宋礼成（金属有机与原子簇化学）院士｜我国铁硫属原子簇与氢化酶仿生化学的开拓者与奠基人#

一. 基础信息概览#

姓名：宋礼成 (Licheng Song / Li-Cheng Song)
生卒年月： $1937$ 年 $7$ 月出生于山东济南
所属学部：中国科学院化学部
当选年份： $2007$ 年当选为中国科学院院士
主要研究领域：金属有机化学、原子簇化学、氢化酶仿生化学、富勒烯化学

二. 核心学术贡献#

1. 研究方向#

宋礼成院士长期致力于金属有机化学、原子簇化学、富勒烯化学以及天然氢化酶仿生化学的基础和应用研究。他聚焦于过渡金属原子簇化合物在微观分子结构设计、定向合成方法学，以及反应活性控制上的经典科学难题。他特别围绕多金属多硫属原子簇的电子结构和成键规律展开深入探索，在国际上较早地将原子簇化学与高效生物能量转换体系融合，致力于通过人工设计和构筑低成本、高选择性的氢化酶仿生分子模型，阐明其在光/电化学条件下催化质子还原产氢的物理化学特征，为推动清洁氢能发展与人工光合成提供了系统的微观反应机制。

2. 标志性成果#

铁硫属原子簇合成新反应与“双等瓣/环化等瓣置换”理论突破（重构金属原子簇构筑范式）：在金属有机原子簇化学方向，宋礼成系统提出了合成铁硫（ $\text{Fe-S}$ ）、铁硒（ $\text{Fe-Se}$ ）、铁碲（ $\text{Fe-Te}$ ）原子簇化合物的多种新试剂、新反应和新合成方法。他率先发现了“双蝶状铁硫络盐”的形成反应。在此基础上，他在国际上系统研究并提出了“双等瓣置换（ $\text{double isolobal substitution}$ ）”及“环化等瓣置换（ $\text{cyclization isolobal substitution}$ ）”反应，展示了合成桥连及大环四面体簇合物的新方法。这些方法的建立打破了多金属簇合物传统定向构筑在空间骨架上的物理瓶颈，为在分子水平设计复杂多核活性中心提供了全新的理论模型。
$\text{[FeFe]}\text{-}$ 、 $\text{[NiFe]}\text{-}$ 和 $\text{[Fe]}\text{-}$ 氢化酶活性分子模型与高效光/电催化产氢（探索未来清洁氢能底座）：天然氢化酶（ $\text{Hydrogenases}$ ）能够利用非贵金属铁、镍作为活性中心，在温和条件下高效催化质子还原产生氢气。宋礼成院士课题组在国际上系统开展了各类氢化酶仿生模型的化学合成。他们设计合成了一系列包含 $\text{[FeFe]}\text{-}$ 、 $\text{[NiFe]}\text{-}$ 和 $\text{[Fe]}\text{-}$ 氢化酶活性中心的仿生分子模型，其中最具代表性的是成功制备出唯铁氢化酶的 “三铁三硫”（ $\text{triiron trisulfur}$ ）分子模型物，以及含光敏剂卟啉环系的模型物。课题组系统探究了这些模型物在光/电化学条件下将质子（ $\text{H}^+$ ）高效、低能耗还原成氢气（ $\text{H}_2$ ）的催化动力学和热力学性质，为开发具有完全自主产权的新一代低成本、非贵金属仿生催化产氢剂奠定了扎实的物理化学基础。
富勒烯金属有机化合物的“松散”配体交换合成法（提升单一异构体产率）：富勒烯（如 $\text{C}_{60}$ ）由于具有独特的立体多面体大 $\pi$ 共轭结构，其官能团化以及与过渡金属配位往往面临异构体多、选择性差、纯化工艺繁琐的共性瓶颈。宋礼成在国际上率先提出了适于合成富勒烯金属有机化合物单一导构体的“松散（ $\text{loose}$ ）配体交换法”。该方法通过调控过渡金属前驱体上弱配位（松散）配体的离去与富勒烯配位的动态热力学与动力学平衡，实现了对特定、单一构型富勒烯过渡金属配合物的高选择性、高收率合成，显著提升了这一复杂大分子有机金属体系的合成质控水平。

3. 学术地位与影响#

宋礼成院士是我国金属有机化学与原子簇化学领域极具国际声誉的领军学者和重要奠基人。他于 $1989$ 年编写并出版了我国第一部《金属有机化学》教科书，该书荣获 $1999$ 年度国家级优秀图书奖，极大地推动了该学科在我国的体系化建设和青年人才培养。他至今在国内外顶级学术期刊（如 J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Organometallics、*Acc. Chem. Res.*等）上公开发表学术论文 $300$ 余篇。在上世纪末（ $1998 - 1999$ 年），他连续两年在《 $\text{SCI}$ 》系统收录论文数全国个人排名中位列第 $2$ 和第 $4$ ；按国际论文被他人引用次数统计，连续三年（ $1998 - 2000$ 年）全国排名第 $1$ 和第 $2$ 。他的开创性工作在国际上显著确立了中国在过渡金属硫属原子簇和氢化酶仿生化学领域的学术话语权。

