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侨眷纳米专家吴新涛
 
慧聪网   2005年10月8日18时5分   信息来源:福建侨联网    

吴新涛给研究生授课

吴新涛给研究生授课

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    继互联网、基因等名词成为人们关注的热点后,纳米一词也越来越多地跃入人们的眼帘。钱学森院士预言:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点,会是一次技术革命,从而将是21世纪的又一次产业革命。”
   
    按照半导体行业著名的摩尔定律,每18个月左右,芯片的速度增加一倍、尺寸减小一半,到2010年,它就会达到其物理的极限,因为按照微电子技术越来越小的发展思路,它会碰到无法逾越的量子效应。现在人们越采越倾向于纳米技术的思路,即从单个原子、分子做起,认为它是突破这个极限的惟一希望。专家预测:纳米技术未来的应用将远远超过计算机,成为未来社会发展的核心,极大地影响人类的生活。
   
    连日来,我国纳米研究捷报频传。在最近揭晓的2002年国家科学技术奖评审结果中,由菲律宾侨眷吴新涛参与共同主持的科研成果,荣获国家自然科学奖二等奖。此项研究成果构筑了目前容量最大的金属纳米笼,笼内体积超过1000A3(即一立方纳米),可同时容纳多种离子和小分子,引起世人的注目。
   
    此次获奖的科研项目名称为“新型无机聚合物的设计合成、结构规律与性能研究”,是由福建物构所所长洪茂椿研究员和吴新涛共同主持完成的。除金属纳米笼外,研究成果同时构筑了无机——有机纳米管,进而以特定方式串成首例结构有序的金属——有机纳米管阵列;此外还利用合理合成思想,将不同的团簇活化制备出各种金属纳米线。令科技界引以自豪的还在于这些“笼”、“管”、“线”是由大小均匀的纳米颗粒构成。
   
    吴新涛是国内著名的物理化学(结构化学)家,现任中科院福建物质结构研究所研究员,博士生导师,中科院院士,结构化学国家重点实验室学术委员会副主任,中国化学会理事会理事。他于1999年当选为农工党福建省委会主委;2002年当选为福建省科协主席;2003年1月当选为福建省政协副主席。
   
    吴新涛的父母及亲人旅居菲律宾,妻子系印尼归侨。1939年4月,吴新涛出生于福建石狮,初中时在石狮石光中学念书,1960年毕业于厦门大学化学系,1966年福州大学化学系化工系物理化学专业研究生毕业,1983-1985年作为访问学者先后到美国弗吉尼亚大学化学系和纽约州立大学石溪分校进修学习。他长期从事过渡金属硫化学、簇化学和结构无机化学的研究,并承担了国家自然科学基金重大、重点及面上等项目。基于对簇化学的贡献,他被美国发行的《簇科学杂志》称为该领域的“国际带头学者”。他在国内外发表论文120多篇,先后参加国际学术会议15次,以主要完成人身份获得国家级及省部级奖项12项,其中以他为第一完成人的“钼()-(银)-硫三元簇合物系的合成化学与结构化学”获1996年中国科学院自然科学奖一等奖和1997年国家自然科学奖四等奖。
   
    对于普通老百姓,几年前“纳米”这一名词还鲜为人知。然而今天,通过各种媒体的多方介绍,特别是股市的热炒,“纳米股”一段时间成了最叫响的股票。于是,“纳米”已逐渐为寻常百姓茶余饭后的谈资。记得当时在福州的街头,一位老太婆这么问她的孙子:“纳米是什么样的米,能不能吃呀?”
   
    实际上,学过初中物理的人都知道,“纳米”仅仅是个长度单位,一个纳米长度相当于十亿分之一米。举个简单的例子来说,如果我们做成一个纳米的小球,把这个小球放在一个乒乓球上面的话,那么从比例上讲就相当于把一个乒乓球放到地球上面去。
   
    中科院固体物理研究所张立德研究员指出,纳米科技是研究由尺寸在0.1-100纳米之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用,以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
    随着“纳米股”热潮的烟消云散,人们似乎更认同于“纳米是看不见、摸不着”的观念。专家告诉人们说,所谓的纳米概念股只是一个概念并不是最后的产品,纳米时代真正来临的话,最快也要二三十年。
   
    不久前,在漳州市侨联会所楼下的一家服装店,“纳米西装”、“纳米衬衫”已经摆上了衣架,当然价钱不菲;而在福州的新华都,一些导购小姐已经开始向人们推销“纳米洗衣机”、“纳米冰箱”了;听说,晋江市池店的一家公司研发的新产品“纳米抗菌功能运动鞋”正积极组织批量生产,而景德镇陶瓷结亲纳米技术,烧制出了新产品。所有这些似乎都在告诉我们说,“纳米”正悄悄地走进我们的生活。
   
