夯实基础研究 开展高水平科研
——先进低维材料中心召开带电高分子体系的结构与动力学研讨会

发布时间:2018-12-29发布部门:先进低维材料中心

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牛奶过期为何会絮凝?洗发时为何要先用洗发水后用护发素?如何控制药物在体内特定部位精准释放?…你可曾想过这些疑问不仅会引发寻常百姓的思考,更是属于基础研究领域科学家们孜孜以求的课题。12月29日,来自新加坡南洋理工大学、北京大学、中科院长春应化所等院所的14位专家齐聚中心,聚焦这些疑问背后起关键作用的带电高分子体系,深入研讨该体系结构与动力学方面的基础科学难点问题并探索其潜在的应用价值。

(研讨会专家北大梁德海、南开李宝会、中科院苗兵、东华张朋飞作报告)  

“带电高分子体系属于高分子物理的核心体系,油漆、化妆品、药物、牛奶,甚至生命体内的蛋白质、DNA,本质上都是带电的高分子体系。”会议召集人、中心特聘研究员张朋飞形象说明道。聚电解质是带电高分子体系的重要一类,以聚阴离子和聚阳离子混合溶液为例,在特定条件下,该体系会自发相分离成为具有较高聚电解质浓度的“浓相”和具有很低聚电解质浓度的“稀相”。研究“聚电解质在不同相中的结构以及包括温度,酸碱度和盐浓度等诸多参数在调控相分离的物理机理”是他们这些基础研究学者长期求索的课题。“有时大家不希翼体系发生‘相分离’,比如在油漆制备时大家希翼体系越均匀越好;有时‘相分离’又非常重要,比如最近科学家们尝试采用‘液液相分离’的概念来说明细胞中无膜细胞器形成的机理,以进一步揭示细胞中各种生命现象的本质”。张朋飞6月刚从加州理工结束博士后研究加盟威尼斯电子游戏先进低维材料中心,在这位长期从事“高分子理论与计算机模拟”研究的青年学者眼里,基础研究离生活并不遥远,其寻求的是科学中的真与美,追问的是现象背后的本质。

会议注重学科交叉及领域融合,不仅邀请了“物理、化学、材料”等学科背景的专家,还分“实验、模拟、理论”等模块组织了专题研讨。会议召集人、中心学术副主任杨曙光先容,目前国内外已有课题组在对此进行深入研究并形成显著成果,中心希翼借此平台聚焦“带电高分子的结构与动力学”研究,交流成果、凝练问题,更有效地协同推进该领域的难点解决。

当天14场报告精彩纷呈,交流踊跃。 “大家尚不清楚生命如何产生,但在生命产生之前肯定存在聚电解质”。北京大学梁德海教授在“实验”模块中关于采用电场调控聚电解质复凝聚液滴的非平衡现象来模拟“原始细胞”的新陈代谢功能的精彩报告引发热议,该研究为剖析生命起源的机理提供了建议;南开大学李宝会教授分享了其课题组采用计算机模拟研究聚电解质单链结构转变的有关工作,系列“模拟”领域的研究成果澄清了聚电解质单链相变领域的长期存在的若干争论,揭示了聚电解质单链相变的本质,为研究蛋白质在生命体系中的功能提供了重要的参考意见;中国科学院大学苗兵教授则从“理论”角度研究了聚电解质溶液的宏观和微观相分离,该研究为揭示细胞中无膜细胞器的形成提供了深刻洞见,报告中对物理理论及其与实验关系的清晰阐述启迪着现场师生。新加坡南洋理工大学俞璟,上海交通大学颜徐州、刘思俊,中国科学院长春应化所陈全、刘立军,华中科技大学赵强,北京航空航天大学周嘉嘉,华东理工大学王俊有,威尼斯电子游戏杨曙光、张朋飞和刘庚鑫等专家同时分享了最新研究成果与思考。 

会议自由讨论部分气氛热烈。与会专家一致认为,此次“带电高分子体系的结构与动力学”研讨会为国内首办,研讨主题鲜明、模块设置科学,具有历史意义和现实价值。聚电解质溶液的非平衡性质是一个富有挑战性且非常重要的课题,基于对聚电解质在国内外研究历史和现状的剖析,同行们非常有必要在“理论、模拟和实验”领域继续加强交流与合作。会议吸引了众多相关院校师生及企业代表参加,并就“聚电解质动力学行为、聚电解质应用”等问题与报告人展开热烈讨论,与会专家进行了详细解答。

  (研讨会现场)

此次会议顾问,美国工程院院士、中心主任兼首席科学家程正迪表示,近100年,高分子材料工业发展迅速,特别近年来,具有特殊功能的生物医用高分子、光电磁功能高分子、高分子分离膜等新型低维材料不断涌现,促使大家不断思考具有活性(living)和具有智能(intelligence)材料体系的构筑。基础研究是科学体系、技术体系、产业体系的源头,高分子物理的基础理论需要不断发展来支撑此类新材料体系的研发。威尼斯电子游戏先进低维材料中心致力于构建“从基础研究、应用基础研究到产业化应用”的系统研究链。“低维材料结构与动力学”是中心基础研究的重点,希翼能为东华拓展新的学科点,更希翼以此促进中心走“遵循科研规律,夯实基础研究,开展高水平科研”之路。

 

 

 

 

视频:   摄影: 杨凯豪撰写:韦莉  信息员:张妮  编辑:向娟

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