中所起的作用。关于中药材同名异物品种的系统研究(大黄类)获得了1986年国家医药管理局科技进步奖一等奖、1987年国家科技进步奖三等奖和卫生部科技成果奖。 1987年,国家“七五”重点科技攻关项目“常用中药材的品种整理和质量研究,在该项目中,由楼之岑担任北方组组长。对促进中药标准化和进一步修订《中国药典》具有极为重要的意义,楼之岑所承担的61个专题,于1989年和1991年春通过了国家中医药管理局的验收鉴定。其中他指导的防风、秦艽、龙胆等10个专题研究受到专家们的高度评价,认为在深度、广度和创新性等方面都达到了世界先进水平,另外5个专题也达到了中国先进水平。由他指导的“电脑在中草药鉴定中的应用――中草药化学成分的指纹鉴定”课题也于1989年通过了国家中医药管理局的验收鉴定,被认为立题新颖,结果可行,获得了一致好评。 1 9 8 8起,担任中国 药学会 名誉理事长、担任《中国中药杂志》顾问。1992年2月10日到3月3日,接受联合国卫生组织(WHO)东地中海办事处邀请担任WHO传统医药顾问。赴巴基斯考察传统医药情况,并对该国有关当局提供传统药物标准化及改进传统医药教育的意见。 1994年6月中国工程院成立,他当选为该院医药与卫生工程学部院士。1995年3月23日逝世,享年75岁。

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第一作者:钮峰

通讯作者:涂文广教授,周勇教授,邹志刚教授

通讯单位:香港中文大学(深圳)理工学院

论文DOI:10.1021/acscatal.2c00433

全文速览

通过醇和胺的C-N偶联是工业中合成不同有机胺的重要反应路径,而这一过程往往需要在高温高压等较苛刻的条件下进行。因此,本工作中,我们设计了一种基于CdS-Pd单原子体系催化剂用于实现高效可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应获得二级胺。通过实验研究发现,Pd与CdS表面的悬挂S原子原位配位形成单一Pd-Sx物种。该催化剂的可见光催化C-N偶联的二级胺产率接近100%,同时释放出可观的绿色能源氢气(11.8 mmol gcat-1h-1)。机理研究与分析表明,苯甲醇上脱去的H+较容易吸附到长寿命的•Pd-Sx中间态物种而形成H-Pd-Sx中间体。最后,吸附的H又容易脱附,加成到苄烯苯胺的N上,实现氢转移,完成亚胺的加氢过程,得到最后所需要的二级胺产物苄基苯胺。整个过程中,H的吸脱附可以循环进行,因此Pd-Sx配位物种可以作为有效的氢转移的桥梁实现加氢过程。此外,该光催化剂体系具有较好的底物适应性和循环能力。这一工作将为温和条件下实现高效C-N偶联反应提供一种新的思路。

背景介绍

随着工业的发展与进步,有机胺广泛应用于农业、医药、家居、军工等领域,其合成在工业生产中有着越来越明显的重要性。基于“借氢机制(氢转移)”,通过胺与醇的C-N偶联被认为是一种较为绿色的合成有机胺的理想路径。这一过程主要包含醇的脱氢、亚胺的生成以及亚胺的加氢这三个主要步骤。其中醇的脱氢是整个反应的决速步骤。然而,基于这一机制,在热催化合成有机胺的过程中存在一些缺点:(1)醇的脱氢决速步骤需要较苛刻的条件(高温高压);(2)易发生过度偶联,使得产物分布广,不利于分离;(3)反应中使用的催化剂多为高负载量的负载型贵金属催化剂(如Ru/Al2O3、Pd/Al2O3、Rh/Al2O3等),成本较高。因此,开发出高效低成本的催化剂具有一定的挑战性。近年来,利用光氧化还原技术实现常温常压条件下有机胺的合成引起了广泛的关注。研究者们通常采用一些贵金属有机配合物分子进行均相催化反应,但反应后催化剂难以进行分离,在实际工业生产中难以大规模应用。而采用传统的半导体光催化剂进行多相催化反应,则可以有效解决这一难题。然而仅仅依靠半导体本身的催化能力,很难达到较高的催化活性,实际应用过程中往往需要通过负载一些助催化剂或表面修饰来提高催化性能。近些年,单原子催化被认为是较有前景的领域。单原子催化剂由于其独特的电子结构和较高的原子利用效率而表现出优异的催化活性,被广泛应用于光催化水分解制氢、二氧化碳还原、固氮和有机物降解等领域。因此,我们课题组设计开发了一种单原子光催化剂CdS-Pd,该催化剂可以有效地用于可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应,获得具有工业应用价值的二级胺。同时反应过程中释放出清洁能源氢气。这一工作将为温和条件下实现C-N偶联反应提供一种新的途径。

