一件看上去普通的毛衣，居然能為手機(jī)充電，纖維做成的衣服竟成了電源；一小瓶透明的液體針劑，注射進(jìn)人體后升溫會(huì)變成固體，成為醫(yī)學(xué)美容中的無創(chuàng)填充凝膠，或者，它與金屬復(fù)合后又成了可降解的冠脈支架；納米狀態(tài)下，某種聚合物的新排列組合，可能帶來通訊產(chǎn)業(yè)的一場革命……這是記者新年伊始探訪復(fù)旦大學(xué)“聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，聽到的、見到的故事，它位于復(fù)旦江灣校區(qū)的化學(xué)—高分子樓內(nèi)。

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無處不在的神奇分子

何為高分子？何為聚合物？實(shí)驗(yàn)室主任丁建東教授解答，在自然界，分子質(zhì)量過萬甚至達(dá)到幾百萬的物質(zhì)稱為高分子，也叫聚合物。隨著科學(xué)的發(fā)展，化學(xué)家們已經(jīng)開始運(yùn)用合成和分子組裝等手段，設(shè)計(jì)創(chuàng)造各類材料，進(jìn)而將其多樣化的功能體現(xiàn)于不同的實(shí)際運(yùn)用中。這就是聚合物分子工程。近現(xiàn)代的許多重要發(fā)明，人類的許多生產(chǎn)和生活物質(zhì)，皆源于此。

可以用“點(diǎn)石成金”或“化腐朽為神奇”，來形容聚合物工程。“當(dāng)一個(gè)分子和另一個(gè)分子交融時(shí)，神奇的一幕就可能拉開。”丁建東說，實(shí)際上，聚合物已進(jìn)入日常生活的每個(gè)細(xì)節(jié)，比如我們希望家里冬暖夏涼，就要?jiǎng)?chuàng)造一種保濕隔熱材料，既能在冬天吸熱又能在夏天阻擋日照。再比如，許多現(xiàn)代醫(yī)療器械，就是源于生物醫(yī)用高分子的設(shè)計(jì)。

點(diǎn)石成金的國之重器

國防軍工領(lǐng)域更離不開聚合物，它是各類新型材料的基礎(chǔ)。比如，一架飛機(jī)要既輕又牢固，很大程度上取決于所用復(fù)合材料的高分子基材，而飛機(jī)的性能如何、能否抵擋高寒高熱等，也與材料有很大關(guān)系。還有芯片制備所需的光刻膠，更需要特殊的高分子技術(shù)。

于是，瞄準(zhǔn)國家重大需求成為復(fù)旦聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)使命。丁建東舉例，現(xiàn)在中國人引以自豪的航天器、探月器等，其成功的基礎(chǔ)皆源于新材料，新材料的基礎(chǔ)源于聚合物分子工程。

不斷追趕世界最前沿

該實(shí)驗(yàn)室主體依托的是復(fù)旦大學(xué)高分子化學(xué)與物理全國重點(diǎn)學(xué)科。走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的展示廳，一張照片格外醒目：2002年8月15日，《自然》（Nature）刊登了由復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系邵正中教授關(guān)于蠶絲的研究成果，蠶絲簡單拉一拉，強(qiáng)度可以媲美蛛絲。這是中國第一篇高分子方向的《自然》論文，翻開了中國高分子科學(xué)研究在世界自然科學(xué)頂級(jí)期刊上全新的一頁。

近年來，復(fù)旦科研工作者屢屢挑戰(zhàn)世界高分子研究的最前沿。還記得美國科幻大片中那部編織在袖口上的手機(jī)嗎？也許，未來真有這樣一部手機(jī)，而它的基礎(chǔ)來自于中國人的智慧。可穿戴電子設(shè)備被預(yù)測成為下個(gè)時(shí)代通訊產(chǎn)品的主流，但問題是如何制備柔性高、可集成、又能耐受復(fù)雜形變的新型電池？經(jīng)過11年攻關(guān)，實(shí)驗(yàn)室彭慧勝團(tuán)隊(duì)找到了答案。他們的成果“碳納米管復(fù)合纖維鋰離子電池”，能通過紡織方法實(shí)現(xiàn)單體集成和規(guī)?；瘧?yīng)用，有望為可穿戴電子設(shè)備的普及掀開重要一頁。

納米世界，是時(shí)下聚合物研究的前沿。實(shí)驗(yàn)室鄧勇輝教授課題組在納米狀態(tài)下研究了一種新的半導(dǎo)體排列結(jié)構(gòu)。全新排列組合構(gòu)成的材料顯示出優(yōu)異的氣體傳感性能。這項(xiàng)基礎(chǔ)研究帶來的是，我們的通訊速度可能飛快提升，未來在環(huán)境監(jiān)測、智能醫(yī)學(xué)、航空航天、國防安全、宇宙探測等各領(lǐng)域均有重要的應(yīng)用價(jià)值。

無論是國之重器，還是民用醫(yī)療材料，實(shí)驗(yàn)室研究的高分子聚合物可謂“無處不在”，丁建東說，“作為我國高分子研究的基地，毫無疑問，實(shí)驗(yàn)室是未來上海建設(shè)科創(chuàng)中心的載體之一。你所想到的皆有可能，這是高分子聚合物的魅力所在，也是我們科研人的責(zé)任。”