三. 教育与职业轨迹#

1. 教育背景#

$1957.09 - 1962.07$ ：南开大学化学系，本科毕业获理学学士学位（其间在基础化学方向展现出卓越的领悟力，毕业后直接留校投身教学科研工作）

2. 工作履历#

$1962.07 - 1986.04$ ：南开大学化学系，历任助教、讲师（甘坐冷板凳，在教学与基础科研第一线潜心耕耘达 $24$ 年之久）
$1979.10 - 1981.10$ ：美国麻省理工学院（ $\text{MIT}$ ）化学系，访问学者（导师为著名有机金属化学家 $\text{D. Seyferth}$ 教授，期间系统接触了世界最前沿的金属有机和原子簇化学体系）
$1986.04 - 1988.11$ ：南开大学化学系，副教授
$1988.11 - 至今$ ：南开大学化学学院，教授（于 $1990$ 年起正式受聘为博士生导师，其中 $1995$ 年曾应邀赴美国哈佛大学化学系担任访问教授）
重点平台学术兼职：南开大学元素有机化学全国重点实验室学术委员会委员、中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室学术委员会委员（长期担任）

四. 主要荣誉与奖项#

1. 国家级与省部级科技奖项#

国家级优秀图书与教学奖项：
- 国家级优秀图书奖（ $1999$ 年度，获奖专著：《金属有机化学》）
- 国家级优秀教学成果奖二等奖（ $1993$ 年度，第一完成人，获奖项目：“金属有机化学课程建设和教材编写”）
省部部委级科技奖项：
- 天津市自然科学一等奖（ $2013$ 年度，第一完成人，获奖项目：“氢化酶活性中心模型物及相关过渡金属簇合物化学研究”）
- 天津市自然科学一等奖（ $2005$ 年度，第一完成人，获奖项目：“蝶状铁硫（硒、碲）簇合物及富勒烯金属有机化学研究”）
- 教育部科技进步（自然科学类）二等奖（ $1999$ 年度，第一完成人，获奖项目：“铁、硒、碲金属有机及原子簇化学研究”）
- 国家教委科技进步（自然科学类）二等奖（ $1993$ 年度，第一完成人）
- 国家教委科技进步（自然科学类）二等奖（ $1989$ 年度，第一完成人，获奖项目：“过渡金属原子簇及金属有机化学”）
- 天津市优秀教学成果一等奖（ $1993$ 年度，第一完成人）

2. 国际与行业重大奖项#

行业学术大奖：
- 荣获中国化学会第一届“黄耀曾金属有机化学奖”（ $2004$ 年度，中国金属有机化学领域最高个人学术奖）
- 荣获中国化学会有机化学委员会“有机合成创造奖”（ $2005$ 年度）

3. 其他重要荣誉#

$1992$ 年：获批享受国务院政府特殊津贴专家
$1998$ 年：荣获“天津市劳动模范”称号
$2007$ 年：正式当选为中国科学院院士（化学部）

五. 社会职务与学术服务#

1. 学术期刊任职#

国际旗舰期刊国际编委：
- 曾担任美国化学会（ $\text{ACS}$ ）金属有机化学旗舰期刊 Organometallics 国际编委（ $1992 - 1997$ 年，为极少数担任该期刊早期编委的中国学者之一）
国内主流期刊编委：
- 长期担任《中国化学》（Chinese Journal of Chemistry）、《化学学报》（Acta Chimica Sinica）等多家物理化学和有机合成核心期刊的常务编委、顾问。

2. 重要社会与学术兼职#

国家级及校内重点创新平台：
- 元素有机化学全国重点实验室（南开大学）学术委员会委员
- 金属有机化学国家重点实验室（中科院上海有机化学研究所）学术委员会委员
- 南开大学化学学院学术委员会常务委员

六. 个人风格与格言#

宋礼成院士治学严谨执着、甘于寂寞、宠辱不惊。在 $42$ 岁远赴美国麻省理工学院（ $\text{MIT}$ ）做访问学者之前，他曾担任了长达 $24$ 年的助教和讲师。这段在极其匮乏的物质和实验条件下默默打牢底座、厚积薄发的长跑岁月，塑就了他极其朴素、注重实验一线的纯粹学者品格。面对荣誉和新时期的研究方向，他常用极度平实理性的态度要求自己，不图虚名：

“院士是一个人在学术上的最高荣誉，但绝不是成就的最高点。我们做实验科学的，一辈子都不能脱离实验室的‘油盐酱醋’。科学研究是一项需要极高定力的事业。做学问要甘于寂寞，在别人看不见的等叶轨道和铁硫、铁硒微观原子簇结构里，去寻找最真实的成键规律和反应选择性。我虽然已过古稀之年，但感觉自己脑子还不迟钝，做科研的条件真正好起来也就这几年，能为国家在仿生能源上探出一条新路，我就应当多尽一份本分。”

在人才培养和南开化学的科学薪火传承上，他始终抱持着高度的热枕和教育家情怀：

“我是一个地地道道的南开人，在南开园里生活和工作了半个多世纪，最幸福的事就是乐见桃李天下。科学探索没有捷径。我们研究氢化酶仿生化学、设计并构筑‘三铁三硫’分子模型，不是为了单纯地在纸面上发表一两篇好看的文章，更重要的是要把我们的基础研究推向人类未来理想、绿色、廉价能源的延长线上。激发年轻一代的科学胆识和想象力，才是实现我国高水平科技自立自强的真正动力。”