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【媒体报道】朱英杰:新成果出现的那一刻最幸福

发布时间: 2014-09-19 16:44 | 【 【打印】【关闭】

  朱英杰团队采用新的制备方法,成功地制备出羟基磷灰石长纤维,并以这些看似像挂面一样的纤维作为纸的构建材料,制备出了新型羟基磷灰石耐火纸。

  “出色的科学研究成果往往是建立在良好的研究工作基础、丰富的创新思维和勤奋工作之上,是一个循序渐进的过程。”朱英杰说。

  成功源自积累沉淀

  儒雅沉稳的朱英杰,给人的感觉是非常循规蹈矩,如同每日“两点作息”:回家与工作。

  实际上,科学家是最不循规蹈矩的一类人,他们大都喜欢挑战新的难题,在实验中一遍遍验证新发现,又一遍遍寻找更为完美的答案。

  2002年,朱英杰留学归国至今已12年。回国初期,朱英杰“白手起家”。2007年,他入选上海市“优秀学科带头人”计划。 2009年获上海市自然科学一等奖(排名第2)。进入上海硅酸盐所以来,他已在国际SCI期刊发表论文约170篇,论文被引用约4500次,其中引用次数超过100次的论文有9篇,授权发明专利24项。他在人才培养方面也取得了突出成绩,培养的研究生多次荣获各种荣誉奖励,他本人也于2008 年获中国科学院“朱李月华优秀教师奖”; 2007 年、2009年和2011年三次获上海硅酸盐所“优秀导师奖”。

  多年来,朱英杰团队在微波辅助快速合成纳米材料、纳米晶自组装和纳米生物材料等领域取得了创新性的成果。今年初,朱英杰团队研发出“耐火纸”再次让他们走进公众视野。

  科研容不得一点疏忽

  “作为科研工作者,最难忘新科研成果出现的那一刻。”朱英杰说。

  在研究药物装载时,朱英杰团队发现所制备的由纳米片自组装形成的硅酸钙水合物多孔微球具有超高的布洛芬药物装载量。

  “我们当时觉得这有点不可思议,因为这种情况还没有在其他材料体系中发现过。”朱英杰说,经过反复试验,他们确认了这一实验结果。据了解,该药物装载量超过了文献所报道的最高值。

  在研究药物释放的时候,他们还首次发现了硅酸钙水合物多孔微球具有不同于文献报道的其他材料体系的药物释放规律。朱英杰团队推测,该药物释放动力学的机理是药物释放过程中多种因素共同作用的结果,这些因素包括药物从纳米载体上的脱附、药物分子的扩散及载体材料的相变等。

  “当然,这一创新结果的发现过程是非常曲折艰辛的。”朱英杰说。药物释放是一个漫长的过程,为了得到精确合理的实验结果,往往需要他和团队通宵实验以取得比较连续的测试点。有时候,实验设计和操作过程的一点点疏忽,都会导致整个实验前功尽弃。

  “功夫不负有心人。我们的研究结果发表在国际权威期刊《先进材料》,并获得一项中国发明专利授权。”

  创新是一个不断超越自我的过程。朱英杰认为,创新思维来源于良好的研究工作基础、扎实丰富的专业基础知识、大量的文献阅读和活跃丰富的思考等。

  因此,在科研工作中,他们除了每天开展大量实验工作外,还要留出足够的时间进行总结、阅读文献和思考。“我要求团队成员要有充分的实验计划,明确的实验目的,在实验过程中认真仔细,特别注意实验细节的观察,详细记录实验过程及现象,并及时总结分析当天的实验结果。”

  创新灵感不约而至

  朱英杰认为,创新灵感源自浓厚的科研兴趣。“在兴趣的驱使下,我们团队成员非常愿意去发现和总结新的实验现象和规律,各种创新灵感也就会不约而至,然后再通过实验上的努力获得创新研究结果。”朱英杰说。

  以“耐火纸”为例,朱英杰介绍说,羟基磷灰石原本是脊椎动物硬组织骨骼和牙齿的主要无机成份,因此人们常常想到的是将其应用在生物医学领域,很难将它和造纸联系起来。

  将羟基磷灰石纤维与造纸联系起来就是朱英杰的一个灵感产生的创新想法。他表示,羟基磷灰石具有优良的生物相容性并且环境友好,本身呈现优质的白色,更重要的是羟基磷灰石不燃烧可耐高温,因此羟基磷灰石是制造纸的一种理想材料。

  但想法归想法,要想利用羟基磷灰石的优越特性,还得克服羟基磷灰石材料的其他特性。比如,羟基磷灰石陶瓷一般脆性高、韧性低。

  “因此,我们需要解决的一个巨大挑战是如何显著提高羟基磷灰石材料的柔韧性。我们想到采用羟基磷灰石纤维作为纸的构建材料有可能有效解决柔韧性难题。”他说。

  但是挑战依然接踵而至。羟基磷灰石在合成过程中通常容易形成棒状或片状形貌,而羟基磷灰石长纤维的制备是一个具有很大挑战性的难题。

  那怎么办?他们发展了一种新的制备方法,成功地制备出羟基磷灰石长纤维,以这些看似像挂面一样的纤维作为纸的构建材料,制备出了新型羟基磷灰石耐火纸 (Chemistry-A European Journal, 20, 1242 (2014)) 。

  该“耐火纸”具有高柔韧性,可以任意卷曲,此外它不燃烧。这种新型耐火纸可以应用于需要长久保存的书写和印刷文件及档案等,它作为永久和安全的信息存储介质具有良好的应用前景。

  “在研制羟基磷灰石耐火纸的过程中,我们解决所有难题的灵感都来源于日常研究工作的积累、创新思考和坚韧不拔地刻苦钻研。”朱英杰说道。

  聊起科研,朱英杰滔滔不绝,而他的个人爱好几乎“空白”,除了坚持跑步,这位科学家将大部分时间花在了带领团队攻克科学难题的道路上。