施剑林（无机非金属材料与纳米催化医学）院士｜我国“纳米催化医学”研究领域的开拓者与奠基人#

1. 研究方向#

施剑林院士长期致力于无机非金属材料的基础及前沿交叉研究。在学术生涯早期（$1983 - 2005$ 年），他主要聚焦于先进陶瓷材料制备科学、烧结理论、结构陶瓷高温可靠性评价及光学透明陶瓷领域。自 $1998$ 年起，他将研究方向拓展至无机纳米材料、介孔材料与介孔主客体复合材料的合成及其非均相催化性能研究；自 $2003$ 年起，他进一步聚焦于无机纳米药物载体材料的可控合成及其生物相容性、多功能化、药物递送和多模态诊疗一体化。近年来，他在国际上积极开拓了“纳米催化医学”这一崭新的生物医学交叉研究方向，致力于攻克传统化疗药物毒副作用大、重大疾病特异性治疗难的行业瓶颈。

2. 标志性成果#

• 首创并开拓“纳米催化医学”研究新领域（建立疾病无毒/低毒治疗新范式）：传统化学治疗在癌症治疗中虽不可或缺，但其高毒性导致了严重的全身性副作用。施剑林院士在国际上首次提出并创建了“纳米催化医学（$\text{nanocatalytic medicine}$）”的颠覆性生物医学研究前沿方向。其核心思想是不使用传统的高毒性小分子化疗药物，而是采用对正常组织无毒或低毒的无机纳米材料（如纳米酶、单原子催化剂等），进入病灶（如肿瘤）后利用病灶特异性的微环境（如弱酸性、高 $\text{H}_2\text{O}_2$ 浓度），原位引发高效的化学催化反应（如原位类 $\text{Fenton}$ 反应）。该催化过程能仅在肿瘤等病灶内部原位、选择性地产生高活性氧（如羟基自由基 $\cdot\text{OH}$）或其他强毒性抗癌物种，从而在不伤及健康细胞的前提下，实现重大疾病的特异性、精准无毒/低毒治疗。这一成果将经典的化工多相催化理论引入活体医学体系，为肿瘤等重大疾病的临床诊疗提供了全新范式。

• 多功能复合介孔纳米药物载体与诊疗一体化材料构筑（提高递药质控与靶向效率）：施剑林是我国在介孔二氧化硅等介孔纳米复合材料应用于生物医学载体领域的早期开拓者。针对无机载体功能单一、体内精准运移监测难等难题，他系统研究了介孔主客体间弱相互作用及多维孔道限域效应对药物分子的物理化学行为调控规律。他设计并制备出一系列基于肿瘤微环境响应（如偏酸性、氧化还原态等）精准释放的智能药物控释材料，并集成了核磁共振、荧光、光声等多模态成像功能，实现了活体水平下的纳米诊疗一体化（$\text{theranostics}$）。

• 先进陶瓷物理化学烧结理论与特种结构透明陶瓷创制（早期材料学奠基成果）：在研究生涯初期，面对传统固相烧结基础理论无法合理解释团聚对高技术陶瓷致密化行为负面影响的瓶颈，施剑林建立了固相烧结中热力学与动力学分析新模型，系统揭示了先进结构陶瓷的高温可靠性微观裂纹扩展及疲劳机制。同时，他开发出具有高光学均匀性和极低散射损耗的多晶无机光学透明陶瓷材料，攻克了国家高科技工程领域对光学窗口等特种透明结构件的急迫需求。

3. 学术地位与影响#

施剑林院士是国际无机纳米材料与生物化学、催化医学交叉学科的奠基人和杰出领军学者，也是推动我国临床导向无机纳米诊疗材料转化应用的核心力量。他系统构建的纳米催化医学理论，在国际上重构了无毒精准治疗的物理化学模型。他至今已在 Nature Materials、Nature Nanotechnology、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition 以及 Advanced Materials 等国际顶尖学术期刊上发表 $SCI$ 高水平论文 $780$ 余篇，论文被他人累计引用超过 $8.6 \times 10^4$ 次，$\text{H-index}$ 高达 $156$。自 $2015$ 年起，他连续多年入选科睿唯安（Clarivate）全球“高被引科学家（Highly Cited Researchers）”目录，并曾担任高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室主任。他作为第一完成人，先后荣获了 $2011$ 年度国家自然科学二等奖、上海市自然科学一等奖等多项重磅奖励，显著确立了中国在纳米生物材料与催化治疗领域的国际学术话语权与前沿引领力。

