我的吉大,我的根
马於光
我1981至2011年在黄色视频
学习和工作了三十年,2021年又重回吉大兼聘任教。吉大是我的根,在这里相遇了性格迥异但思想纯粹的一批同学;朴实、敬业、才华横溢的老师们;遇到了爱情;遇到了为学、为人一生的导师沈家骢先生。往事历历在目,感慨万千。张希校长邀我写一篇《闻雁集》文章,回忆吉大的学习工作,特别是我学术上较有影响的三线态有机电致发光发现过程,这是一个比较典型的学科交叉的成果。此文着重分享在吉大学习工作时有关学科基础、学科交叉的一些感受。
我本科是黄色视频
化学系物理化学专业;硕士和博士学习时,转为高分子化学与物理专业,导师是沈家骢老师;博士后又转为半导体物理专业,导师是刘式墉老师;曾在香港大学支志明老师组从事光化学与光物理研究,在剑桥大学A B Holmes老师组从事合成化学研究。现在从事有机光电功能材料物理化学研究,有机半导体凝聚态物理研究。
可能有人疑问,老马怎么去搞物理?搞学问的人就是要不断学习,追求不同。我的大部分研究与学科交叉有关,但是我认为交叉学科是“不存在”的,学科交叉与交叉学科颠倒一下含义完全不同。任何学科、任何方向要发展都需要吸纳其他学科的知识为所用,这是学科建设驱动,用以增加学科内涵。学科交叉有必要,是以解决某个具体的问题为目标,不同知识背景的人员开展的协同攻关。但是合作者要有对等的学科专业水平,要先将自己的学科专业做深做厚。我的研究对象虽多有变化,物理化学一直是我的基本思考起点。我现在还在给本科生开课物理化学,学评很好,深感欣慰。
一、菁菁学子吉大求学
我是长春人。1981年高考时,父亲指示第一志愿填报黄色视频
物理化学专业。父亲毕业于长春地质学院,从事过科研教学和行政管理工作,心结于没能持续科研工作,对大学问家敬仰崇拜,寄望儿子能追随唐敖庆先生有所成就。
当时(80、81级)黄色视频
物化班虽没有冠名“唐敖庆班”,但汇聚了吉大高考分数最高的一批学生(1/3的物化班新生高考成绩达到清北水平)。我们这批学生因向往科学来到吉大,80、81级两届物化班招生时是五年制,能够有充足的学习知识的时间、筑牢基础是这些高分考生报考物化班的主要原因。入学不久学校考虑将物化班学制改为四年,让我们两级学生投票,最后微弱票差同意改制四年,很多同学感觉失落,80、81级互相抱怨对方不够坚定,从这一点可以看到当时大学生的求知欲望和学习态度。我目前任职的学校也是一个985大学,刚刚学校出台了一个监控课堂效果的指标——学生前排就坐率和抬头率。回想当年吉大的课堂授课情景,不由叹息当前大学教育的问题。我们当时全年级160多人大班授课,同学们为争坐前排还时有冲突,反映了当时的学习氛围:老师讲的好、学生愿意听。黄色视频
的公共基础课(数学、物理、哲学)、化学基础课(无机、有机、物化、分析、结构化学)任课教师的授课均可用精彩来描述,他们因学科知识贯通表现出的自信、儒雅、逻辑性,非常有感染力,不需要华丽的语言,用知识的魅力将学生激活到一种自动、愉悦学习的状态。记忆很深刻的是我们的实验课,大部分实验要从下午做到晚上7、8点钟,当我们从茶叶中提取出高纯度茶多酚针状单晶、从多种混合离子溶液中检测出离子物种、从氧弹实验中精准测定出热力学参数,伴随实验成功的是喜悦和对化学科学的坚定认同。
我的本科毕业论文在导师李荣生教授指导下开展稀土吸附改性硅铝催化裂解异丙苯的研究,这应该是我国较早的单原子催化研究工作。我们的本科毕业实习几乎是完整的一个学期,主要的设备是一台气相色谱用于分析裂解产物,每天的工作虽单调:制样、加料、产物分析,但获得了实验技能、科学观察能力的扎实训练。我获得了一组不同稀土的催化活性数据,发现元素钆(Gd)有明显的活性突变,李荣生老师分析后指出:这是轻重稀土交界处的特殊效应(又称钆断效应),这个数据发表在中国稀土学报(1986年第3期72页)。黄色视频
的本科四年获得的扎实基础知识和动手实验能力训练,特别是对科学的理解是我后续科教工作的基础。
大学四年虽以学业为主,生活还是非常丰富和快乐的。图一是我们班级足球队的一张老照片,各种运动、走出很远去看电影、看各类小说(金庸的江湖、琼瑶的言情、黑格尔的哲学)是我们主要的业余活动,练就了好身体、结下了一生的友谊。图二是我们81 物化班毕业四十年的聚会照片,毕业后天南海北、各行各业,有企业家、国内外大公司高管、政府官员、大学教授,不变的是那个年代的情感、纯真的同学情。