本文亮点

1. 本工作通过Pd原子与CdS表面的悬挂S原子原位配位制备了一种CdS-Pd的单原子光催化剂,该催化剂可以实现高效可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应获得近100%产率的二级胺N-苄基苯胺以及较高的产氢活性。

2. 实验和理论计算结果证实了,相比于Pd纳米颗粒助催化剂负载的CdS,单一Pd-Sx物种能够有效捕获光生电子,使其具有较长的寿命,而且氢在Pd-Sx物种上的吸脱附能力较强,从而可以作为有效的氢转移载体实现亚胺的加氢,得到目标产物二级胺。

3. 此外,在优化的反应条件下,该催化剂具有较好的稳定性,以及对不同醇类和取代胺的C-N偶联反应具有良好的底物适应性。

图文解析

本工作中,首先我们采用水热法制备了六方晶系结构,颗粒尺寸约为50 nm的纳米球形CdS,其带宽约为2.2eV( 图1 a )。随后,在可见光催化C-N偶联反应过程中加入PdCl2溶液原位合成单原子催化剂CdS-Pd SAs。作为对比,我们采用浸渍法制备了Pd纳米颗粒负载的CdS催化剂CdS-Pd NPs。从图1b的XPS图谱可以看出,光催化反应后的CdS中事实上存在Pd元素。结合能336.7 eV和342 eV分别对应Pd 3d5/2和Pd 3d3/2,表明Pd以2+价态形式存在,而非单质态。因此,我们可以初步推测反应后,Pd与CdS进行了一定的配位。

图1 CdS和CdS-Pd SAs单原子催化剂的结构表征

为了进一步确定反应后Pd的状态以及与CdS的配位环境,我们对样品分别进行了X射线精细结构谱(XAFS)和球差电镜的表征。从图3d可以明显看出反应后的CdS表面上的Pd物种既不是二价态也不是单质态,而是以一定配位的形式存在。通过对样品CdS-Pd SAs中Pd的K-edge EXAFS图谱进行拟合,可以得出Pd-S的配位数约为3( 表1 )。通过进一步的HAADF-STEM和 EDS mapping图可以清晰地看到Pd以单原子形式均匀地分散在CdS上( 图1 e-j )。因此,综合上述表征方法,我们可以初步证实在光催化反应过程中,PdCl2以Pd-S配位键的形式将Pd原子锚定在了CdS载体上,为光催化反应过程提供一定的反应活性中心。

表1 样品CdS-PdSAs中Pd的EXAFS拟合数据

CN , coordination number; R , bonding distance; σ 2, Debye-Waller factor; Δ E0 , inner potential shift.