    中科院纳米科技项目首席科学家白春礼院士说,目前的确有许多家企业都有自己的产品,但绝大部分是以生产纳米的粉体材料为主,就是把材料做成纳米级的非常小的颗粒,再把粉体做成材料供大家使用。比如:纳米洗衣机是在洗衣机内胆涂上一种纳米材料以抑制霉菌的生长;纳米冰箱也是同理;还有纳米领带,普通领带的表面经物理、化学两种纳米方法处理后,便有了很强的自洁能力,不沾水、不沾油;此外,布料、瓷砖等材料经处理后也可具有自洁功能。
   
    科学家对“纳米”的研究,可以追溯到上一世纪的中叶。被认为爱因斯坦之后最杰出的量子物理学家理查德·费曼,在1959年的美国物理学年会上发表《底部有很大空间》的演讲,这被公认为是纳米科学技术思想的来源。他在这篇演讲中所做的惊世预言“至少依我来看,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性”。
   
    七十年代,科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想,1974年,科学家唐尼古奇最早使用纳米技术(Nano-technology)一词描述精密机械加工。1982年,科学家发明观察纳米结构的重要工具——扫描隧道显微镜,为人类揭示了一个可直接探测的原子、分子世界,对当时称为“介观物理”的研究和发展产生了积极的促进作用。1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科学技术的正式诞生。
   
    美国前总统克林顿曾用三句话非常形象地介绍了纳米是什么东西和它的前景。他说通过在原子分子水平上操纵、操控物质,那么去制造出强度是钢的十倍、重量只有钢的一个零头这么一个材料;利用纳米技术,你可以把美国国会图书馆的资料放在一个方糖大小的这么一个小盒子内;将来利用纳米技术,你在体内仅有几个癌细胞的时候就能发现(而现在治疗癌症一般都是很大的才能知道)。
   
    洪茂椿、吴新涛等人是在1989年开始对这个项目研究的。科研人员通过长期、复杂和高水平的探索,在有关的设计合成、结构表征和性能研究耗费了12年时间。其间,产出的102篇论文全部发表在国内外重要学术期刊《SCI》上,其中有44篇问鼎国际一流和高影响因子的期刊,在国内外同行中引起热烈反响,美国、德国、法国、日本、加拿大等10个国家的专家来函索取论文。这些论文,有的被知名度很高的美国权威学者编著的教科书《高等无机化学》作为典型的结构详细引用,有的被注重应用的英国杂志《化学与工业》作为杰出的无机化学论文加以介绍,有的被国际同行学者作为21世纪无机高聚物电学性能研究的新方向详加推介。许多国际知名学者对本成果的工作表现出极大兴趣,并要求开展合作研究。截止去年9月,上述论文被国际同行引用301次,且呈逐年增长趋势。
   
    自上世纪80年代以来,福建在基础研究方面累计扛下4项国家自然科学奖二等奖(物构所3项,厦大1项)。由于多年来国家一等奖经常出现空缺,这些二等奖的“含金量”都是很高的,其中包括卢嘉锡院士、张乾二院士主持的有关项目。
   
    自70年代纳米颗粒材料问世以来,纳米材料研究大致可划分为三个阶段。第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。第二阶段(1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料,通常采用纳米微粒与纳米微粒复合,纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。第三阶段(从1994年到现在)纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注,正在成为纳米材料研究的新的热点。
   
    如果说第一阶段和第二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性,那么这一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系,更有目的地使该体系具有人们所希望的特性。
   
    洪茂椿、吴新涛等人合成出的纳米笼、管、线等新型聚合物,虽然尚处于实验室阶段,但因颗粒分布均匀而显示出异乎寻常的特色与优势:一旦这样的聚合物发展成为材料,研究起它的结构、性能以及实际用途将简便得多。
   
    吴新涛院士指出,有关聚合物所呈现的颗粒均匀分布的特性和优势,得益于结构化学宗师卢嘉锡院士生前创办的福建物构所长期以来所形成的独特而深厚的科研积淀和学术氛围。在从事新型无机聚合物研究方面,科研人员一开始就十分重视从结构与性能的结合上探索有关化学合成的路线和规律,并通过结构调控合成系列新型高聚物。
   
    作为博士研究生导师,吴新涛十分重视对人才的培养工作。长期以来,他共培养硕士、博士15名,其中培养的学生及青年科技人员有13人次获得各种奖励。如:中国化学会青年化学奖、中国科学院院长奖学金特别奖和优秀奖、福建省优秀博士学位论文一等奖和福建省科协青年科技奖等。他培养的博士生黄群,获1999年首届全国优秀博士学位论文奖。由于培养硕士、博士研究生方面的成绩突出,吴新涛获1996年中国科学院优秀教师称号以及2000年中国科学院“宝洁”奖教金。
   
    吴新涛十分关心福建的建设与发展。在一次政协会上,他说,加快实施人才战略、构建福建人才高地,是增强福建经济发展后劲,加快现代化建设进程的重要保证。

 
作者:陈锋/文 杨钊良/图 
 
 
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