2023年7月13日-20日,中国科学技术大学化学与材料科学学院的17位同学前往苏州纳米技术与纳米仿生研究所、上海有机所和上海硅酸盐研究所开展了为期8天的所系结合夏令营活动,此次夏令营由化学与材料科学学院彭冉冉副教授和张颖副教授担任领队。
第一站“纳米所”,全称“中国科学院纳米技术与纳米仿生研究所”,主要研究纳米尺度的新型材料与其应用等。在所里的三天时间里,纳米所给同学们准备了丰富的活动内容。历史展厅里,纳米所的老师热情地向同学们详细介绍了纳米所的“前世今生”、组成部门、成果,以及目前主攻的研究方向等。同学们先后聆听了纳米所、生物医学部与纳米器件部的介绍,先进材料研究部与创新实验室的介绍及学术报告。通过一系列的介绍和学术报告,同学们了解到生物医学部主要研究方向是关于生物、医学、化学、材料的交叉研究,重点是类器官相关的技术与研究;纳米器件部则主攻智能信息技术革新与产业应用,一方面是新型材料的研发,另一方面则是材料的实际运用。
纳米所不仅安排了大量高质量的学术报告,还带领同学们依次参观了各类重要的实验室和测试中心,如:微纳智能传感器实验室,印刷电子研究中心,医学部与器件部统领的分子束外延实验室、太赫兹实验室与纳米-生物界面实验室,智能可穿戴创新与应用研究中心,真空互联实验室以及测试分析平台等多处重要实验室。由纳米所轻量化实验室牵头,与多家高校、企业联合创办的智能可穿戴创新与应用研究中心主要研究碳基纳米材料,专研于其创新研究与应用。在研究中心的多项技术支持下,目前已有部分技术投入使用。新近研制的大科学装置之一,备受瞩目,有望成为“表界面科学研究新范式”的真空互联实验室,简称Nano-X,建有总长203米的真空管道,材料可通过管道送至不同模块进行生长、测试等,从而保证真空环境连续性。测试分析平台则主要用于材料测试与分析,拥有专业测试团队,同时自主研发多个大型测试仪器,为纳米所的材料分析与质量综合评价提供了极大的帮助。
通过纳米所精心安排的一系列报告和参观,同学们深入了解了柔性可穿戴传感器,透明导电膜和有机发光OLED膜等一系列纳米所重要相关技术的应用及前景。经过此次参观,同学们对纳米尺度材料的制备与处理有了更加深入地了解,虽然限于专业知识有限,在部分领域可能有些一知半解,但纳米所的老师与师兄十分热情,为我们解答了诸多疑惑。
7月17日,同学们来到了中国科学院有机化学研究所继续开展参观学习。上午同学们参加了隆重的开营仪式。在开营仪式中,有机所的老师向同学们介绍了有机所的历史与由来,目前有机所内有两家国家重点实验室:生命有机化学国家重点实验室和金属有机化学国家重点实验室,此外还有四个重点实验室,分别是有机氟化学重点实验室、天然有机产物合成重点实验室、有机功能分子合成与组装重点实验室与能量调控材料重点实验室,其中有机氟化学实验室有望在几年内成为国家重点实验室。
同学们在有机所师兄的带领下参观了各个实验室,实验室内井井有条,一楼的分析部门的先进测试仪器,为学生们的科研工作保驾护航。参观以有机所展览馆作结,有机所致力于三个面向,一是面向世界科技前沿,有机所有多项震惊世界的发现,其中最著名的是1965年牛胰岛素的首次人工全合成;二是面向国家重大需求,这方面主要依靠的是有机氟实验室和能量调控实验室的成果;三是面向国明经济主战场,在深入探索基础研究的同时,有机所也不忘技术产业化,与多个企业合作建立了多条大规模产业链。
随后,我们在报告厅内听取了一系列有机所科研成果的报告,有机所的老师们详细地向我们同学们展示了课题组的工作和成果。比如:天然有机产物实验室,简称天然室,以及能量调控实验室的报告,由多位教授、研究员依次介绍了组内的课题。老师们的讲解十分细致,在报告最后同学们就心中疑惑积极向老师们提问,尤其是关注度高的人工智能问题,不少同学表达了自己的疑虑,担心未来人工智能是否会取代化学家,而教授们表示短期内大部分工作还无法被取代,毕竟实验思路的提出和拓展远非AI可以轻松实现的。随后几天,有机所陆续安排了多位导师向同学们介绍组内的课题与工作,包括金属有机实验室,王晓明教授的双多核金属催化、游书立教授的芳香化合物寿星转化等。金属有机实验室的工作主要围绕各类金属催化有机反应进行,其中麻生明院士带来的关于联烯化学十分有趣,其主要关注联烯的合成、反应活性等方面,已经取得了不错的成果。
通过有机所夏令营的精心安排,同学们收获满满。
最后,同学们来到了中国科学院上海硅酸盐研究所。在硅所老师的带领下,同学们了解学习了硅所的历史与成果。目前硅酸盐所有三大园区,位于苏州的太仓园区主要负责技术产业化,另外二者则从事基础研究与新技术的研发。硅酸盐所主要从事先进天然非金属材料的研发与制备,其中共包括七大板块:结构陶瓷、陶瓷基复合材料、功能陶瓷、人工晶体、透明陶瓷、无机涂层、以及种玻璃。七大类材料各有特色,在航天航空等领域有着极为重要的应用,除此以外硅酸盐所在能源材料与生物医用无机材料也有不错的成果。
了解硅所的历史与主要成果后,同学们前往丁栋舟老师的实验组进行参观,该组研究的正是稀土氧化物闪烁晶体。丁老师为人风趣,除组内工作外与我们探讨了许多有关科研的话题并强调了在科研过程中态度与努力的重要性。随后,曹逊老师给同学们做了关于光热调控材料与器件的报告。材料对光、热的选择性调控,可以实现能量的进出以及颜色的精准控制,从而达到调控能量与信息的效果。之后同学们先后参观了无机功能材料与器件重点实验室,先进环境材料实验室和空间环境科学实验室。
次日,同学们学习了老一辈科学家的精神,在过去那艰苦卓绝的年代,诸位前辈躬耕于实验室,以有限的物资创造出了无限的价值。同学们还观看了有关纪录片《诗与真》的报道,对于科学家精神有了更深入的体会。之后。同学们参观了关于曹逊老师课题组的实验室以及有关光热效应陶瓷的实验室,这些新颖的技术都给同学们带来极大的震撼。
7月20日所系结合夏令营(苏州-上海线)圆满落下帷幕,同学们在夏令营中收获了许多新的知识,也增长了不少的见识。通过此次夏令营,同学们了解了三个所的历史和科研方向,老一辈科学家的精神,为同学们未来的科研生活点亮了一盏盏明灯。
撰文:化学与材料科学学院蒋孜源
2023年7月22日