为了进一步研究CdS表面的S对催化反应的影响,我们首先对CdS进行了不同程度的表面修饰(400 oC高温煅烧:CdS-400;双氧水表面腐蚀:CdS-H2O2)。从图2 a可以看出,采用不同的手段修饰后,CdS的结构并未发生明显变化,仍然是结晶度较好的六方晶系结构。CdS、CdS-400和CdS-H2O2的能带分别为2.21、2.12和2.2 eV,即能带结构也未发生明显变化( 图2 b )。从图2 c和d可以明显看出, CdS通过表面修饰之后,Cd 3d和S 2p均向高结合能偏移,而且偏移程度随着修饰强度增强而增大。这主要是由于CdS修饰后产生了一定的S空位,使得表面部分Cd暴露,从而改变了Cd和S的周边电子云密度分布。

图2 修饰前后的CdS结构表征

在常温常压氮气气氛下,我们采用苯甲醇和苯胺的C-N偶联作为模型反应对所制备的催化剂进行可见光催化活性评价( 图3 )。首先我们确定了暗反应、无光催化剂以及只有PdCl2的情况下该模型反应没有任何催化活性。在添加PdCl2的条件下,我们对不同的半导体光催化剂进行了活性筛选,发现只有CdS能有效地进行光催化C-N偶联生成二级胺(N-苄基苯胺),产率高达1.48 mmolgcat-1h-1。而其他半导体催化剂在反应过程中只能催化生成亚胺(N-苄烯苯胺),且普遍产率较低(< 0.12 mmolgcat-1h-1)。

图3 可见光催化C-N偶联反应的催化剂活性筛选

基于CdS对该反应的催化特异性,我们测试了其苯胺的转化率及产物的选择性随时间的变化曲线。从图4b可以看出,随着反应的进行,苯胺的转化率不断提高,当反应达到16 h后,底物苯胺几乎完全转化。随着反应的进行,亚胺(N-苄烯苯胺)的选择性不断降低,而二级胺(N-苄基苯胺)的选择性不断提高,表明反应过程中逐步完成了亚胺的加氢过程。

为了进行对比,我们采用浸渍法提前将Pd纳米颗粒沉积到CdS表面上并进行光催化活性评价。从图4c我们发现,沉积Pd纳米颗粒的CdS催化活性是单一CdS活性的4倍。这主要是由于Pd纳米颗粒作为助催化剂可以有效地提高光生载流子的分离效率。而当我们将Pd以PdCl2的形式加入到反应体系中时,催化活性是单一CdS活性的约6.4倍。而且产物中出现了二级胺(N-苄基苯胺)。也就是说反应体系中原位加入PdCl2能够促使该反应完成加氢过程,有效实现氢转移。因此,我们可以初步推断,光催化反应过程中Pd和CdS表面悬挂的S作用产生的Pd-S物种对实现C-N偶联起到至关重要的作用。此外,在反应过程中我们可以检测到氢气的生成。从图4d可以看出,单一的CdS在反应过程中几乎不产生氢气。而CdS-Pd SAs产氢速率达到11.8 mmolgcat-1h-1,是CdS-Pd NPs的约2.7倍,CdS的近10倍。这一结果也与苯胺转化率的差异相吻合。

为了验证CdS表面的S与Pd作用形成了Pd-S物种,从而提高了C-N偶联反应性能,我们对CdS进行了不同程度的表面修饰。从图4e可以明显看出,随着表面修饰的增强,反应的活性逐渐下降,而且产物苄基苯胺的选择性也随之下降。这也就意味着,当我们遮盖或者去除部分S位点,反应底物在催化剂表面的吸附性能下降,从而导致反应活性降低。另一方面,由于S空位的增多,使得Pd原子很难与S进行配位产生Pd-S物种,从而无法完成C-N偶联反应过程中的氢转移,也就不能得到饱和的目标产物二级胺N-苄基苯胺。

图4 可见光催化活性评价

为了研究在光催化反应过程中不同自由基的作用,我们进行了捕获实验。从图5a可以看出,当体系中加入叔丁醇和苯醌来分别捕获•OH和•O2-,反应的活性基本没有发生变化,说明体系中的这两种自由基对反应基本没有贡献。而当体系中加入草酸铵捕获光生空穴后,产率降为原来的1/3,加入过硫酸钾捕获光生电子后,产率降为0。这一结果表明,光生电子和空穴在光催化C-N偶联反应中有着重要作用。

