沈家骢(高分子化学与超分子化学)院士|我国聚合反应统计理论开拓者与超分子自组装领域的先驱
一. 基础信息概览
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姓名:沈家骢 (Jiacong Shen)
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生卒年月: 年 月出生于浙江省绍兴市(截至目前在世, 岁高龄)
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所属学部:中国科学院化学部
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当选年份: 年当选为中国科学院学部委员(院士)
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主要研究领域:高分子反应统计理论及微观动力学、超分子层状结构与自组装膜、有机/高分子光电功能材料与器件、聚合物生物医用材料
二. 核心学术贡献
1. 研究方向
沈家骢院士长期致力于高分子化学、聚合反应统计理论、以及超分子自组装与功能材料的交叉前沿研究。他聚焦于攻克聚合反应微观机理与高分子物理性能之间的定量数学模型瓶颈,建立了具有广泛国际影响力的反应统计理论体系。自 世纪 年代起,他敏锐把握超分子化学萌芽的重大机遇,在国际上率先开展超分子组装及其层状超薄膜结构与功能调控的研究,开辟了我国超分子层状膜组装的学科赛道。同时,他独辟蹊径地将超分子概念引入光电领域和生物大分子应用中,致力于攻克高性能有机发光二极管()及纳米复合光功能材料制备技术,打破国外技术和专利垄断,为中国超分子科学、高分子光电和生物医用材料产业化奠定了系统的方法学基石。
2. 标志性成果
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聚合反应统计理论与动力学微观机理(建立定量数学关系):在 世纪 至 年代,针对高分子材料宏观性能受控于其分子量分布这一基础难题,沈家骢早期师从陶慰荪教授,后在唐敖庆院士指导下从事聚合反应与结构动力学的系统研究。他运用概率模型与分配函数,成功建立了聚合反应微观机理与高分子分子量分布的精准定量关系;并将链段按分子模型进行理论处理,构建了国际上较为完整的“共聚反应统计理论”。这些工作深化了高分子制备过程中的反应设计,实现了对高分子宏观材料性能在分子水平的精准调控。
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“浮萍”与“倒浮萍”聚合物超薄膜及层状超分子自组装(开拓我国超分子层状膜组装,国家自然科学奖成果):在 年,沈家骢邀请德国科学院院士 访问吉林大学系统讲授超分子化学。沈家骢敏锐注意到该学科的巨大发展潜力,随即在吉大筹建了超分子重点实验室(现超分子结构与材料全国重点实验室)。他创新性地提出了类 “浮萍”(Duckweed-like) 与 “倒浮萍”(Inverted Duckweed-like) 聚合物超薄膜的新概念,成功利用分子间弱相互作用力,发展了一系列新型自组装基元与非共价层状组装方法(如多层静电自组装等),实现了在特定底物表面大面积、高有序构筑具有明确界面的层状功能薄膜与纳米结构。该工作不仅为构筑分子器件提供了完美模型,其成果“超分子组装:多层超薄膜与纳米结构”更荣获 年度国家自然科学奖二等奖(第一完成人,沈家骢、张希等),并于 年联合推动了极富国际盛誉的超分子国际香山会议的发展。
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高性能有机高分子光电发光与复合光功能材料调控(打破国外专利垄断,国家自然科学奖成果):沈家骢将超分子自组装和分子间相互作用原理引入光电转换与发光材料的开发。他带领团队联合吉林大学与浙江大学的相关课题组,首创了兼具优异电荷传输性与高激子利用率的高性能纯有机电致发光及微、纳结构聚合物复合光功能材料体系。代表性成果包括作为主要合作人参与研制的“新概念有机电致发光材料”和“具有微、纳结构特征的聚合物复合光功能材料的合成与构筑”,分别于 年度和 年度荣获国家自然科学奖二等奖。这些工作在理论上打破了国外在该领域的技术封锁,为我国柔性显示及高端光信息器件研制打下了完全自主创新的底座。
3. 学术地位与影响
沈家骢院士是我国高分子化学与聚合动力学的核心学者,更是我国 “超分子科学”与有机光电功能材料研究的重要开拓者与引领者。他在改革开放初期敏锐开辟了超分子自组装与薄膜工程化等前沿交叉新方向,领导创建了吉林大学“超分子结构与材料国家(全国)重点实验室”,使该实验室成长为引领全球超分子学术前沿的重要制高点。他至今在国内外主流期刊发表学术论文 余篇,获授权发明专利 余项,出版《高分子反应统计理论》、《超分子层状结构》等经典学术专著。由于他在超分子层状组装和光电材料领域的卓越奠基性贡献,他于 年 月荣获中国化学会最高奖项——“第五届中国化学会终身成就奖”,奠定了我国在国际高分子自组装和宏观多层薄膜科学领域不可磨灭的学术地位。
三. 教育与职业轨迹
1. 教育背景
- :浙江大学理学院化学系,本科(期间因家境极度困难,在全班 位同学与共青团支部发起“碾米、打石子”等勤工俭学支持下完成学业;后因新中国工业化建设急需人才,于大三年级提前毕业)
2. 工作履历
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:东北人民大学(现吉林大学)化学系,历任助教、讲师、副教授、教授(参与创建了新中国吉林大学化学系,是吉大化学学科的奠基人之一)
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:吉林大学,副校长(兼任吉大教授、学术委员会委员等职务)
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:中国科学院化学部,学部委员(院士),吉林大学化学学院教授、博士生导师、超分子结构与材料国家重点实验室学术顾问
