围绕国家目标 突击学科前沿
(稀土材料化学及应用国家重点实验室)
一、实验室概况
稀土材料化学及应用国家重点实验室是在北京大学化学系稀土化学研究中心与无机化学教研室稀土发光材料组的基础上建立起来的。1989年3月通过专家论证，同年6月经国家计委批准列入世界银行贷款的“重点学科发展项目”子项目。1991年世界银行贷款到位，实验室建设正式启动。实验室本着“边建设、边研究、边开放”的原则，在1992年12月成立并召开第一届学术委员会，制定了实验室开放管理办法，1993年正式对国内外开放。1995年9月通过了国家验收，并参加当年的实验室评估。在1999年化学学科实验室的评估中被评为优秀实验室。实验室自建设以来，在依托单位北京大学的指导下，根据国家重点实验室有关办法，制定和完善了一系列规章制度，并实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。几年来，在创新性的科学研究，聚集和培养人才以及学术交流等方面取得了一些成绩。
二、实验室建设与发展的体会
1、创新和特色是实验室的生命线，国家目标与学科前沿的不断整合是实验室建设的首要任务。
实验室建设初期，在徐光宪教授和苏勉曾教授等老一辈学术带头人的带领下，在稀土配位化学、稀土分离化学、稀土固体化学、分子光谱和理论化学等领域有着较好的学术积累和研究特色。这些方面的研究成果在1995年重点实验室的评估中，得到了专家组的肯定。同时，专家组对我们的工作提出了十分客观和中肯的意见，即实验室的研究工作基本上是延续实验室建设初期的工作，在研究方向如何更好地面向“稀土材料化学”这一目标方面做得还不够，显现创新性不足。
针对这一问题，实验室在原学术委员会主任徐光宪院士和原实验室主任黎乐民院士的领导下，召开了多次的研讨会，并广泛听取了学术委员和有关专家的意见。在此基础上，进一步领会邓小平同志关于“中东有石油，中国有稀土，其地位可与中东石油相比，具有极重要的战略意义。一定要把稀土的事情办好，把我国的稀土资源优势发挥出来。”的讲话和江泽民同志关于“搞好稀土开发应用，把资源优势转化为经济优势”的指示；认真分析了国内外稀土科学和技术发展的动态，结合实验室已有基础和研究条件，确立了“依托传统学科优势，围绕国家战略目标，针对学科发展前沿，大力开展稀土功能材料的研究与应用”的发展策略；把实验室的科研定位为：国家目标的基础研究，并尽快实现科研成果的转化；明确了实验室的指导思想：以创新为科研的灵魂；基础研究要重视应用背景，才有利于尽快实现国家目标；而应用性的研究要立足于创新性的基础研究，才可能有自己的独到之处，高起点才能跻身于国际先进行列。在这一思想的指导下，我们把原有的四个方向整合为“稀土分离化学与其工业应用”、“稀土配位化学与分子基功能材料”、“稀土固体化学与纳米功能材料”、“稀土理论化学与功能材料设计”。紧密围绕稀土功能材料这个中心，立足基础研究，探寻开发新型稀土功能材料的源头，并将研究成果尽快转化为社会生产力。几年来，我们在人才引进、经费支持、开放课题、访问学者、研究生招生和博士后招聘等方面都重点支持与稀土功能材料相关的课题。我校的“211”工程和“985”建设也对上述方向倾斜，使得实验室的发展和建设思路得以认真地落实。
由于我们在思想上明确了实验室的主要任务是围绕国家目标和出击学科发展前沿，以获取原始创新成果和自主知识产权为主要目标，实验室的研究工作出现了前所未有的好局面。自1999年以来，我们实验室在学术刊物上发表的学术论文逐年上升：1999年114篇，2000年177篇，2001年197篇，其中，SCI收录的论文：1999年53篇，2000年103篇，2001年128篇。研究论文在国际上产生一定的影响，最近出版的一期美国“化学评论”中（CHEM REV 102 (6): 2369-2387 JUN 2002）多次介绍了实验室在含稀土分子的磁性方面的研究工作。1999－2001年，实验室获国家级奖励1项，获省部级奖励2项，申请和获准专利7项。
