有關C造假研究2---TG差點得NB獎

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研究方向的誤導和追風誤國殃民 精選

已有 19485 次閱讀 2012-12-31 11:16 |係統分類:觀點評述|關鍵詞:誤導與追風

習總書記近日講“空談誤國”，其實科技界的誤國之風也不可小視，這就是研究方向的誤導及追風之惡習。先舉氫能研究的事例，再說說新材料研究，最後談談二氧化碳的捕集、埋藏或轉化研究。

氫能研究的熱度從1997年Nature發表一篇碳納米管儲氫文章開始升高。我國的研究熱情被1999年Science發表沈陽金屬所的一篇文章、且被兩院院士選定為1999年我國基礎研究10項重大進展的第二項所點燃。（順便問一句，這篇文章接近1999年底才發表，那麽多院士是怎麽在評選之前都讀到的？）我從不主動看Science，但院士的評選結果在各大報發表引起我的重視。基於我有限的學識，知道碳納米管不可能成為儲氫介質。於是翻出Science發表的那篇文章看了看，發現那根本就不能算是科技論文。研究吸附的論文，至少要給出相關研究的吸附等溫線。所謂等溫線，就是在恒定溫度、不同吸附壓力下的吸附量，因此坐標係的橫軸是平衡壓力。而該文給出的三條線根本不是吸附等溫線，其橫軸是時間，所以實際上隻給出三個點。隻給出三個點並由此作出結論的論文，恐怕隻能在Science這樣影響因子高的刊物發表。恰好2000年初基金委在汕頭大學開了一個會，使我有幸結識作者，並詢問了他的實驗情況。測量氫氣在吸附材料上的吸附量當時都是采用容積法，那時微天平還極少見。容積法是通過測量密閉空間內吸附前後的壓力變化來計算吸附量的，因此恒溫與壓力測量精度以及氫氣壓縮因子的計算方法是測量結果可靠性的決定因素。他們隻有10毫克樣品，用波紋管壓力表測量這10毫克碳納米管吸氫引起的壓力變化，也沒有嚴格的恒溫措施。這樣得到的常溫下4wt%的儲氫量，怎麽就被院士們選定為我國基礎研究10項重大進展的第二項呢？我的實驗室做同樣的研究，樣品量是幾克到十幾克，恒溫精度不低於正負0.1度，壓力測量采用在瑞士定製的壓力傳感器，測量精度萬分之五，以我在加拿大氫研究所工作時使用的熱力學軟件計算氫的壓縮因子。但是，我對碳納米管儲氫持懷疑態度的文章投了國內幾個刊物均遭拒絕，這倒不是編輯的責任，而是審稿人沒有學術水平或學者良心。但我一定要把問題說出來，無奈之下找到我的大學同班同學，他剛從領導崗位退下來，暫時在“材料導報”幫忙。他答應發表的條件是加一個編者按，其中最要緊的話是本文“屬一家之言，呼喚鼓勵、批評和討論”（見該刊物2000年第3期）。遺憾的是，此文發表後如石沉大海，根本無人理睬。順便說說，Science文章的作者理所當然地成為我國第一個氫能973項目的首席科學家，清華大學的一位副研究員很快在國內的一本刊物（不提名了）上發文說他測出的儲氫量是Science的近乎3倍，於是也成為並列的首席科學家，並因此而由副轉正。當然，兩位首席以前都不了解吸附，也不了解研究儲氫的基本方法。碳納米管和儲氫研究熱了多年，成就了不少科技英才，國家在這上麵投入多少錢我不知道，但肯定與若幹大貪官的貪汙總額有一比。與碳納米管儲氫研究相關的還有燃料電池汽車研究。氫氣是未來可能的主體燃料，是因為燃燒清潔（產物是水），還有更重要的，是可再生。因此，從天然氣或其它化石燃料製取的氫絕不是氫能所用的可再生氫。燃料電池隻不過是低溫燃燒方式，對氫氣在內燃機燃燒的效率和清潔程度的改善有限。如果可再生氫的成本達到商用水平，采用內燃機沒有不可以的理由。再說了，氫氣在車上的儲存目前還看不到可商業化的方法（請參見我的評輪Renew Sust Energ Rev, 2005, 9 (4) 395-408）。在這種情況下，依靠從加拿大進口的關鍵材料裝配幾套燃料電池，放在北京的公交車或桑塔納上跑幾圈的科學與技術意義何在呢？隻見到幾位學術帶頭人戴上了院士帽或坐上了部長椅，而納稅人的若幹億血汗錢就這樣消失了。