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:浙江大学高分子科学与工程学系,双聘教授、博士生导师
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:浙江大学材料与化工学院,院长
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:浙江大学高分子科学工程学系生物医用大分子研究所,所长/名誉所长、特聘研究员
四. 主要荣誉与奖项
1. 国家级与省部级科技奖项
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国家级科技奖项:
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国家自然科学奖二等奖( 年度,第五完成人,获奖项目:“具有微、纳结构特征的聚合物复合光功能材料的合成与构筑”)
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国家自然科学奖二等奖( 年度,第三完成人,获奖项目:“新概念有机电致发光材料”)
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国家自然科学奖二等奖( 年度,第一完成人,获奖项目:“超分子组装:多层超薄膜与纳米结构”)
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国家自然科学奖二等奖( 年度,重要完成人,获奖涉及高分子反应微观动力学等项目)
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国家技术发明奖一项(具体项目涉及透明聚合物树脂或相关工艺)
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校级终身荣誉:
- 荣获“吉林大学终身成就奖”( 年度)
2. 国际与行业重大奖项
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行业学术至高大奖:
- 荣获“第五届中国化学会终身成就奖”( 年 月,中国化学会面向我国化学工作者设立的至高荣誉,每两年评选一次,每届仅授予 人)
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学术会士荣誉:
- 中国化学会首批会士()
五. 社会职务与学术服务
1. 学术期刊任职
- 主流核心期刊:长期担任《高分子学报》、Chinese Journal of Polymer Science 等国内高分子科学领域核心期刊的常务编委或学术顾问。
2. 重要社会与学术兼职
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国家级及校内重点创新平台:
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吉林大学超分子结构与材料国家(全国)重点实验室创始人、第一届学术委员会主任、现学术委员会名誉主任
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浙江大学材料与化工学院前院长( 年)
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浙江大学高分子科学与工程学系生物医用大分子研究所所长(自 年起)
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重要国际学术活动组织:
- 连续担任第一、二、三届( 年、 年、 年)超分子化学国际香山会议的中方主席,为该会议树立国际学术声誉作出了奠基性贡献。
六. 个人风格与格言
沈家骢院士在科研中治学严密、大爱无疆。作为享誉中外的科学泰斗,他一生深切感怀于青年时代在浙江大学求学时,同班 位同学与共青团支部“碾米打石子”支持其免于辍学的大恩,因而他数十年如一日地提携和资助年轻一代科技中坚的成长。
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“三明治联合培养”(Sandwich Program)与人才培育:他联合 教授在我国大力倡导“三明治”联合培养模式,即学生在国内打基础、去国外顶尖实验室从事论文工作,最后回国答辩拿学位。该方法为我国培养了 余名高素质的超分子博士和博士后,其中包括张希(中国科学院院士、吉林大学校长)、马於光(中国科学院院士)等多位国家级领军人才。
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高洁风范与三次巨额捐款:
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年 月:他与张希教授将共同获得的 年度国家自然科学奖二等奖全部奖金 万元,悉数捐给吉林大学;
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年 月:他再次向吉林大学唐敖庆教育基金会捐款 万元,以支持学校人才培养;
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年 月:已届 岁高龄的沈家骢院士毅然决定,将自己于 年 月荣获的“第五届中国化学会终身成就奖”全部 万元奖金,再次一次性捐赠给吉林大学唐敖庆教育基金会。截至目前,他累计多次捐资助学总额超过了 万元,展现了崇高、纯粹的教育家精神。
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治学格言: 沈家骢院士面对个人名利和头衔淡泊名利,对科研工作的微观探求则至臻严苛,他常深切教导学生:
“做学问要探微知著。科学不是用来追逐一时的掌声和名利的,如果你对分子和高分子内部弱相互作用力没有发自内心的惊叹和热爱,那日复一日的实验将会变得非常枯燥。我们需要做的,是在喧嚣的温室之外,为国家在微、纳结构光伏和生物材料的‘夹缝中’踩出我们自己完全绿色的、自主的科学道路。”