精彩回顾 | 中国化学会第32届学术年会大会特邀报告

发布时间：2021年04月29日 来源：中国化学会

中国化学会第32届学术年会于2021年4月19-22日在珠海国际会展中心顺利召开。本届年会以“赋能化学 赋能未来”为主题，邀请了中国科学院院士、中国科学技术大学教授俞书宏，中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所研究员吴骊珠，中国科学院院士、上海交通大学教授樊春海，加拿大皇家科学院院士、加拿大麦吉尔大学教授朝军分别作题为《仿生材料的设计、合成与未来》、《光化学转换》、《探索微观世界的确定性基因》、《Inventing New Reactions for a Green Economy》的大会特邀报告。会务组概述了四个大会特邀报告的主要内容，精彩与您分享！

一、仿生材料的设计合成与未来

中国科学院院士俞书宏作了题为《仿生材料的设计合成与未来》的大会特邀报告。俞书宏院士指出，自然界中存在大量具有多尺度、多级结构和奇异功能的生物材料或生物体，研究这些生物材料的结构和性能，能为人们在跨尺度的仿生材料设计开辟新的途径。俞院士从天然贝壳结构引发思考，参照其砌墙式策略，提出双向冷冻法，构建了多层几丁质框架，创立了介观尺度“组装与矿化”相结合的合成方法, 首次成功矿化合成了宏观尺度人工珍珠母。这种仿珍珠母材料的化学组分、结构，与天然珍珠母相似，力学性能相当，具有优越的抗断裂性能。接着，俞院士又介绍其团队在人工木材合成上的研究成果。俞院士发展了一种新型纳米纤维仿生结构材料的制造方法，成功研制了高性能仿生木材，其密度仅为钢的六分之一，而比强度、比韧性均超过传统合金材料、陶瓷和工程塑料，这种人工木材在航空航天、军事国防、民生、精密仪器等领域将具有广阔的应用前景。最后，俞院士又介绍其在“寻找未来可持续的材料”方面的研究进展，俞院士讲述目前广泛使用塑料导致大自然中残留难以降解的塑料微粒，通过食物链危害人类健康，急需新型的可持续环保材料替代传统材料。俞院士团队利用天然纤维素衍生制造出一系列材料产品，有望将来制成飞行器部件、环保涂料、包装材料等等。俞院士团队还将灌木、秸秆等生物质变废为宝，研制了具有各向同性、智能导电、抗电磁性的人工木材。这些仿生材料对推动生态文明建设具有重要意义。

 

俞书宏 院士做大会特邀报告

 

二、光化学转换

中国科学院院士吴骊珠作了题为《光化学转换》的大会特邀报告。吴骊珠院士指出，光合作用是地球上最重要、规模最大的化学反应，如果可以人工进行光合作用，将有望解决能源短缺和环境污染问题，助力国家碳中和战略。吴院士通过模拟自然界光合作用系统I和系统II，开发了高效、稳定、廉价的人工光合成分解水体系，将国际上最高产氢催化转换数提升到1600万，取得了人工光合成制氢研究的突破性进展。吴院士利用稳态、时间分辨和空间分辨技术，阐明了光诱导电子转移、能量传递和化学转换的机制。利用光化学合成“洁净、节能、节约”的特点，实现了若干具有重要意义和应用价值的化学反应，创建“放氢交叉偶联”反应，突破了传统脱氢偶联反应必需加入化学计量氧化剂的局限，实现了多种惰性键的活化和交叉偶联，在常温常压下实现了苯胺和苯酚的一步合成，为苯胺和苯酚等重要基础工业原料的绿色合成提供了全新的解决方案。有力推动了光化学的发展和进步。

吴骊珠 院士做大会特邀报告

 

三、探索微观世界的确定性基因

中国科学院院士樊春海作《探索微观世界的确定性基因》大会特邀报告。樊春海院士以 “有之以为利，无之以为用”为例，说明了“框架核酸”研究的重要性，详细阐述了DNA折纸术和框架球形核酸的科研进展，还展望了基于DNA分子的大数据存储技术的当前发展与未来前景。他指出，当前人类比任何时代都更需要“确定性”。作为构建生命的基本单元，DNA双螺旋结构不仅为生命世界的遗传确定性提供了物质基础，而且也为物质世界提供了分子尺度的信息载体。人类可以利用DNA自组装技术构建“分子机器”，基于DNA携带的信息进行编码和解码。DNA不仅仅是生命的奥秘，还可以作为可编程材料形成人造纳米结构，从而源于自然、超越自然的功能。他阐述了以DNA分子编码来进行仿原子价态的纳米颗粒组装及化学反应研究。解读了DNA折纸术技术的原理和应用，包括合成不对称的纳米中国地图，并通过将纳米花纹进一步图形化组装成防伪纳米熊猫的研究。展望了DNA存储的历史和未来。人类社会文明史，是一部信息存储方式革新的历史。提出框架核酸高维DNA存储新概念，有望通过形状等信息进行编码。DNA存储具有长期稳定、常温保存、节省能源的优势，为未来信息存储提供了可行途径，为赋能化学赋能未来做出贡献。

 

樊春海 院士做大会特邀报告

 

四、Inventing New Reactions for A Green Economy （线上报告）

李朝军院士以《Inventing New Reactions for A Green Economy》为题作了大会特邀报告。他就“人类社会的未来发展问题”进行展开，提出化学科学在近代社会的经济发展中起到了关键作用。然而，随着全球工业化的发展，人类社会面临能源、资源、环境等诸多可持续发展问题。李院士结合组内原创性工作，系统地讨论了如何以绿色经济的方式在合成化学中开发全新的反应过程，包括保护剂的去除，官能团化过程的简化和将生物质分子直接作为反应替代物等。在传统的有机反应中，往往涉及到官能团保护及去保护的反应过程，多以卤代烃或其衍生物作为中间体进行转化。以绿色经济的方式简化反应过程具有极大的挑战。李院士团队通过水中的格式反应及醛炔胺三组分反应，有效避免了保护-脱保护过程；开创性地实现直接交叉脱氢偶联反应过程，避免了官能团化-去官能团化过程；并进一步实现在酚氨偶联等反应，利用含氧官能团的有机分子作为金属有机试剂或卤代烃的替代物。展望未来，如何简化化学化工的生产过程，使其更为绿色高效，李院士引用老子《道德经》中“道可道非常道，名可名非常名”来激励科研工作者们，大家的努力会让未来未知的科学技术更加灿烂多彩。

李朝军 院士做大会特邀报告