房喻（物理化学与功能表界面材料）中国科学院院士｜我国敏感薄膜荧光探测领域的开拓者与隐藏危险品薄膜传感器领军科学家#

1. 研究方向#

房喻院士长期致力于新概念传感器和分子材料、薄膜基荧光传感及分子凝胶等物理化学与表界面应用前沿研究。他带领团队面向国家重大安全（如反恐防暴、缉毒侦测、国防军工安全）和国民经济重大需求，攻坚具有极高灵敏度、超快响应速度和高抗干扰性能的微痕量危险物质检测技术。他的科学探索立足于敏感薄膜材料的创制和激发态过程的精密调控，攻克复杂环境下痕量隐藏危险品（爆炸物、毒品、毒气等）非接触式瞬时气相探测的经典科技难题。同时，他深度结合分子凝胶理论，将其拓展至高分子乳液和推进剂体系，解决了航空航天中的高性能关键材料与推进剂制造中的瓶颈。

2. 标志性成果#

• “单分子层化学策略”、“分子凝胶策略”及薄膜荧光传感器（FFS）奠基：

  • 薄膜荧光传感器（$\text{FFS}$）是国际公认最具发展潜力的新一代微痕量物质探测技术。为突破高通透性、高稳定性的敏感薄膜制备瓶颈，房喻在国际上首次提出了用于敏感薄膜创新制备的“单分子层化学策略”（$\textit{monolayer chemical strategy}$）、“分子凝胶策略”（$\textit{molecular gel strategy}$）和分子组合设计思想。

  • 他首次系统揭示了“$\textit{adlayer}$ 效应”（吸附层效应，调控敏感分子与基底或相邻组分之间的局域耦合），并通过引入激发态分子内电荷转移（$\text{ESICT}$）等手段调控激发态分子内质子转移（$\text{ESIPT}$）路径，开发出了高发光效率、高光化学稳定性、具有独特分子级泡孔结构的多样化荧光敏感薄膜材料。基于此种高度通透敏感单元发展的阵列型荧光传感器，对芥子气模拟物（$2\text{-}$氯乙基硫醚）气体的实验检出限低于 $50\text{ ppb}$，响应时间小于 $5\text{ s}$。

• “叠层式”传感器结构的创制与爆炸物、毒品气相探测装备国产化突破：

  • 针对实际反恐、扫雷和缉毒等环境极其复杂、异味多重干涉的瓶颈，传统检测手段往往存在误报率高或响应慢等严重缺陷。

  • 房喻院士团队独辟蹊径，在国际上首创发明了“叠层式”传感器结构。该结构能够在排除臭味、化妆品、酒精及有机废气等复杂气味本底干扰的前提下，实现极其敏锐的目标分子气相收集。

  • 基于该叠层结构与多维敏感材料，他的团队历经二十余年持续攻关，成功自主研发出痕量隐藏爆炸物、毒品、新型危险品及 $\text{BTEX}$（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）系列薄膜荧光传感器和便携式探测装备。该设备达到了“接触过爆炸物并清洗两三天、或者装过爆炸物并冲洗 $40$ 多次的容器，均能在数秒内探测出”的国际领先水平。装备成功实现工业化生产，在十九大、G20 峰会、博鳌论坛、港珠澳大桥通车典礼等多项国家级重大安保和工程任务中发挥了不可替代的安全保卫作用，打破了西方在该技术领域的垄断，填补了国内空白。

• 小分子胶凝剂稳定凝胶乳液（Gel Emulsion）的提出与轻质高强软模板工艺：

  • 房喻在国内外率先将小分子凝胶概念及分子凝胶研究拓展至凝胶乳液体系，首创了小分子胶凝剂稳定的新型高内相凝胶乳液。该方法有效打破并突破了传统高内相凝胶乳液分散相体积分数的物理极限限制。

  • 他的团队建立了基于该凝胶乳液为软模板的轻质高强交联聚苯乙烯等高分子多孔泡沫材料制备新工艺。该工作在国际上实现了高分子功能材料品种和绿色制备工艺的双重创新，为多孔吸附、阻热防护等先进高分子材料的设计提供了全新的合成路线。

• 分子凝胶理论用于凝胶推进剂雾化及高能材料长期稳定化：

  • 在面向国防重大需求、高附加值的军工能源转化体系中，高能液体/固液悬浮推进剂易发生相分离或雾化燃烧不均，是航天动力和导弹制导领域的“卡脖子”技术难题。

  • 房喻院士将团队深厚的分子凝胶化学理论与国防工科技术紧密融合，首次在推进剂体系中引入了具有温敏和剪切稀化特性的物理分子凝胶，圆满解决了凝胶推进剂在极端高剪切负荷下“雾化燃烧效率低”以及“高能量密度多相悬浮体系长期悬浮易分层”等重大技术痛点，直接推动了我国在凝胶火箭推进剂领域的工艺跃迁。

