唐智勇（纳米自组装）院士｜纳米粒子多维自组装与手性纳米功能材料领域的开拓者#

1. 研究方向#

长期致力于自组装纳米功能材料的构建、性能调控及实际应用。围绕纳米材料在应用中因“尺寸过小、难以宏观操纵”的共性瓶颈，系统深入地研究无机纳米粒子自组装的演变机理，成功跨越了从“单个纳米粒子的物理化学性质”到“多级次宏观组装体功能”之间的科学鸿沟。在此基础上，开拓了手性纳米自组装体、共轭微孔多孔膜等在新型光电显示、高效膜分离以及盐差能转化等领域的颠覆性应用。

2. 标志性成果#

• 纳米自组装理论与多维自组装体系的构建：提出了利用单个无机纳米粒子内在物理化学性质进行自组装，从而构筑多维、结构可控纳米粒子集合体的理论。通过模拟生物大分子（如蛋白质）的相互作用机制（如氢键、静电相互作用、范德华力及疏水相互作用等），利用无机半导体纳米粒子（如 $\text{CdTe}$ 等）成功实现了从一维纳米线、二维片层到三维多级次杂化自组装结构的可控构建，突破了无机纳米材料难以向宏观复杂功能体系跨越的科学瓶颈。

• 无机手性纳米功能材料创制与主动式电致发光 $3\text{D}$ 显示技术：在无机手性纳米材料及其光电器件化领域取得了开拓性进展。通过设计无机纳米粒子的手性自组装体系，极大地增强了材料的手性光学活性。在此基础上，其团队研发出基于手性纳米材料的主动式电致发光 $3\text{D}$ 显示器件，突破了传统影院偏振/反射式 $3\text{D}$ 显示对黑暗环境高度依赖的局限，并在强日光直射下展现出优异的画面饱和度与防眩光性能。

• 高性能自组装多孔分离薄膜与超极限盐差能捕集：针对化工纯化过程中的高能耗及传统分离膜在有机溶剂中易溶解或溶胀的瓶颈，设计并合成出了具有三维全共轭刚性骨架的自组装共轭微孔聚合物（$\text{CMP}$）薄膜，攻克了三维刚性不溶物成膜困难的工艺瓶颈，在极性和非极性有机溶剂中均实现了极高的通量和稳定性。此外，其团队构筑了大面积共价有机框架（$\text{COF}$）单分子层薄膜，在理论上首次揭示了孔间距低至 $4.5\text{ nm}$ 时发生的“孔-孔耦合效应”，有效克服了浓差极化，将盐差能转化的输出功率密度推向极端，为新能源获取和海水淡化提供了关键新材料支撑。

3. 学术地位与影响#

唐智勇院士是国际纳米自组装与无机手性材料领域的著名学者，其提出的无机纳米自组装理论和器件构筑路线获得了国际同行的广泛采纳和高度评价。截至 $2023$ 年，唐智勇院士已在 Nature、Nature Nanotechnology、Nature Chemistry、Nature Energy、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater. 等国际顶级学术期刊上发表学术论文 $400$ 余篇，论文他引超过 $4.4$ 万次，$\text{H}$ 因子为 $112$，获授权专利 $55$ 件。

1. 教育背景#

• $1989.09 - 1993.07$：武汉大学，环境科学系，获环境化学专业理学学士学位；

• $1993.09 - 1996.07$：武汉大学，环境科学系，获环境化学专业理学硕士学位；

• $1996.09 - 2000.01$：中国科学院长春应用化学研究所，电分析化学国家重点实验室（分析化学专业），获理学博士学位。

2. 工作履历#

• $2025.01 - 至今$：中国科学院大学纳米科学与工程学院，院长；

• $2023.10 - 至今$：国家纳米科学中心，主任；

• $2006.11 - 2023.10$：国家纳米科学中心，研究员、博士生导师（期间曾任国家纳米科学中心副主任、纳米系统与多级次制造中国科学院重点实验室主任）；

• $2003.09 - 2006.08$：美国密歇根大学（University of Michigan），博士后（合作导师：Nicholas A. Kotov 教授）；

• $2001.04 - 2003.08$：美国俄克拉荷马州立大学（Oklahoma State University），博士后（合作导师：Nicholas A. Kotov 教授）；

• $2000.03 - 2001.03$：瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich），博士后（合作导师：Prins 教授）。

1. 国家级奖项#

• $2018$年：国家自然科学二等奖（项目名称：“自组装纳米材料的构建及功能化”，第一完成人）。

2. 国际荣誉#

• $2019$年：发展中国家科学院（TWAS）化学奖。

3. 其他重要荣誉#

• $2008$年：国家杰出青年科学基金资助获得者；

• $2012$年：中国颗粒学会-赢创颗粒学创新奖；

• $2015$年：北京市科学技术奖二等奖；

• $2016$年：第八届中国化学会-巴斯夫公司青年知识创新奖；

• 享受国务院政府特殊津贴。

1. 学术期刊任职#

• 担任 Nanoscale Horizons 科学编辑及编委；

• 担任 Accounts of Chemical Research 科学编辑；

• 担任 Angewandte Chemie International Edition、Advanced Materials、Chem、Matter、Chemical Science、Nano Letters、《科学通报》、《物理化学学报》等国内外核心学术期刊的顾问编委或编委。

2. 重要社会与学术兼职#

• 国家纳米科学中心主任；

• 中国科学院大学纳米科学与工程学院院长；

• 科技部 $973$（纳米重大研究计划）首席科学家；

• 国家自然科学基金委创新研究群体项目负责人；

• 中国化学会常务理事、中国化学会会士、中国颗粒学会理事。