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首届“兴大”学生邀请报告成功举办


为丰富北京大学化学与分子工程院研究生的学术交流活动,学院设立“兴大”学生邀请报告系列。该活动依托化学院最重要、最高端的“兴大报告”平台,全程由学生主导和组织。报告人由全院研究生提名、评选、邀请和安排。经过两个多月筹划准备,鲍哲南、Feng ZhangPhillip ChristopherJohn.B.Goodenough54名化学家被提名,根据票选结果,最终确定鲍哲南等3名被邀请人。

20181116日,应“兴大”学生邀请报告组委会的邀请,著名材料化学家、美国科学院院士鲍哲南教授和著名化学家、美国科学院院士George M. Whitesides到北京大学化学与分子工程学院访问。首届“兴大”学生邀请报告(兴大报告558期和559期)在化学学院A204报告厅举行,报告由化学与分子工程学院院长高毅勤主持。报告吸引了院内外400余名师生和国家基金委相关领导参加。

鲍哲南教授围绕“Skin Inspired Electronics”展开介绍,鲍老师从自己在贝尔实验室的经历开始讲起,叙述了电子皮肤的初始构想、电子皮肤研究过程中包含的科学问题以及解决方法。在鲍老师眼中,电子皮肤看起来、摸起来像人的皮肤一样,和人的皮肤有一样的功能,可以通讯神经中枢,让我们的大脑可以知道这个传输出来的信息。她将电子皮肤的研究分为传感器和电子电路两大部分,传感器用于感知信号,电子电路用于信号的传递。电子皮肤在传递电信号时应同人类皮肤一样具有柔性、可拉伸性、自愈合性和可降解性等特点,但是这类特殊材料的报道很少或尚不存在。她系统地介绍了如何从分子结构设计实现这些具有“特殊功能”的材料,分享了她的实验室基于“金属配位键”设计的可愈合弹性体的研究工作(Nature Chemistry, 8, 618–624, 2016.)。正是配位键的动态化学性质,使得主链间发生滑移也不会产生断裂,具有良好的韧性;将切断的两个弹性体进行粘连,主链间又会迅速形成基于铁离子的配位键,产生“自愈合”的特性。随后又介绍了基于氢键的动态化学性质所创造出的柔性可拉伸的有机场效应晶体管材料(Nature, 539, 411-415, 2016.)。氢键可以增强共轭聚合物主链间的相互作用,在聚合物薄膜在拉伸状态下仍然保持较高的电荷传输特性。最后,鲍哲南教授简要介绍了可降解的共轭聚合物和基底制备的可降解聚合物场效应晶体管阵列,该器件不仅具有超轻超柔的特性,在空气中放置1个月后便可以完全降解(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 114, 5107-5112, 2017.)。

鲍哲南教授在演讲过程中多次强调了材料化学家的使命,不仅要将基础研究与应用研究紧密结合,同时要密切关注人类社会面临的困难与挑战,从这些问题出发,创造出更有意义的研究成果。


Whitesides教授就现阶段其有兴趣的研究领域进行了思辨和讨论,其中包括生命起源、分子信息存储、水分子在生物学的作用和简易诊断。Whitesides教授认为科研的终极目标是技术的应用,因此我们不仅要培养自己的科研能力,同时需要了解技术的产业化。教授指出现阶段化学工业较少出现本质上革新的新产品和新市场,其中一个原因是产业界很难投入大量的资金进行学术研究,而那些明显的新领域如气候变化,其风险大且运行难。真正发现新的现象和理论是科学界的科研人员,虽然科研工作者更懂技术背后的原理,但是对于如何将理论技术化或应用化以造福人类却所知甚少,而从基本理论到技术产品又需要技师不断优化制造工业,更需要一个团队推广该项技术。因为科研工作者较少接触关于市场、经济和金融的培训,而建立公司的人不懂理论,导致生产链的断层。因此我们需要关注市场和经济,以人类面临的重大挑战为出发点,思考如何通过科学解决问题造福人类。

Whitesides教授以实用性和理论性对研究进行了简单评估。爱迪生在发明电灯时,没有过多考虑科学机理,而是通过对成百上千种灯芯材料的不断尝试最终发现钨丝灯芯的效果最好。而波尔提出的量子理论几乎属于纯基础研究,没有实现大范围应用。理论和应用结合的典范则是法国微生物学家和化学家路易·巴斯德(Louis Pasteur)提出的细菌致病论(Germ theory of disease),该理论为微生物发酵和疫苗研制提供了理论基础,更重要的是挽救了无数生命。在现代科学界贝尔实验室做到了兼具理论性和生产力,因此为美国科学和工业界创造了黄金时代。最后Whitesides教授就化学的未来和人工智能简要深入地说明自己的理解。


兴大报告结束后,两位教授和与会者进行了热烈的讨论。此次报告受到老师和同学们的高度好评。高毅勤教授向两位报告人赠送了“兴大报告”奖章,并合影留念。

除下午的两场报告外,16日上午,Whitesides教授还做了题为《commercialiazation of Technology》的报告,吸引了本学院以外的工学院、人民大学化学系、北京协同创新院等近百名师生的参与。两位教授上午分别与化学学院学生进行了6场面对面交流,从学术研究、生涯规划到博后申请,同学们收获良多。

    首届由学生提名、票选、邀请和组织的“兴大”学生邀请报告圆满结束。此次参与交流的学生来自化学学院各系所各年级的本科生和研究生、中国人民大学化学系和北京协同创新研究院的研究生,参与学生覆盖面广、交流内容丰富。同时,这充分展现了本院学生策划活动、组织活动的能力,丰富了北京大学化学与分子工程院研究生的学术生活。


供稿:“兴大”学生邀请报告组织委员会



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