化学学科发展报告

科技工作者之家 2018-04-09

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2016-2017 化学学科发展报告》(以下简称《报告》)由综合报告和8篇专题报告两部分构成。《报告》共引用了参考文献两千余篇,共有 157 位专家学者参与调研与撰写。本次化学学科进展报告总结了20152017上半年我国化学工作者在科研和教育方面的进展。

《报告》含综合报告1篇,专题报告8篇,全书24万余字。综合报告中,汇集了24个化学研究分支的最新重要进展和发展趋势,同时也继续对我国高等化学教育和基础化学教育的发展概况进行整理,由执笔人根据各学科和专业委员会、有关专家以及编写组人员提供的部分资料编而成,涵盖了有机化学、无机化《2016-2017 化学学科发展报告》中国化学会学、物理化学分析化学、高分子化学、核化学与放射化学等 6 个主要分支学科,以及计算化学、流变学、环境化学、绿色化学、理论化学、晶体化学、多孔材料、化学生物学等 8 个交叉学科或研究领域。化学教育涵盖基础化学教育和高等化学教育,共涉及国内科学家近年发表的论文800余篇。本报告的8篇专题报告是编写组通过调研有选择地组织的,内容涉及与经济发展和民生相关的近年来化学热门前沿领域,以便使读者更为具体地了解,共引用一千余篇参考文献。专题报告的内容也尽量避免在综合报告中重复赘述。8 篇专题报告包括:中国科学院福建物质结构研究所的洪茂椿院士牵头撰写的非线性光学晶体研究进展;中国科学技术大学俞书宏教授牵头撰写的仿生合成和生物矿化研究进展;中国科学院化学研究所的侯剑辉研究员牵头撰写的有机光伏研究进展;复旦大学施章杰院士牵头撰写的碳氢活化研究进展;香港科技大学唐本忠院士牵头撰写的 AIE聚集诱导发光研究进展;清华大学李景虹教授牵头撰写的单细胞分析研究进展;中国科学院大连化学物理研究所的杨学明院士牵头撰写的化学反应动力学研究进展及中国科学院上海有机化学研究所的田伟生研究员牵头撰写的资源化学:概念与实践。

化学学科重大研究进展及研究成果

颠覆经典的发现:“聚集诱导发光”

fbd0be.png 1 ACQ  AIE 发光材料比较示意图

有机发光材料在我们的生活中扮演了越来 越重要的角色,从用于照明和显示技术的核心材料,到钱币、证件防伪技术使用的特殊油墨 中荧光组分,再到日常体检中用于特定生理指 标检测的发光探针等等。总之,高发光性能的 有机材料体系和理论的飞跃,不论在科学发展进程中,还是切实地改善人民生活质量方面都 具有重要意义。

传统的有机发光材料大多具有共轭的芳香 结构,通常只有在溶液中才具有较高的发光效率,但在浓溶液中或聚集态下,发光能力大大 减弱甚至消失,这就是传统的“聚集导致发光 猝灭”(ACQ) 现象;然而,绝大部分的发光材料通常在聚集态或者固态下使用,ACQ现象 很大程度上限制了发光材料的应用范围,成为 制约其发展的魔咒。

香港科技大学讲座教授、中科院院士唐本 忠团队创造性地提出了聚集诱导发光(AIE)这一光物理领域的新概念。与ACQ截然相反, AIE分子在聚集状态表现出更强的发光,从而 推开了发光材料领域一扇全新的大门,开辟了 具有原创性和国际引领性的化学和材料的新研究领域。这一成果获得2017年度国家自然科 学奖一等奖。

AIE是我国科学家原创和引领的研究前沿。 2013 年汤森路透,2015 年中科院文献情报中 心和汤森路透分别将 AIE 列为化学及材料学领域十大研究前沿的第三和第二位。不完全统计 数据显示,目前全世界已经有80多个国家和 地区超过1500家科研机构的科学家进入该领 域,所发表的论文总引用次数已经超过10万次,近两年每年新增的 SCI 级相关论文数均超 过 1000 篇。2016 年,AIE 材料及相关研究先 后被英国《自然》杂志、美国权威媒体进行亮点介绍,AIE纳米材料被认为是“支撑未来纳 米光革命的四大纳米材料体系之一”。

来源:中国化学会