3. 学术地位与影响#

房喻院士是国际功能表界面化学、敏感薄膜基荧光气相传感器领域的开拓者与标志性领军人物之一。他首次将表界面物理化学、激发态过程调控、高分子自组装与国防、国家公共安全装备深度融合。他在《$\text{J. Am. Chem. Soc.}$》、《$\text{Angew. Chem. Int. Ed.}$》、《$\text{Adv. Mater.}$》、《$\text{Nat. Commun.}$》等学术期刊发表论文 $240$ 余篇，授权发明专利 $40$ 项。他的“基础研究-技术创新-产业应用”全链条研发路径，将我国危险品快速非接触式气相检测装备产业推至世界前列。此外，他作为国家教材委员会委员、国家高中和义务教育化学课程标准修订组组长，对我国化学高等教育和基础教育的发展产生了深远影响。

1. 教育背景#

• $1978$ 年 $02$ 月－$1982$ 年 $01$ 月：陕西师范大学化学系化学教育专业，获理学学士学位（恢复高考后首届大学生，以年级第一的成绩毕业）。

• $1984$ 年 $09$ 月－$1987$ 年 $06$ 月：陕西师范大学化学系/华中师范大学化学系（联合培养在职硕士研究生），获无机化学理学硕士学位（导师：孙作民教授等）。

• $1995$ 年 $03$ 月－$1998$ 年 $02$ 月：英国兰卡斯特大学（Lancaster University）大分子中心/高分子科学，获哲学博士（$\text{PhD}$）学位（导师：世界知名高分子光物理学家 $\text{Prof. Ian Soutar}$，求学期间获海外杰出研究生奖学金 $\text{ORS Award}$）。

2. 工作履历#

• $2021$ 年 $11$ 月至今：正式当选中国科学院院士（化学部）。

• $1998$ 年 $08$ 月至今：陕西师范大学化学化工学院教授、博士生导师（其间：$1999$ 年 $01$ 月任化学与材料科学学院院长；$2002$ 年 $12$ 月起任副校长；$2004$ 年 $05$ 月－$2014$ 年 $05$ 月担任陕西师范大学校长，现兼任西安交通大学教授、新概念传感器与分子材料研究院院长）。

• $1998$ 年 $02$ 月－$1998$ 年 $07$ 月：英国兰卡斯特大学（Lancaster University）大分子中心，开展短期 $\text{Research Fellow}$ 合作研究。

• $1993$ 年 $09$ 月－$1995$ 年 $02$ 月：英国伯明翰大学（University of Birmingham）化学系多糖和蛋白质工程实验室，作为访问学者/助理研究员（$\text{Research Assistant}$）开展生物大分子合作研究。

• $1982$ 年 $02$ 月－$1993$ 年 $08$ 月：陕西师范大学化学系任教，历任助教、讲师、破格晋升副教授（$1987$ 年起）。

• $1975$ 年 $08$ 月－$1977$ 年 $12$ 月：陕西省临潼区某小学/初中一贯制学校，民办教师。

1. 国际与国家及省部级重磅科技奖项#

• 陕西省科学技术奖一等奖（共 $3$ 项，作为项目第一完成人）；

• 原国家教委科技进步奖二等奖（$1$ 项，作为项目主要完成人）；

• 陕西省科学技术奖二等奖（$1$ 项，第一完成人）。

2. 行业学术荣誉与个人重磅称号#

• 中国化学会胶体与界面化学专业委员会“软物质研究杰出贡献奖”（$2022$ 年，即郎迪森中国软物质研究杰出贡献奖）；

• 陕西省化学会“陕西化学杰出贡献奖”；

• 国家级教学名师奖（$2008$ 年，第二届）；

• 全国先进工作者（$2004$ 年）；

• 全国优秀教师（$2001$ 年）；

• 全国“五一”劳动奖章 获得者；

• 宝钢优秀教师特等奖（提名奖）；

• 国务院政府特殊津贴专家（$1993$ 年）。

1. 重要学术平台及期刊任职#

• 国家教材委员会 委员；

• 《$\text{Langmuir}$》（美国化学会） 顾问编委；

• 《$\text{Carbohydrate Polymers}$》（Elsevier） 顾问编委 / 编委；

• 《物理化学学报》、《应用化学》、《化学学报》、《影像科学与光化学》 等核心期刊 编委及顾问。

2. 重要社会与学术兼职#

• 国家高中和义务教育化学课程标准修订组 组长；

• 中国化学会 常务理事、应用化学专业委员会副主任、国际事务委员会委员；

• 西安市科学技术协会（西安市科协） 主席；

• 陕西省科普作家协会 理事长；

• 应用表面与胶体化学教育部重点实验室、西北大学合成与天然功能分子化学教育部重点实验室 学术委员会副主任；

• 西北工业大学高分子科学与技术陕西省重点实验室 学术委员会主任。