林柏霖，上海科技大學(xué)研究員，終身序列助理教授，博導(dǎo)。主要研究方向為CO2減排和利用以及可持續(xù)化學(xué)兩個方面。
2009-04~2013-12,斯坦福大學(xué), 博士后研究員
2003-10~2009-03,加州理工學(xué)院,博士
1998-09~2003-07,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué), 學(xué)士
納米人：林老師，請您簡單介紹一下課題組主要的研究方向和發(fā)展情況！
林柏霖老師：我們課題組的主要研究方向包括CO2減排和利用以及可持續(xù)化學(xué)兩個方面。其中CO2的減排和利用包括建立新的減排理論和開發(fā)新的化學(xué)利用技術(shù)兩個方向。已經(jīng)發(fā)表的代表性進(jìn)展包括建立了首個電化學(xué)固定CO2的簡便定量化理論框架（Joule，2018, 2,594-606）和發(fā)展出了通過碳碳鍵的構(gòu)建實現(xiàn)烯烴和CO2共聚的最高效方法（ACS Marco Letters，2017, 6, 1373-1378；入選ACS Editors’Choice）。課題組在以CO2為C1來源制備高附加值有機(jī)分子、（光）電化學(xué)還原CO2制大宗化學(xué)品、新型光電材料、新型可再生高分子化學(xué)及生物無機(jī)化學(xué)等方面也取得了一些進(jìn)展。
納米人：“碳中和”是21世紀(jì)的新命題，CO2固定和還原是各國科學(xué)家研究的重難點(diǎn)問題。今年您在Joule發(fā)表文章，建立了二氧化碳減排新理論，為實現(xiàn)大規(guī)模減排提供理論依據(jù)。對于CO2的利用探索，請問您有什么心得？
林柏霖老師：我們這篇文章對CO2問題及現(xiàn)有的解決策略做了全面的梳理，在發(fā)展這個理論的過程中有幾點(diǎn)很深的感觸。
首先，CO2問題雖然已經(jīng)引起了全球性的廣泛關(guān)注和投入，但是相比于這個問題的嚴(yán)重性和緊迫性來講，這個關(guān)注和投入的力度還是太少了。
嚴(yán)重到什么程度呢？迄今為止，只有兩個全球性的危機(jī)獲得了諾貝爾得主們的廣泛關(guān)注和共識，并通《邁瑙宣言》警告全人類。第一次是1955年核戰(zhàn)警告，第二次是2015年全球性氣候變化警告，簽名的諾貝獎得主們一致認(rèn)為兩者對人類都是同一級別的毀滅性危機(jī)，并鄭重指出了政府間氣候變化專門委員會（IPCC）是全球性氣候變化的最可靠的信息來源。
這個問題又有多緊迫呢？我們的文章對IPCC等權(quán)威機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了梳理，在一些核心數(shù)據(jù)之間建立了清晰的邏輯關(guān)系，結(jié)論是未來20年很有可能是我們通過CO2減排避免全球性氣候變化滑入人類不可承受深淵的最后機(jī)會了。
第二點(diǎn)是衡量任何減排策略時都需要同時考慮減排效率、儲藏穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)成本三個指標(biāo)，我們文章里用一個黃金三角原則對它們做了一個形象描述。目前由于公眾普遍對CO2問題的嚴(yán)重性和緊迫性缺少正確認(rèn)識，導(dǎo)致CO2的大規(guī)模減排片面受制于經(jīng)濟(jì)成本而沒有在全球范圍內(nèi)被廣泛推廣，這也使得全球剩余的碳排放額度繼續(xù)被加速快速消耗，如果沒有相關(guān)顛覆性事件發(fā)生的話，預(yù)計未來20年之內(nèi)就會被消耗光。按照目前的發(fā)展趨勢，全球有可能很快就要進(jìn)入不惜經(jīng)濟(jì)代價也要大規(guī)模減排CO2的時代。
第三點(diǎn)是CO2化學(xué)固定相比于CO2捕集和封存（CCS）具有更好的儲藏穩(wěn)定性，但是前者作為一種大規(guī)模減排策略的潛力被廣泛忽略了。IPCC等權(quán)威機(jī)構(gòu)給出的減排方案里基本沒有CO2化學(xué)固定和化學(xué)利用的貢獻(xiàn)。因此，我個人認(rèn)為發(fā)展和開發(fā)出顛覆性的CO2化學(xué)固定策略和技術(shù)是當(dāng)前化學(xué)工作者能對人類做出的最大貢獻(xiàn)。這一策略在減排效率和儲藏穩(wěn)定性的優(yōu)先級別高過經(jīng)濟(jì)成本的情形下，將為實現(xiàn)大規(guī)模減排CO2做出巨大貢獻(xiàn)。
第四點(diǎn)是我們化學(xué)工作者可能需要更多地用定量分析代替直覺來做判斷。為此，我們在文章里推導(dǎo)了兩個很容易理解和記住的簡潔公式，以電化學(xué)還原固定CO2為例，實現(xiàn)了減排效率的嚴(yán)格定量計算。通過我們的公式和推導(dǎo)出的減排系數(shù)，很方便就能得出不同電化學(xué)還原固定CO2方案的本征減排效率，可以用于指導(dǎo)具體減排技術(shù)路線的設(shè)計。
