拳拳赤子心  殷殷报国情

一、STM青年实验室的建立

1953年，白春礼出生于辽宁省丹东市的一个普通干部家庭。1974年结束生产建设兵团的四年艰苦知青生活后进入北京大学深造，1978年以优异成绩考取中国科学院研究生院研究生并于1981年获得硕士学位，1985年在中国科学院化学研究所成为新中国自己培养的第一批博士。

1985年9月，白春礼赴美国加州理工学院开始博士后研究，由John Baldschniler 教授（曾任美国总统科技办公室副主任）推荐进入美国喷气推进实验室。美国喷气推进实验室是美国宇航局与加州理工学院共同管理的一所世界著名实验室，钱学森教授曾担任过该实验室主任，白春礼是进入该实验室的第二个中国人，在这里他首次接触到了扫描隧道显微学（STM）。扫描隧道显微学是80年代发展起来的新兴技术领域，它使人类首次观察到了物质表面原子真实的排列状况，当时的国际科学界一致认为STM的问世是表面科学和表面现象研究技术的一次革命，两位STM技术发明者因此荣获1986年诺贝尔物理学奖。白春礼敏锐地感到应该掌握这项技术以填补国内空白。

他主动申请承担研制真空扫描隧道显微镜任务并为之努力拼搏，很快获得了1 Å水平分辨率和0.1 Å垂直分辨率，这是当时国际上最好的观察结果，研究成果很快被列为1987年第二届STM国际会议大会报告，他编制的STM软件还被美国海军实验室采用。Baldschniler教授对他的工作给予了高度评价，称他是“杰出青年科学家中的佼佼者”并希望他能一直留在美国工作。但白春礼谢绝了美国同行的极力挽留并毅然作出了回国的决定, 随即着手购置加工设计STM所需的关键部件，他将自己节省下的工资和筹措到的资金全部购买了国内尚无法生产的元器件。带着这些元器件，白春礼满怀开拓中国STM事业的热情和决心回到了阔别两年的祖国。

1987年10月，中国科学院化学研究所成立由白春礼带领的STM青年实验室。白春礼从实验室的基本建设开始，在曾是仓库的地下室里因陋就简开始了夜以继日、加班加点的研究工作，仅用4个多月的时间就研制成功了我国第一台单微机控制、有数据分析和图像处理系统的STM，专家鉴定这台仪器达到了当时国际上最好水平。随后他们用这台仪器开展的研究工作不断取得开创性研究成果，引起了国内外医学界、生物界和化学界的广泛关注和认可，多个国家的研究机构向他们提出合作研究甚至提出直接购买仪器。几个月后，白春礼又带领研究人员开始研制原子力显微镜AFM，由于技术难度大，当时世界上只有极少数实验室研制的AFM可以达到原子级别分辨率，尚无商品出售。1989年3月，白春礼带领的STM青年实验室比原计划提前10个月研制出可成功观察到原子级高分辨率图像的AFM。STM和AFM的先后研制成功，一举使我国表面科学领域研究迈入世界先进水平行列，同时也开拓和促进了扫描隧道显微学在不同学科领域中的应用。最为重要的是，STM、AFM以及相关新型显微仪器的出现，为我国纳米科学研究注入了强大动力，直接推动了我国纳米科学技术的巨大发展。

1994年，STM青年实验室发展成为中国科学院纳米科学与技术青年实验室，研究方向仍主要集中在纳米表征仪器和设备的研制方面。在白春礼的带领下，实验室又先后研制成功了低温扫描隧道显微镜、弹道电子发射显微镜和扫描近场光学显微镜等多台表界面微纳结构分析仪器，为我国纳米科技的发展奠定了至关重要的技术基础。

二、纳米实验室的发展壮大

1999年，万立骏从日本学成回国加入实验室工作，为纳米实验室发展带来了新的生机和动力。1957年，万立骏出生在辽宁省大连一个普通的农民家庭，青少年时期过着食不果腹的艰苦生活却始终充满对知识的渴望。1977年考入大连工学院（现大连理工大学）金属材料与热处理专业学习，大学毕业在工厂里做了几年技术员后，凭着对科学研究特有的热爱，他又回到母校师从材料学家郭可信院士攻读透射电镜和材料表面科学硕士学位。1987年，硕士毕业的万立骏在大连海运学院（现大连海事大学）担任讲师，然后在从事了透射电镜研究材料微观结构几年后，他深深感到国内与当时国际上飞速发展的科技水平间存在的巨大差距。尤其是扫描隧道显微技术的出现，让他颇为激动地认识到这正是自己想要投入和挑战的一个新领域。

1992年，万立骏带着妻儿远赴日本东北大学攻读博士学位，开始了电化学扫描隧道显微技术的相关研究。在学业和生活的双重压力下，他以常人难以想象的坚韧和毅力克服了语言、生活和专业方面的重重困难，用3年的时间以优异成绩获得了博士学位。此后，他先后在日本科学技术振兴事业团任研究员、北海道大学电化学STM研究小组做访问学者以及东北大学任助理教授。在日本工作和生活多年，万立骏一直心系祖国、时刻关注着祖国的发展和变化。每每参加一些很少能看到国人身影的大型国际学术会议，想要回去报效祖国的念头就愈加强烈。尽管在日本的工作和生活都已经足够稳定和优越，但他回国的决心却非常坚定。1999年，万立骏放弃了日本已经稳定和优越的工作生活条件，正式加入中国科学院化学研究所纳米科学与技术青年实验室。回国后的工作环境和生活环境与日本相比都有着非常大的落差，但在实验室主任白春礼的关心下，万立骏仍抱着满腔的热忱在艰难中开始了研究工作。他克服了一个又一个困难，带领实验室人员将研究方向逐步从纳米表征仪器设备研制向分子纳米结构研究拓展。万立骏利用电化学STM技术，建立了一套从结构设计制备、理论模拟、性能检测到原位STM结构表征的系列研究方法，成功获得了各类有机分子在固体表面不同条件下的有序分子组装结构，实现了利用外界条件对分子组装结构的调控。

三、纳米实验室的现在与未来

2001年，纳米科学与技术青年实验室经考评晋升成为中国科学院重点实验室，并正式更名为中国科学院分子纳米结构与纳米技术重点实验室。在白春礼院士和万立骏院士的共同带领下，通过合理的人才引进，研究方向进一步发展至碳纳米功能材料、纳米生物检测以及纳米催化等多个领域。

当前，实验室正面向科学前沿和国家重大战略需求，以功能分子纳米结构的物理化学研究为核心，以功能纳米材料在生物医学、能源环境等方面的应用为导向，努力促进原创性科研成果向现实生产力转化。未来，实验室力争在疾病诊疗的分子机制和能源环境中的表界面问题研究上取得一批具有国际影响的原创性研究成果，引领相关研究的国际发展，同时注重学科交叉与融合，充分发挥实验室的整体优势，成为分子纳米结构与纳米技术领域国际领先、有重要影响的实验室。