繼碳納米管儲氫之後熱起來的是納米材料研究。納米材料熱本由國外一位發明MCM係列二維有序矽基介孔（或中孔，mesoporous）材料所激發，他的論文至少被引用6000次以上（但最後還是被其雇主除名）。隨他之後，形形色色的納米材料出現在各高“點(impact factor)”刊物上，到目前為止，MOF和COF仍熱度未減。我不是反對這項研究，事實上我自己也有這方麵的課題，但材料研究不能與其可能的應用脫節。還在碳納米管儲氫熱潮中，我曾有幸對沈陽金屬所的研究生們做個報告，從碳納米管的結構特征以及此結構特征所決定的機械、光、電性質，要他們不去研究碳納米管儲氫，而去開發它的機械、光、電、磁用途 ，必有收獲。事實上，石墨烯、MOF和COF的pioneer們也總是標榜其儲氫或儲甲烷的所謂超常性能。我不懷疑納米材料一族肯定會在某些領域展現（事實上已經開始展現）非常重要的用途，但我早已指出，它們都不可能成為儲氫或儲天然氣材料，因為儲氣溫度遠遠高於氫或甲烷的臨界溫度。基於我的研究（且基本被吸附界同行承認），臨界溫度以上隻能是單分子層的吸附機理，因此吸附容量取決於材料的比表麵積。有興趣的讀者可以看看我發表的相關文章（Li Zhou, Adsorption Isotherms for the Supercritical Region, Chapter 4 of “Adsorption: Theory, Modeling & Analysis”, pp.211-250, ed. J. Toth, Marcel Dekker, Inc. New York, May 2002；Langmuir, 2000, 16(14) 5955-5959；Langmuir, 2003, 19(7) 2683-2690；Renew Sust Energ Rev, 2005, 9 (4) 395-408；Langmuir, 2009, 25 (23) 13461-13466；Adsorption, 2009, 15 (2) 133-137），便可證明我言不虛。

我在第一篇博文“關於碳排放和氣候變化問題的思考”中指出，當前的二氧化碳研究恐怕是第二個碳納米管儲氫事件，其理由就不再重複了。問題是，政府出研究經費遠比扭轉出生率容易，而教授們也將不惜一且捍衛這個重要的經費源泉，因此我必遭強烈反對。去年，日本吸附學會開50年紀念學術報告會，從中國、韓國和台灣各邀請一位教授作報告。我的報告題目是吸附研究進展評論。其中就有告誡他們不要再做二氧化碳的捕集與埋藏研究的內容。有人質問，我們在這個領域從政府拿到很多錢，你說不做，研究經費從哪來？這就涉及到科研倫理問題，我不想多說。從日本回來後還趕上慶祝餘國琮院士90歲生日舉行的學術報告會，我也應邀作了發言，同樣勸大家不要做二氧化碳的捕集與埋藏研究。事後得知，幾位院士聯名給溫總理寫封信，說要捕集二氧化碳，總理很快下撥6千萬（數目也許不確，但我無法核實）。我國有多少教授在這個研究方向上拿到多少研究經費，隻有國家知道。據說美國投入了120億，我國也肯定不少。

我在大學校園裏度過一生（清華6年，威斯康星2年，魁北克3年，其餘在天大），怎能與研究經費為仇呢？但有的送上門的經費也不敢要。僅舉兩例。十五期間科技部（那時還叫科委）有位中層幹部找我，說要立一個活性炭吸附儲天然氣的工業示範項目。此課題我已研究多年，深知這種方法不具有工業化前景，因此盡管告訴我司長已經同意了，經費高達1400萬（這對一個教授無疑是個巨大誘惑）。當時我一個星期睡不好覺，但猶豫再三我還是覺得拿這個錢有犯罪感，因此最後拒絕寫項目建議書。當然，項目還是立了，負責人是清華大學兩位從事垃圾焚燒研究的教授。不幸的是，僅僅一年後，我的實驗室開發出具有工業應用潛質的濕活性炭儲天然氣方法，並已獲得發明專利，但放大研究已不可能得到國家的支持了。另一個事例來自國外。2004年我應邀去底特律附近的通用汽車(GM)全球研發總部做報告。我給他們講解吸附儲氫的理論基礎和我的氫在碳納米管的吸附數據，告訴他們碳納米管不可能作為儲氫材料。20多位聽眾（其中不乏白發銀須者）的反應出乎我的意料。好幾個人握緊我的手反複搖動，感謝我解放了他們。因為各大汽車公司都在研發氫汽車，那麽多科技刊物都在報道碳納米管儲氫的神奇，可他們就是做不出來，因此備受老板的斥責。我說你們都是誠實的人，值得尊敬。但該中心的老板不服，他拿出新出版的Science，指給我看他重金資助的一位美國教授的文章，說他發現MOF是新的儲氫材料。我翻開這本雜誌，隻看一眼他給出的吸附等溫線，便告許Director這是artifical data，因為其等溫線從原點起便與X軸平行。一年後在波蘭開的學術會議上，那個作者的同事的報告，給出同樣材料的吸氫模擬和實測結果，都是一條起於原點的等溫線，證實了我當時的判斷。後來，這位負責人飛到中國，要我承擔他的儲氫項目，且表示經費不成問題。但我拒絕了，因為我還沒有找到有希望的研究方向。

我這篇博文必遭忌恨。好在我已退休，有人罵就罵吧。但我還是奉勸在職的導師們，請為你們的學生慎重選擇研究方向，也提請在學的研究生們，如果導師給出的研究課題有方向性問題，要毫不猶豫地反對。