1. 教育背景#

• $1979.09 - 1983.07$：南京化工学院（现南京工业大学）硅酸盐工程系，本科毕业获工学学士学位

• $1983.09 - 1989.03$：中国科学院上海硅酸盐研究所，无机非金属材料专业，研究生毕业获理学博士学位（导师：李家治研究员等，攻读期间开展陶瓷制备基础理论研究）

2. 工作履历#

• $1989.04 - 1993.10$：中国科学院上海硅酸盐研究所，历任助理研究员、副研究员（$1991.12$ 破格晋升）

• $1993.10 - 1994.10$：德国马克斯·普朗克（Max Planck）金属研究所物理金属实验室（PML），访问学者、客座研究员

• $1994.10 - 至今$：中国科学院上海硅酸盐研究所，研究员、博士生导师（于 $1995.12$ 破格晋升），高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室（现已重组为关键陶瓷材料全国重点实验室）副主任、主任（$1998 - 2005$ 年）

• $2004.04 - 2008.03$：中国科学院上海硅酸盐研究所，所长

• $2019.11 - 至今$：当选为中国科学院院士（化学部）

• $2021.01 - 至今$：同济大学医学院等高校，特聘教授、博士生导师，中国医学科学院学术咨询委员会学部委员

1. 国家级与省部级科技奖项#

• 国家级科技奖项：

  • 国家自然科学奖二等奖（$2011$ 年度，第一完成人，获奖项目：“介孔基主客体复合材料的设计合成、介观结构调控及催化性能”）

• 省部级科技奖项：

  • 上海市自然科学一等奖（$2014$ 年度，第一完成人，获奖项目：“功能化介孔二氧化硅纳米颗粒作为药物载体及诊疗剂的探索研究”）

  • 上海市科技进步一等奖（$2009$ 年度，第一完成人，获奖项目：“多功能复合介孔纳米药物载体”等）

  • 上海市自然科学一等奖（$2008$ 年度，第一完成人，获奖项目：“大面积取向纳米线和微介孔主客体复合材料的制备和性质”）

  • 上海市自然科学牡丹奖（$2007$ 年度）

2. 国际与行业重大奖项#

• 行业学术大奖：

  • 荣获“上海市最美科技工作者”称号（$2021$ 年度）

  • 荣获“上海市科技精英”称号（$2009$ 年度）

  • 有关科研成果入选两院院士评选的“中国十大科技进展”（$2005$ 年度）

  • 荣获中国青年科技奖（$1994$ 年度）、中国化学会青年化学奖、中国科学院青年科学家奖一等奖

  • 享受国务院政府特殊津贴专家

3. 其他重要荣誉#

• $1997$ 年：荣获国家杰出青年科学基金资助

• $2021$ 年：当选为中国医学科学院学术咨询委员会学部委员

• 科研群体及项目资助：作为项目首席科学家，多次主持国家重大基础研究计划（$973$计划）/国家重点研发计划纳米专项项目、国家自然科学基金重点项目等

1. 学术期刊任职#

• 核心学术顾问与编委：担任国内外多种先进陶瓷、功能材料以及生物医药影像学旗舰期刊的顾问编委或常务编委，积极推动和提升我国自办高性能无机陶瓷及介孔生物材料期刊的国际影响力。

2. 重要社会与学术兼职#

• 国家级及校内重点创新平台：

  • 关键陶瓷材料全国重点实验室（原高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室）学术顾问

  • 中国医学科学院学术咨询委员会学部委员

  • 同济大学化学和生物医药创新研究院学术委员会委员

• 国家科研管理与决策机构：

  • 国家科技重大基础研究计划（$973$ 计划）“信息功能陶瓷若干基础问题研究”项目首席科学家（$2002 - 2008$ 年）

  • 国家重点研发计划纳米专项项目首席科学家（自 $2013$ 年起连续多项主持）

  • 国家自然科学基金重大项目、重点项目首席负责人

• 学术团体兼职：

  • 中国硅酸盐学会特种陶瓷分会副理事长