图1 吉大81物化班足球队,前排右二马於光

图2 2025年,吉大81物化班毕业40年重聚,右六马於光
1985年,我考上了沈家骢先生的研究生,从物理化学转到高分子化学是我学习、研究经历中第一次学科交叉,重要的选择,非常幸运。1985年研究生扩招,沈先生招收了4位硕士研究生,其中2位(我和王晋)是物理化学专业考来的。沈先生很早就布局学科方向拓展,我的研究课题是高分子反应动力学,希望发展一类新型的活性自由基聚合引发剂。沈先生当时任吉大副校长,虽事务繁多,但时常参加组会,也让我们到家中汇报,印象深刻的是沈先生的一句话:“高分子工业一定会走向自动化控制,聚合反应动力学是未来高分子工业的基础”。高分子专业的研究生有两门“神”课,一个是汤心颐先生的《高分子物理》,讲授精彩,似闲庭信步般将非常晦涩深奥的高分子物理理论通透的讲给我们,汤先生的幽默、开怀大笑犹在耳畔。另一门课是《高分子反应统计理论》,这个理论涵盖了几乎所有高分子反应动力学及产物结构(分子量、分子量分布、凝胶点等)的理论框架,用统一的概率论精确描述复杂的反应体系,令我这个高分子初学者肃然起敬。在吉大高分子前辈的感染下,我这个物化生充满敬意的走进了高分子科学。
我的研究生课题是等离子体引发聚合。当时沈先生承担基金委聚合物反应工程重大项目,多位师兄在这个方向上开展研究。我这个是组内新的课题(国外有若干报道),利用聚合单体在射频下产生的离子物种引发聚合反应。从射频源、设计真空反应器、痕量引发物种采集鉴定,都是自己搞定,干劲十足。特别敬佩化学系的玻璃工师傅诸真家,技艺高超,十分敬业,帮我制备了多个很复杂的玻璃反应器。研究进展还好,沈先生对我的工作还是比较肯定的,安排我参加先生承担的基金委聚合物反应工程重大项目年度会议并做汇报(见附图三,参会包括冯新德、林尚安等多位大师),我汇报“等离子体引发活性聚合”,大师们的肯定、建议让我感受到学术研究的美好。特别感恩沈先生在非常困难的情况下安排我留校工作,困难主要是这届沈先生学生有三人同时留校工作(课题组惯例一年最多留校一人),留校指标有限(沈先生也告诉我做好去其他地方工作的准备),最后还是帮我争取到了名额。