此外，我們還意外發(fā)現(xiàn)，只要選取減排效率高的電化學(xué)還原固定CO2的方案，即使是用化石燃料發(fā)的電作為能量來源，也是可以實現(xiàn)高效的CO2減排。根據(jù)多方權(quán)威機(jī)構(gòu)的預(yù)測，化石燃料在未來20年仍將是人類最主要的能量來源。我們的這一發(fā)現(xiàn)顛覆了只能用低碳能源驅(qū)動電化學(xué)還原CO2才能實現(xiàn)高效CO2減排的思維定式，為未來的大規(guī)模CO2減排提供了全新的思路。
納米人：您如何看待現(xiàn)在CO2還原制高附加值化學(xué)品的各種技術(shù)？
林柏霖老師：CO2是地球上儲量最豐富的可再生碳資源之一。長遠(yuǎn)來看，CO2還原制高附加值化學(xué)品在能源成本下降到一定水平之后，經(jīng)濟(jì)性開始會顯露出越來越多的競爭力，因此是化學(xué)工業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的一個重要的策略。
我課題組這方面也在做很多努力。但是需要指出的是，CO2還原制高附加值化學(xué)品和CO2減排是兩個不同級別的問題。有專家對現(xiàn)在的化工進(jìn)行了全面的分析，在可見的未來，即使是在樂觀的情形下，化工能消納的CO2量也只是每年幾億噸級別的，跟每年減排所需的幾百億噸級別差距較大。
IPCC等權(quán)威機(jī)構(gòu)歷年來的總結(jié)報告也持類似觀點(diǎn)，目前還沒把CO2化學(xué)利用作為一種可以用于減排的主要手段來考慮。我個人是認(rèn)為這個對我們化學(xué)工作者來講應(yīng)該是一個激勵，需要我們?yōu)槿祟惏l(fā)展出顛覆性的解決方法。
納米人：我們知道，您的本科階段是在中科大就讀，無論是科研還是人生，您覺得中科大對您影響最大的是什么？有沒有一些特別值得您回憶的人和事？
林柏霖老師：有一種說法是國內(nèi)有很多科技大學(xué)，但是只有中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)才有“學(xué)術(shù)“兩個字。我就講講科大學(xué)術(shù)上對我的影響吧。
我心目中的科大有著當(dāng)時國內(nèi)最好的理工本科教育。無論課程學(xué)習(xí)還是科研實踐，都使我終生受益。科大有很多優(yōu)秀的教學(xué)老師，常年專注于教書育人，培養(yǎng)了一代又一代基礎(chǔ)寬廣扎實的學(xué)生。
我最早的科研啟蒙是來自于大二的《電磁學(xué)》課。任課的劉之景老師讓學(xué)生們自己選題讀文獻(xiàn)做報告，通過這種當(dāng)時國內(nèi)還很少見的課程形式，極大地激發(fā)了我對科研的最初始熱情。從那以后，我就養(yǎng)成了到圖書館大量翻閱各種影印版學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)的愛好。
通過閱讀，我對郭慶祥老師的計算化學(xué)工作產(chǎn)生了濃厚的興趣，在大三的時候就申請加入了郭老師的課題組。郭老師儒雅謙卑，是有仁者之風(fēng)的師長。我在對未來還是一片迷惘的時候，能遇見郭老師這樣的師長是一種莫大的幸運(yùn)。
當(dāng)時科大還是五年制本科，我因此有了大量的時間可以泡在實驗室里，和還在Breslow教授組讀博的劉磊教授和留組讀博的傅堯教授兩位師兄合作，一起做了一系列工作，其中包括發(fā)現(xiàn)了到現(xiàn)在還被廣泛采用的鎳催化偶聯(lián)反應(yīng)的機(jī)理特征。這個工作也讓我對金屬有機(jī)化學(xué)背后清晰的機(jī)理邏輯產(chǎn)生了濃厚的興趣，并驅(qū)使著我后來選擇了Bercaw教授作為我的博士導(dǎo)師。
雖然那個時候科大的科研條件跟發(fā)達(dá)國家差距巨大，但是大家還是很有干勁地邊學(xué)習(xí)邊摸索著怎么做科研，現(xiàn)在回想起來，那種純粹的狀態(tài)將是我一生的美好回憶。
納米人：中科大畢業(yè)后，您進(jìn)入加州理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位，隨后又到斯坦福大學(xué)從事博士后研究。就您看來，國內(nèi)外的科研氛圍、習(xí)慣有哪些不一樣？
林柏霖老師：這些年國內(nèi)的科研硬件提升很快，很多方面其實已經(jīng)比加州理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)的要優(yōu)越了。從各種定量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，國內(nèi)有些頂尖單位的最新論文發(fā)表情況已經(jīng)超過了我待過的這兩個學(xué)校。針對這種態(tài)勢國內(nèi)已經(jīng)有不少的分析，比如說買還是自主研發(fā)設(shè)備以及有關(guān)增量和存量的討論等，這里我就不多說了。具體到科研氛圍和習(xí)慣上，多樣性是這兩個學(xué)校給我留下最深刻的感覺。
