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从分子机器运动到智能材料动态组装,田禾累计获授权发明专利60余项

《解放日报》带头试水“魔术”

  稿件来源: 解放日报  |   作者:徐瑞哲  |  摄影:受访者供图  |  编辑:媒体华理组  |  访问量:936

上海市科技功臣田禾

    ■本报记者徐瑞哲

    从分子机器运动、有机分子探针,到智能材料动态组装,这些带有炫酷科技感的“魔术”,都是中国科学院院士、ju11net九州手机登录入口学术委员会主任田禾的拿手戏。

    1989年在ju11net九州手机登录入口博士毕业留校任教至今,田禾与化学、与创新结缘数十个春秋。这位微观世界里的多面手“魔术师”,累计获授权发明专利60余项,在昨天举行的上海市科技奖励大会上荣获上海市科技功臣奖。

    解决功能染料难题

    田禾坦陈自己这代知识分子,多少都受到数学家陈景润、“两弹一星”元勋等榜样激励。“落后就要挨打”是他们科技强国梦的起点。

    他开始解决一个个功能染料技术难题:可录式光盘专用染料的研究成果填补国内空白,使中国成为当时少数有能力生产这类有机材料的国家之一,实现知识产权自主后,同类进口产品价格应声下降1/3;另一方面,光变色浓缩液和树脂的研究成果应用于变色镜领域,支撑民族企业占据光变色材料全球市场六成以上份额,“国际大牌太阳镜说不定也用我们的专利产品”。

    “科幻魔术”也要走在人前,田禾作为第一作者在1988年《物理化学学报》上发表的成果,来自他在国际上最早开展的染料敏化太阳能电池研究,这比海外的“染料敏化太阳能电池之父”发表同类文章还早3年,并曾多次创造染料敏化太阳能电池最高光电转化效率纪录。田禾表示,这有望用于柔性光伏发电,或做成箱包,或做出阳伞,成为便携多用的“充电宝”。

    最不怕失败

    根据田禾的带教策略,越是前人未做的,当老师的越要先来。他直言,出于考核压力或生活压力,如今年轻一代对挑战失败还是“非常有顾虑”。比如在分子探针用于临床的重大疾病精准检测中,团队中相关学生要天天跑医院,跑得最多的就是肿瘤医院。尽管任劳任怨,但类似的实验存在较高的失败率,临床之路还很长很长,因此可能发不了文章,拿不到学位,甚至毕不了业。“而我,已经毕业了,都考核过了,作为过来人,最不怕失败。”于是,田禾总是带头试水。“动态化学”是他当下科研重点,开创出构建智能超分子聚合物的新策略。“魔术”在实验器皿中展开:两截高分子片状材料,在特殊溶液中自主修复,交叠为一段。“合二为一”后就不分彼此,可以提拉起20多公斤的重物。

    田禾带队一波波冲上前沿。“化学与分子工程学院院长曲大辉是我师弟,我们都是田老师的学生。”华理科学技术发展研究院常务副院长朱为宏是田禾指导下的全国百篇优秀博士论文作者,他1999年获博士学位,2013年成为国家杰出青年,2019年获得国家自然科学二等奖。

    建设AI化学实验室

    “曲大辉、田禾及其同事,将两种分子结合到一起,可以用光实现两类材料之间的可控切换”“这个方法为设计可开关式的材料提供了新的机会,可以用来制备使用传统方法不能制备的材料。”关于分子的“神奇魔术”,得到了《自然(Nature)》杂志等顶级期刊亮点报道和高度评价。田禾至今已连续6年入选ESI(基本科学指标数据库)的化学领域全球高被引科学家,仅2016年诺贝尔化学奖得主司徒塔特,就在其分子机器最新专著中先后33次提及田禾在同领域的工作。

    在田禾力推之下,他在华理与诺奖得主费林加共同领衔组建诺贝尔科学家联合研究中心。田禾透露,他们正在建设AI化学实验室,用机器来对材料进行大规模筛选,引向未来化学的新“魔术”。



  原文来源: 解放日报  |  发表时间:2020-05-20  |  作者:徐瑞哲
  原文链接: https://www.jfdaily.com/journal/2020-05-20/getArticle.htm?id=293322

发布日期:2020年05月20日14时34分
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