10月30日下午,中国科学院院士、华东理工大学田禾教授应邀做客厦门大学“南强学术讲座”,作题为“光功能染料分子工程”的学术报告。讲座在化学报告厅举行,并同步在翔安校区、漳州校区设立视频分会场。讲座由化学化工学院副院长傅钢教授主持,田中群院士为田禾院士颁授“南强学术讲座”荣誉纪念牌。

田禾院士以光化学第一定律为引,指出光吸收是光化学反应发生的前提,并结合其早期科研阶段染料敏化有机太阳能电池的研究经历,阐明科研要敢于尝试“不可能”的治学态度。在手术导航荧光染料方向,田禾院士剖析了向近红外区拓展所面临的合成稳定性瓶颈,并介绍了通过关键位点保护策略获得吸收1200纳米、发射1250纳米稳定体系的合作工作。围绕发光增强,他阐释了刚性化与抑制非辐射衰减的分子设计逻辑,展示了环糊精包裹荧光团构建可锁定分子梭、经酸碱调控实现蓝绿光可逆切换的工作,进而提出“组装诱导发光”概念,强调分子在界面与限域环境中的组装态发光。

由分子层面的发光调控延伸至体系层面的动态组装,田禾院士将讨论引向远离平衡态的化学体系。他指出,传统化学训练追求确定产物与热力学平衡,而生命体系中大量可逆过程恰恰运行在开放、耗散条件下。以硫辛酸五元环热开环聚合为例,引入羧基与铁离子多重配位交联后,体系可被“固定”为兼具高拉伸强度与水下自修复能力的弹性网络,并衍生出可回收3D打印材料等应用;近期团队还在超分子体系中观察到非线性手性演化,为理解复杂功能“涌现”提供了化学模型。田禾院士强调,化学的多样性已足够丰富,真正欠缺的是复杂性——生命体系仅凭有限的反应类型与构建单元,通过多级组装与动态调控涌现出整体功能,这正是化学面向未来需要借鉴的组织方式。
交流环节,师生围绕非平衡态实验实现、太赫兹表征构象调控、单分子传感信号真实性、功能涌现与还原论方法的关系等问题与田禾院士展开讨论。针对年轻学者如何选题的提问,田禾院士建议先厘清生命体系已知反应清单,再以多重相互作用与多级结构为切入点重新审视经典反应,“不是找新反应,而是用新眼光看旧反应”。

【人物名片】
田禾,1962年7月出生于新疆乌鲁木齐。1982年7月本科毕业于南京理工大学化学化工学院,1986年7月和1989年1月在华东理工大学先后获硕士学位和工学博士学位。2011年当选为中国科学院院士。现任华东理工大学第十二届学术委员会主任委员、中国化学会副理事长、ACS Applied Materials & Interfaces副主编、《中国科学:化学》副主编、《化学学报》副主编及多家国际学术刊物的国际编委或顾问编委等。田禾教授曾获国家自然科学奖二等奖和国家科技进步奖二等奖等多项科技奖励,2016年度法国-中国化学会讲座奖、2019年度上海市科技功臣、2020年全国先进工作者称号等。2014年至今田禾教授在化学领域均是国际高被引用学者(Web of Science)。
图文丨魏亦非、龚巧彬