2、引进高层次人才，建设一支老中青相结合、以中青年为研究主体、勇于创新、团结合作的研究队伍是实验室发展的根本保证。
在老一辈科学家和中年学术骨干的言传身教下，我们实验室的“内耗”很小。实验室在学术委员会的指导下开展各项工作，重大问题由实验室主任召集主要学术带头人讨论，在统一思想后认真落实。工作得到了实验室党支部的支持。过去几年里，实验室及其党支部在历次学校的评比中，都被评为学校的先进单位，并荣获北京市“模范工作集体”称号，党支部也连续获得北京市和北京大学“优秀党支部”的荣誉称号。徐光宪教授、黄春辉教授和严纯华教授分别被学校评选为“优秀党员标兵”。
团结、合作的气氛为我们引进人才创造了良好的条件。近几年来，实验室十分重视高层次青年学术带头人的物色和引进，先后从美国、英国、日本等国有目标地引进了人才，并以积极帮助他们申请学校、教育部和国家自然科学基金委的有关人才基金和研究经费。他们中间有2位获得了国家杰出青年基金(B类；杨伟涛教授，美国Duke大学；李宗汉教授，美国Cornell大学)，有1位获得杰出青年基金(A类)。还包括有1位长江特聘教授。目前，实验室已初步形成了由无机化学、固体化学、物理化学、生物无机化学、有机化学、高分子化学、凝聚态物理、以及材料、计算科学等多学科人员组成的研究骨干队伍。
同时，实验室也非常注重青年教师的培养，有计划地以各种形式派遣青年教师出国交流、学习和工作，提高他们的学术水平。迄今，派出人员基本都返回实验室，承担更重要的研究和教学工作。目前，我室青年学术骨干中已有6人获得了国家杰出青年基金的支持，2位被聘为长江特聘教授，2位被评为国家有突出贡献的中青年专家，还有几位获得了教育部的优秀人才基金。这些人才的引进和培养，使实验室的研究队伍得到了稳定，增添了科研的活力，保证了研究工作的发展。
3、充分发挥学术委员会在研究方向调整和开拓中重要指导作用。向其他兄弟实验室学习是实验室建设、发展的必要因素。
自1989年筹建实验室以来，我们先后得到了两届学术委员会的指导。在黎乐民院士主任、左铁镛院士和梁敬魁院士副主任的领导下，学术委员会对我室的每一步发展都起到了十分重要的指导作用。从实验室建设初期研究方向和研究队伍的确定，到每年的开放课题评审，学术委员会都倾注了大量的心血，为实验室的工作总结和发展提出了十分中肯和积极的建议和意见，正确把握实验室的前进方向。值得提出的是学术委员会委员都是来自于其他重点实验室，他们带来了各自实验室建设和管理中的好经验。这些宝贵的经验对于我们这样一个在第二批建立的实验室来说具有十分重要的借鉴作用。
研究方向的调整和发展需要多方面的条件，除了我们自身的工作外，其他单位和学科的支持是必不可少的。传统的无机化学要向材料化学延伸，必然受到了自身研究方法，特别是性能表征手段方面的限制。近年来，我们的工作得到了许多单位和重点实验室的支持。在磁性和光学性质研究中，我们得到了包括北京大学物理系、中科院物理所和长春物理所等单位的兄弟重点实验室的支持，同时也得到了国外相关研究机构的协作。这些兄弟实验室在培养人才、性能表征和实验结果的理论解析等方面给我们提供了大量的帮助。所有这些都是我们实验室发展过程中的重要条件。
4、国家科技部和国家教育部等部门的指导、监督和经费支持是实验室生存和发展的最重要保证，北京大学的有力依托是实验室建设和运行的必要条件。
实验室建设以来，每年国家有关部门向重点实验室投入了大量的经费，虽然这些经费相对于实验室的发展需要尚有距离，但确属雪中送炭。正是靠了这些必要的支持，才使我们实验室能够正常的运行，并有效地对外开放、聚集优秀的科学家来我室开展学术交流。从中我们可以汲纳客座研究人员创新的学术思想，培育和促进实验室亟待发展的研究方向。同时，在交流和开放中，我们也扩展了为其他单位培养人才和提供测试的合作机会。通过两次实验室的评估，使实验室能及时找到不足和差距，促使调整研究方向。