接着,我们采用超快光谱(TAS)来揭示光照下不同催化剂的载流子衰减动力学。图5b为不同催化剂的瞬态吸收图谱以及拟合曲线。采用双指数模型拟合可获得两个弛豫时间τ1和τ2。Τ1代表导带电子到过渡态的捕获时间,τ2代表电子与过渡态或者价带空穴复合的时间。通过对比,CdS-Pd Sas的弛豫时间明显要长,也就是说,在反应过程中CdS表面单原子态的Pd配位物种Pd-Sx可以作为电子陷阱来捕获光生电子,提高载流子的分离效率,从而加速光催化C-N偶联。另外,从CdS导带转移到过渡态Pd-Sx中间体的弛豫时间更长,更利于氢原子的吸附。

为了研究不同催化剂对于H的吸附以及转移能力,我们做了一个N-苄烯苯胺加氢的模型反应。从图5c可以明显看出,对于单原子态的CdS-Pd SAs催化剂,N-苄烯苯胺较容易实现光催化加氢到苄基苯胺产物,而单质态的Pd(CdS-Pd NPs)催化剂无法实现加氢过程。这也证明了单原子态的CdS-Pd SAs可以很好地吸附H并完成氢转移,从而实现加氢过程得到二级胺N-苄基苯胺。

基于以上的机理表征分析,我们可以给出一个可能的反应机理和路径( 图5d )。光催化反应前,当体系中同时加入CdS催化剂和PdCl2时,PdCl2很快吸附到CdS表面上与表面悬挂的S原子形成Pd-Sx的配位物种。当CdS被光激发后,表面的Pd-Sx配位物种可以有效捕获光生电子,形成•Pd-Sx中间态物种,同时光生空穴能够脱去苯甲醇上的质子,将其氧化成苯甲醛。然后生成的苯甲醛与苯胺进行亲核加成反应,产生醇胺中间体。由于醇胺非常不稳定,很快脱水生成亚胺。苯甲醇上脱去的H+较容易吸附到长寿命的•Pd-Sx中间态物种形成H-Pd-Sx。最后,吸附的H又容易脱附,加成到N-苄烯苯胺的N上,实现氢转移,完成亚胺的加氢过程,得到最后的目标产物N-苄基苯胺。整个过程中,H的吸脱附可以循环进行,因此Pd-Sx物种可以作为有效的氢转移的桥梁实现加氢过程。此外,过多的吸附H可以从H-Pd-Sx上脱附产生H2。

图5 反应机理表征及推测

我们通过DFT模拟计算进一步验证了为什么单原子态的CdS催化剂CdS-Pd SAs可以很好地实现光催化C-N偶联生成N-苄基苯胺( 图6 )。结合EXAFS拟合结果,我们以Pd-S三配位的形式作为计算模型来研究H吸附和反应过程。对于催化剂CdS-Pd NPs来说,在位点1和2的H吸附能分别为-2.801 eV和-2.936eV,而催化剂CdS-Pd SAs的H吸附能为-1.954 eV。通过过渡态能量搜索,可以得出,Pd纳米颗粒负载的CdS-Pd NPs的加氢能垒为0.38 eV,而对于单原子态的CdS-Pd SAs来说,由于形成的Pd-Sx配位物种能够有效地吸附和脱附H,因此脱附的H直接加成到亚胺的不饱和C上,完成加氢过程。