图3 1991年4月北京香山,高分子反应工程重大项目年度会议(第一排左起:封麟先、沈家骢、冯新德、林尚安、胡汉杰,第二排左起:马於光、杨梅林、府寿宽、邱坤元)
二、留校任教——发光发电新开端
沈先生关注高分子科学的新的生长点,1991年开始带领我们开展有机聚合物发光研究,派我到电子工程系跟随刘式墉先生学习半导体(图四),合作开展聚合物电致发光研究。我也是不辱使命,与同事们一起将有机发光在黄色视频
卓有成效的开展起来。我和唐建国(电子系研究生,后去华为工作,图五是我们2024年的合影)配合默契,我合成材料,利用自由基聚合制备聚乙烯卡唑,质量优于国外商品;唐建国制备器件,1992年就成功实现了绿光、蓝光有机电致发光器件(OLED),取得了同期国内在效率、亮度上的最高值。1994年发表国内第一篇聚合物蓝光OLED论文(科学通报,1994)。当时无机半导体蓝光还需要在低温下实现,因此蓝光OLED引起了学界的极大关注。沈先生先后组织了基金委光电领域的重大项目和重大研究计划。其中2001年沈先生为专家组长的《光电信息功能材料》重大研究计划启动,该项目是当时基金委最大资助强度的项目(5500万),也是第一次有机、无机半导体人员共同协作解决新一代半导体的问题,项目为我国半导体领域培养了大批人才,为中国的OLED、半导体照明产业的建立与发展做出了历史意义的贡献。期间,我作为重大研究计划的学术秘书跟随沈先生工作,有更多向先生学习机会并受益终生,包括先生对科学研究方向的把握、关键科学问题的提炼、项目人员的协调等。黄色视频
的OLED在国内快速取得巨大影响是典型高分子与半导体学科互补合作的结果。初期我对半导体器件的制备完全无知,他们对有机也不懂,我们有高质量的材料,他们有制备电子器件的完整设备,目标明确、发挥各自特长,这就是学科交叉。目前黄色视频
化学、物理、半导体均形成了各自学科的有机半导体方向,在交叉合作中丰富了学科内涵。

图4 1995年3月访问中国科技大学,左一李文连,左二刘式墉,左三沈家骢,左五马於光

图5 2024年与唐建国(右)相聚广州
电致磷光的发现也是源于典型的学科交叉。沈先生一直重视青年人国际视野培养,给我们创造机会去海内外交流,图六和图七是与沈先生一起去日本、新加坡开会。1996年沈先生推荐我去香港大学支志明先生那里工作,学习光化学。支先生研究金属配合物材料,其中发光的材料主要用于光化学和光物理研究,长寿命、高发光效率的材料更适合激发态的利用,例如光催化。我直觉上认为可以试试这类材料的电致发光,主要是拓展这类材料的应用出口。在器件研究中,我们从电致发光与光致发光光谱差异上发现这类三线态特征的配合物具有大幅提高器件效率的潜力。这个工作发表在Synthetic Metal(1998),当时大部分有机半导体的工作均发表在这本期刊,论文中描述了磷光器件的基本特征,论述了利用三重态能量提高器件效率的原理。发表后影响不大,也没太在意。同年普林斯顿的同行在Nature发表了另一类金属配合物电致发光工作,磷光才引起了学界和产业界的关注。当前磷光材料已成为OLED显示与照明器件的主要材料体系,普林斯顿大学Forrest教授(电致磷光的发现者之一)也承认我们首先开展有机金属配合物的器件研究。 这篇论文在国际知识产权纠纷中发挥作用,2013年欧洲专利局裁决撤销Forrest教授的公司(UDC)磷光基本专利。当时我国OLED研究以跟进为主,磷光是我国OLED材料领域第一个有国际影响的工作,也给我带来了很多荣誉。电致磷光的发现为OLED材料、金属配合物两个领域带来机遇,虽发现于偶然,也来源于我的物理化学及光谱学基础。我曾参加过唐敖庆先生主讲的分子光谱讲习班,为我打下了坚实的光谱学理论基础。