国家教育部在财力十分有限的情况下，给予实验室的仪器更新支持。特别是教育部的高访人员经费有力地促进了我们与国外科学家的交流。我们可以有目的的聘请国外优秀科学家来我室工作，更有效地促进学术交流。同时，教育部通过召集多种形式的研讨会和交流会，使我们能够有更多的机会学习其他优秀实验室的经验，进一步改进我们实验室的建设和管理工作。此外，教育部还在国家有关部门的各种重大科技研究项目立项、研讨和管理中优先面向重点实验室，使我们能及时掌握政府的支持动态、参与这些项目的竞争。
北京大学是我们的依托单位。学校在人员定编、研究生招生和博士后聘用等方面都对重点实验室予以支持。在“211”、“985”等基地和学科建设项目中都向重点实验室倾斜，给以重点实验室强有力得支持。学校的实验室管理委员会给以实验室具体的指导和帮助，及时帮助实验室解决存在的问题。
三、管理出效率，出成果
实验室建设以来，我们不断地在学习国家重点实验室建设与管理的有关办法，领会实验室的主要任务，加强实验室的管理，开展创新性的基础研究，并尽快地将研究成果转化为社会生产力，取得了一些进展：1、在稀土分离化学与萃取工艺优化设计方面，建立非恒定混合萃取比体系的分离串级萃取理论，解决重稀土分离酸度高和平衡速度慢的难题，实现高纯重稀土的萃取法生产，建立了国际最大的高纯重稀土生产线。此外，在钪和钇的分离体系以及稀土分离工艺的优化设计方面取得了重大的进展。本项目的科研成果先后获国家自然科学三等奖1项（1988），国家科技进步奖二等奖1项（1999），三等奖1项（1991）；国家教委科技进步一等奖2项（1991，1995）；教育部科技进步奖二等奖1项（1998）。国家计委稀土办曾两度评价（1995，1998）该项目的“重稀土萃取分离理论及工艺是一项在国内外处于领先水平的重大技术”, “为中国重稀土资源优化利用和稀土分离技术跻身世界先进水平做出贡献”。2、在稀土固体化学方面，提出了合成BaFBr:Eu2+的新方法及稀土激活碱土金属氟氯化物的X射线发光和X射线存储发光机理,并应用于临床的X－射线存储发光屏，获国家教委科技进步二等奖1项（1995）。3、在稀土配位化学方面，把稀土配合物引入分子基电致发光材料中，制备出最大发光亮度达980cdm-1的铽配合物，获国家教委科技进步二等奖1项（1997）。研制出多种荧光强度高，光稳定性好的高分子复合稀土荧光材料，并应用于国家增值税发票等, 获国家教委科技进步一等奖1项（1997）。设计和合成了4f－3d磁性分子基材料，观察到外磁场诱导的慢磁驰豫现象，并对4f-3d的自旋交换机理作了理论研究。在最近出版的一期美国“化学评论”中（CHEM. REV. 102 (6): 2369-2387, JUN. 2002）多处介绍了我实验室在含稀土分子磁性方面的研究工作。4、在稀土物理化学和镧系理论方面，应用谱学方法研究了萃取过程中微乳状液的组成及结构，深化了萃取过程中有机相结构变化和相平衡的认识，获国家教委科技进步二等奖1项（1993）。在高精度数值计算研究成果的基础上建立了基于狄拉克方程的完全相对论密度泛函理论计算程序（BDF）。BDF是迄今最精确的完全相对论密度泛函理论计算的程序。
四、完善规章制度,加强实验室的管理
在我们实验室的建设和发展过程中,我们体会到,作为国家重点实验室必须明确实验室的主要任务,明确自己实验室的主攻方向,长远地考虑实验室的发展规划,同时要加强实验室的内部建设。在实验室建设初期, 我们制定了一系列的规章制度。经过几年的实践,一些规章制度被完善了,一些规章制度被修订了,在执行过程中也补充了一些新的规章制度.我们觉得,一个实验室要办好,必须有一整套合理的规章制度,做到有章可行,行之有效。我们进一步健全实验室内部的管理体制,完善规章制度,加强管理,把实验室办得更好。