时隔60余载,与他的前辈、化工学家余国琮放弃海外的一切回国执教相比,巩金龙作出选择时要从容得多。
巩金龙结束哈佛大学博士后研究之后,没有任何犹豫便回到母校天津大学。他的理由让人无可辩驳:这里的化工学科全国排名第一,哪怕与剑桥大学、帝国理工学院等顶尖大学相比,也并不逊色。
他形容自己在而立之年回国时,仍然像个“毛头小伙子”——有冲劲儿、有精力,还有天马行空的想法。这像极了他眼里的中国,“只要你敢想,天马行空也可能获得支持,眼前有无限的可能性”。
后来的发展也印证了他当初的判断。在巩金龙回国的第6个年头,他入选教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。这一年,他37岁,是化工领域最年轻的入选者。
当初,巩金龙从哈佛回来时“只有一个人和满脑子的想法”,一切都要从零开始。他不满足于解决一些“小问题”,一心想“做有意义且重要的事情”。
这样的想法,是在他学术生涯的起点天津大学种下的。中国精馏分离学科创始人余国琮院士、工业结晶领域开拓者王静康院士等老一辈科学家做人、做学问的“实”,像一颗种子扎根在他心里。
硕士毕业后,巩金龙在美国德克萨斯大学奥斯汀分校读完博士,又到哈佛大学乔治·怀特塞兹实验室从事博士后研究。
乔治·怀特塞兹是美国科学院和工程院院士,在化学、工程、材料等学科享有盛名。师从这样一位大师后,巩金龙涉足了更高水平的学术领域。
在确定回国后的研究方向时,巩金龙不断地问自己:到底是要把不那么重要的事情做成功,还是只做重要的事情,即使它不一定成功?
乔治·怀特塞兹对巩金龙说过这样一句话:“只做别人没做过的、重要的事。”这句话帮助巩金龙将能源催化作为回国后的研究方向。巩金龙说:“我要做的事,一定要是中国未来10年、甚至更长一段时间里的科研主流;同时,必须是国家迫切需要的、一定会让未来发生改变的事情。”
巩金龙对能源催化领域有着看似奇幻的愿景:用水来代替一切能源。
巩金龙解释说,利用太阳光照射半导体催化剂,把水分解成氢气和氧气,氢气在燃烧后又变成水,这样既解决了能源问题,又不会对环境造成任何污染。
在巩金龙看来,建立在传统化石能源基础上的工业文明如今已经难以为继,更安全、清洁、高效的新能源,正成为各国必争之地。
巩金龙认为,太阳能这种广泛、清洁、可再生的能源,将是未来能源结构中的重要组成部分。目前太阳能主要通过光伏电池得以利用,无法克服光照不连续等问题。
光能如何转化为化学能,目前人们对其中机理还知之甚少?迫切需要化学、材料、光学、物理等学科的科研工作者们协同合作。
巩金龙从海外邀请了一批志同道合的年轻科学家,又在校内各个专业拉来年轻老师,他在天大读书时的老师也被请了过来。很快,一支平均年龄不足30岁,有跨学科、国际化专业背景的50多人的能源催化团队建起来了。
在清洁能源领域,团队聚焦人工光合作用技术和化学链技术开发。天津大学化工学院在精馏和结晶等传统化工领域实力雄厚,也曾在学科评估中获三连冠,即便如此,当巩金龙提出研究“人工光合作用”时,此前并没有人系统地做过相关研究。放眼全球,这个领域的研究也非常前沿。