图6 DFT模拟计算

总结与展望

总的来说,我们设计开发了一种CdS-Pd单原子光催化剂,该催化剂可以有效地用于可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应,获得具有工业应用价值的二级胺。同时反应过程中释放出清洁能源氢气。结合实验以及模拟计算,我们推测Pd在光催化反应过程中与CdS表面的S原位配位形成Pd-Sx中间物种,而这一中间体可以提高载流子分离效率以及有效地进行H的吸脱附,构成Pd-Sx •Pd-Sx H-Pd-Sx Pd-Sx的循环过程,实现氢转移,完成亚胺的加氢过程,得到目标产物N-苄基苯胺。整个过程中,Pd-Sx中间体可以作为有效氢转移的桥梁实现加氢过程。此外,该催化剂体系具有较好循环能力和底物适应性。这一工作将为温和条件下实现C-N偶联反应提供一种新的思路。

作者介绍

钮峰 ,博士毕业于法国里尔大学(法国国家科学研究中心)(导师Andrei Khodakov教授和Vitaly Ordomsky研究员)。2020年8月加入香港中文大学(深圳)邹志刚院士团队从事博士后研究。以第一作者在ACS Catalysis,Green Chemistry,Solar Energy Materials & Solar Cells等期刊上发表SCI论文12篇。目前主要研究方向为多相热催化、光催化能源转化。

涂文广 ,2015年获南京大学物理学院博士学位。2015至2020年在新加坡南洋理工大学从事研究博士后研究工作。2020年6月起任职于香港中文大学(深圳)理工学院。主要从事于低维光电材料表界面结构的精准设计与构建,实现太阳能驱动下的小分子转换,取得了一系列重要成果,迄今为止已在Nature Communications, Advanced Material, Advanced functional Material, ACS Catalysis, ACS Energy Letters等期刊上发表论文70余篇, SCI被引超过8000次,H指数为44。

周勇 ,香港中文大学(深圳)兼职教授。2009 年9月被南京大学物理学院按海外人才引进回国工作,加入南京大学环境材料与再生能源研究中心,聘为教授。主要从事:1、人工光合成二氧化碳转化为可再生碳氢燃料;2、光电材料的设计和构建;3、高效、低成本钙钛矿太阳能电池产业化应用研究。近五年来,以第一作者或通讯作者在 国际重要期刊上发表论文超过 60 篇,其中包括 J. Am. Chem. Soc. (1 篇)、Adv. Mater. (2 篇)、Adv. Funct. Mater. (1 篇)和 Nano Lett. (1 篇),受邀以第一作者或通讯作者撰写 2 篇综述论文。近五年论文他引超过 1600 次,5 篇论文入选 Web of Science 统计的“过去十年高被引论文”, H 指数 46。光催化还原 CO2 研究成果作为主要研究内容,荣获 2014 年国家自然科学二等奖(排名第四)。主编三本英文专著(Springer 等出版社出版)。多次受邀在国内外相关学术会议上做邀请报告或主持会议。担任 Current Nanoscience 中国地区编辑和 Mater. Res. Bull.编委。主持承担国家基金委、 科技 部 973 项目等项目。入选教育部新世纪人才(2010 年)、江苏省首届杰出青年基金(2012年)。

邹志刚 ,2003年凭为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授,国家重点基础研究发展计划“973”项目首席科学家,教育部创新团队带头人,2015 年当选中国科学院院士,2018 年当选发展中国家科学院院士。主要从事新型可再生能源与环境材料方面的研究,邹院士在光催化领域做出了卓越的贡献,被媒体称为“光催化领域的前行者”。邹志刚院士已在 Nature等国际一流期刊上发表论文 602 多篇,H指数 74,连续 5年入选爱思唯尔材料科学高被引学者,是材料领域有国际影响力的学术带头人。申请中国发明专利 200 多项,其中 83 项已获授权;承担两届国家重大基础研究计划 973 项目、国家自然科学基金中日合作项目、 科技 部国际合作重大项目等多项科研项目;获国家自然科学二等奖 1 项、江苏省科学技术一等奖 2 项,作为第一完成人获第 46 届日内瓦国际发明展金奖及阿卜杜拉国王大学特别奖各 1项。

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