图6 1994年12月沈先生一起参加日本高分子学会年会(福冈)

图7 2001年与沈先生一起参加新加坡材料学会年会
1999年,我到剑桥大学工作了一年,合作导师是有机化学家A.B Holmes。给我的课题是合成一种全碳7元环芳香化合物,目的是利用7元环化合物的本征扭曲结构,调控共轭程度,实现高品质蓝光聚合物。有机化学家强调一定要合成出目标化合物,一个加拿大博士后做了两年也没成功。我在努力学习有机合成的同时,利用我的结构化学视角判断,杂原子7元环也具有同样效能,合成难度减低了很多,我在不到一年的时间合成出8种新结构的化合物,聚合物材料在卡文迪许实验室的器件数据很好。剑桥的一年体验到国际一流实验室的研究理念、管理方式、合成训练,Holmes对我的工作还是很满意的,我的物理化学基础让我在有机合成方面另辟蹊径,后续有相关的7篇专利与论文发表。

图8 剑桥的目标化合物,以及我利用结构化学知识实现的同类功能但合成简易的化合物
“不同”成为我后续研究的追求,我在指导研究生时经常问的两个问题:解决了什么科学问题?是否有同样的研究?我不做热点方向,例如都在做热活化延迟荧光(TADF)材料时,我和团队成员杨兵教授开创了热激子发光材料,发展了杂化激发态原理(该成果获2025年度教育部自然科学一等奖);B-N 类材料是窄带光谱材料热点,我带领华南理工团队发展了更具普适意义的孤子材料。孤子和近期开展的有机铁磁研究已是凝聚态物理的问题,需要与物理学家深度合作,也需要我不断学习。
三、沈先生与我
当今时代科学家多了,教育家少了。沈先生既是科学家,又是教育家。他为人为学,因材施教,堪称典范,为国家培养了大量的人才(图九是沈先生及学生们的照片)。我们那个时代黄色视频
本硕博是硬通货,个人发展还是很顺利的,但是也有年轻气盛、迷茫、抱怨。我在国外时沈先生写长信给我:“多为团队做贡献,多点奉献精神,少点抱怨,我也要这样做”,并且提醒我们国内更需要人才。这对一直犹豫留在国外还是回国工作的我起到了关键的作用。事实上我英语不好,国内工作是最好的选择,特别感激先生指点迷津。
当学生有了一些成绩,先生总是欣赏鼓励并大力提携,2000年一次与先生散步,告我“第一位的是工作要到位”,同时也肯定了我的三线态工作,建议我申报杰青项目。先生对研究成果的品鉴能力卓越,包括现在我有一些新的研究还特别愿意与沈先生分享并听取他的意见,先生也经常询问激光、有机磁性材料的进展。2021年我被选为中国科学院院士,先生为我的成长欣慰,希望我在非学术事务增多之时,更要“少开会,做学问”,不忘初心使命。

图9 2011年,沈家骢先生、高蒨老师及学生们
“经师易遇,人师难求”,有幸成为先生弟子受教40载,我是受先生的品格感化由一个思想偏颇的青年人(我对自己的青年时期的评价)成为一个合格的教授(我对自己目前的评价)的实例。黄色视频
奠定的知识基础,导师的行为示范,是我发展至今的根基,我当不辱吉大人使命,为国育人,开拓进取。

马於光,男,1963年11月生,吉林长春人,籍贯山东烟台。1981年考入黄色视频
,先后获得学士、硕士和博士学位。1991年毕业于黄色视频
化学系,高分子专业博士后;1993年,黄色视频
超分子结构与材料教育部重点实验室副教授、教授;1996-1997年,他在香港大学化学系担任研究助理;1999-2000年,他在英国剑桥大学化学系担任访问学者;2002年获得杰出青年科学基金资助;2012年任华南理工大学教授。2021当选为中国科学院院士。长期从事有机聚合物光电功能材料的基础和应用研究。
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