一方面是科研方向的多樣性。兩個學(xué)校都在系或者更大的范圍內(nèi)提供了很多讓研究生和博士后進(jìn)行正式或者非正式學(xué)術(shù)交流的機(jī)會，因此我接觸了各種大相徑庭的科研思想。很多美國本土學(xué)生對待科研的態(tài)度給我留下了深刻的印象。他們一般會盡力追求以一個完整故事的形式來呈現(xiàn)自己的工作。
有不少人哪怕是做著一些冷門、短期內(nèi)看不到應(yīng)用希望的課題，講起自己的工作時也會充滿激情和自豪。我曾經(jīng)一度不是很喜歡這點(diǎn)，認(rèn)為是美國人過度的自我包裝。后來才逐漸意識到，科研有太多未知的未知，只有維持多樣性，東方不亮西方亮，才能降低錯過重大原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)的概率；而美國人的這種文化可以鼓舞暫時弱勢者頑強(qiáng)生存下去，有利于科研多樣性的維持，為像張益唐這樣的人提供堅持下去的土壤。
另外一方面是價值評判的多樣性。我的博士導(dǎo)師Bercaw教授是一個很典型的例子。老先生很早就評上了美國科學(xué)院院士，在茂金屬化學(xué)、碳?xì)滏I活化和分子固氮三個領(lǐng)域都取得了令人仰望的成就，其中第一個成就在工業(yè)界有著現(xiàn)象級的影響，第二個成就還讓他去年被科睿唯安（ClarivateAnalytics）預(yù)測為諾貝爾化學(xué)獎的熱門獲選人之一。他雖然應(yīng)用上取得了巨大的成就，帶學(xué)生做科研時卻把是否有全新的基元反應(yīng)當(dāng)作最高的評價標(biāo)準(zhǔn)。
很多年前，著名的BP石油公司連續(xù)資助了他十幾年共一千多萬美元的科研經(jīng)費(fèi)來研究甲烷的碳?xì)滏I活化，他卻在被采訪時公開宣稱只對其中的基礎(chǔ)機(jī)理感興趣。神奇的是，這竟然也沒影響到BP的資助力度。Bercaw教授除了一篇受邀的小綜述之外，一輩子沒在Science和Nature上發(fā)表過研究論文。組里的學(xué)生畢業(yè)時文章也很少，但是在美國無論是學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界都很受歡迎。
整體上來講，我感覺美國在基礎(chǔ)和應(yīng)用以及文章的發(fā)表等方面的評價上會更多樣化一些。比如說斯坦福大學(xué)的崔屹教授，也是科大的師兄，在具體了解了我們建立的減排新理論之后就特意鼓舞我說，像這種工作不要在意發(fā)表在什么雜志上，只要能發(fā)表出來就成功了。（我們后來也比較幸運(yùn)，經(jīng)受住了政策制定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和電化學(xué)三個領(lǐng)域?qū)徃鍖＜业目简灒罱K得到Joule編輯團(tuán)隊的肯定，順利發(fā)表了這個理論。）這種多樣性的價值評判跟科研方向的多樣性是相輔相成的，應(yīng)該是美國重大原創(chuàng)成果層出不窮的一大根源。
納米人：您沒有留在國外發(fā)展，而是回國到上海科技大學(xué)任教。做出這一決定，您當(dāng)時主要考慮的是什么？
林柏霖老師：我是抱著要回國的心態(tài)出國的，具體原因有很多，比如說希望不要和年紀(jì)逐漸大了的父母隔著一個太平洋，還有文化上的慣性和歸屬感等等。最終直接觸發(fā)我決定回國的因素有兩個。
第一個是看到了我們國家培養(yǎng)的頂尖人才在硅谷的國際人才自由競爭中整體處于劣勢，這讓我一直在思考我們的教育問題出在了什么地方。
第二個是偶然了解到了正在籌辦的上海科技大學(xué)，后來學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和我們物質(zhì)學(xué)院創(chuàng)始院長楊培東教授（也是科大師兄）說服了我這是一所立志于教育改革的新式大學(xué)，理念使我產(chǎn)生了強(qiáng)烈的共鳴，因此我就成為了最早一批加入的人。
納米人：請問您希望學(xué)生更注重哪些方面素質(zhì)的培養(yǎng)？您最近是否有招生或者博后招聘的需要？
林柏霖老師：我的理想是把學(xué)生培養(yǎng)成敢想敢說敢做、又能想能說能做的人才。招生或者招博士后的需要是一直都有的，歡迎感興趣的同學(xué)給我發(fā)郵件。
納米人：中科大六十周年，如果請您對中科大說一句話，您會說什么？
林柏霖老師：祝福母校在新拓展的方向上一切順利，同時保持傳統(tǒng)優(yōu)勢，成為純粹學(xué)術(shù)的一個圣地。
