【科学讲座】赵宇亮:现在的纳米科技和未来的变革性技术

  • 文/姜小平 图/赵然 (本科部)
  • 创建于 2018-01-10
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  2018年1月9日晚7点,中国科学院大学科学前沿进展名家系列讲座Ⅰ第66讲在玉泉路校区礼堂举行。本次讲座的主题是“现在的纳米科技和未来的变革性技术”,主讲人是国家纳米科学中心研究员、中国科学院院士赵宇亮。赵宇亮院士向同学们介绍了纳米科技的定义和几种明星纳米材料,以及纳米科技在实际生活的应用实例。同时,他还表达了对未来纳米技术的变革与有待解明 科学问题的解决的强烈期待。

  赵宇亮院士首先简要介绍了纳米科技——用尺度的概念定义一个领域。纳米之父理查德·费曼预言了纳米材料,其幻想点燃了纳米科技之火,而认识纳米科技也是人类科学与技术发生革命性变化的前提之一。赵院士先用具体的图片示例来带领我们认识什么是纳米尺度,然后用他自己的认识定义了纳米技术:具有纳米尺寸、微观操纵能力、诸多优异性能等这几个关键特征的材料和系统。纳米材料显而易见地具有特殊的纳米效应,例如比表面效应、小尺寸效应(特殊的光热磁力效应)、宏观量子隧道效应等等。

  接下来,赵院士回顾了纳米科技的发展里程碑,并介绍了几种典型的明星纳米材料。碳纳米材料是一种十分神奇的材料,富勒烯、碳纳米管、石墨烯、碳点、石墨炔、纳米金刚石等等都引起过极大的轰动,这些材料虽然前景很美好,但是现在却没有大规模应用的空间。纳米科技古来就有,并不是一个新鲜的事物。富勒烯的结构与足球一样,许多古代和现在的建筑也含有富勒烯结构,而且中国古墨也含有相当比例的富勒烯。

  然后,赵院士向我们讲授了纳米科技在实际生活的应用实例。纳米技术应用的领域极多,在食品、化妆品、微电子、医药、化学、生物制造等领域都有相当广泛的应用。在医学领域,复合生物活性纳米材料体系

  紧接着,赵宇亮院士阐述了未来纳米技术的变革,并向我们推荐了两本书《人类简史》和《未来简史》,希望我们的思维能更加广阔,眼光放得更加长远。他向我们比较详细地介绍了十个最有前景的纳米技术可应用的领域:催化剂、传感与记忆元器件、工程结构应用技术、生物医学应用、癌症和慢性疾病的治疗、能量存储转换与利用、水过滤、视频显示、光压印和其他纳米斑图技术、环境应用等等。在纳米水平上的认知神经科学的发展,人们可以渐渐理解大脑的工作原理;在纳米水平上的信息科学技术的发展,人们可以改变自身的生活方式;在纳米水平上的生命科学技术的发展,人们可以发展出可调可控可适应的自组装纳米系统……

  最后,赵院士向我们简要介绍了2000到2100百年间,人类期待解明的十大科学难题,选定某一个都是值得我们穷极一生去研究的。赵院士认为,为融合和消除这种障碍,针对这些重大科学问题,开展学科交叉研究,纳米科技提供了创新平台,这是一个极大的突破。

  讲座即将结束,同学们积极提问,赵院士也认真地回答了同学们提出的疑问。讲座结束,同学们爆发出热烈的掌声。

赵宇亮院士为同学们做精彩讲座

主讲人简介:

赵宇亮,国家纳米科学中心研究员,中国科学院院士。1985年四川大学化学系获学士学位,就职于中国核动力研究院从事核燃料燃耗质谱分析方法研究。1989年赴日本原子力研究所进修,在东京都立大学获硕士、博士学位。先后在日本原子力研究所和日本理化学研究所工作,从事原子核裂变碎片质量分析以及发现113号超重元素的研究。    

2001年中科院百人计划回到中国科学院高能物理研究所,从核领域转入纳米化学领域,创建了我国第一个纳米生物效应与安全性实验室,从事纳米生物效应(纳米安全性)分析以及肿瘤纳米药物的研究。研究成果发表SCI论文380余篇,SCI引用2万余次。先后获“国家自然科学奖”二等奖(2012),“中国毒理学杰出贡献奖”(2015),发展中国家科学院“TWAS化学奖”(2016),“全国优秀科技工作者奖”(2016)。先后担任Science Bulletin执行主编、Science China Chemistry副主编、以及美欧多个国际SCI刊物副主编等。

讲座内容简介:

近年来,中国的科学技术发展突飞猛进,与中华民族的历史一同跨入新时代。中国的纳米科技已经成为世界关注中国科学技术发展的代表性领域,取得了备受国际社会和学术界高度关注的成就。21世纪能够产生突破性和变革性进展的科学技术,被认为大多会出在多学科交叉研究领域,而纳米科学与技术,正是多学科交叉的典型代表。为此,本报告先向大家介绍中国和世界纳米科学与技术的发展进程,目前发展现状,再结合中国科学家近年来所取得成就,重点讨论纳米科技未来发展方向、展望对未来变革性技术可能带来的影响。

延伸阅读:

“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,是中国科学院大学为本科生开设的必修课程,同时欢迎研究生与教职工参加,由中国科学院大学本科部主办,讲座召集人为徐涛院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机、天文、电子信息工程、环境九个专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。

 

责任编辑:黄巧