來(lái)源丨新華網(wǎng)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
俞書宏院士，1967年8月生，合肥廬江人，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)系教授，博士生導(dǎo)師，2019年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。俞書宏院士長(zhǎng)期從事無(wú)機(jī)合成化學(xué)研究，在他的努力下，一批新穎且功能強(qiáng)大的仿生材料從實(shí)驗(yàn)室里誕生，他也因此被譽(yù)為“材料魔術(shù)師”。
大自然就像是一個(gè)先進(jìn)的“合成工廠”，不斷制造出具有各種奇異功能的生物材料或生物體
博士畢業(yè)后，俞書宏院士先后在日本、德國(guó)從事博士后研究，開(kāi)始接觸功能材料和生物仿生材料。一種極其普通的礦物質(zhì)引起了他的注意——石灰石。
“人體骨骼、牙齒的主要成分是羥基磷灰石，是一種普通的磷酸鈣，但是為什么所有的高等動(dòng)物都選擇用它來(lái)支撐重量？”
帶著這個(gè)疑問(wèn)，2002年回國(guó)建組后，俞書宏院士選擇研究主要成分為碳酸鈣的貝殼珍珠層——珍珠母。珍珠母具有高度有序的“磚—泥”微觀結(jié)構(gòu)，由于力學(xué)性能極好，成為仿生研究中的明星材料，但尚無(wú)實(shí)驗(yàn)室能合成出宏觀尺度的塊狀材料。
俞書宏院士給課題組出了一道題：如何做出和海灘上的貝殼差不多的珍珠母塊材？這一試就是15年。
2016年，俞書宏院士課題組在《科學(xué)》雜志發(fā)文，報(bào)道一種全新的仿生策略，在實(shí)驗(yàn)室7~10天可制備出宏觀尺度珍珠層結(jié)構(gòu)塊狀材料，其化學(xué)組成和多級(jí)有序結(jié)構(gòu)與天然珍珠層高度相似，力學(xué)性能也可相提并論。國(guó)際學(xué)術(shù)界評(píng)價(jià)認(rèn)為，這是人工首次合成真正珍珠母。
“最終目的是用到人體組織工程中，成為可替換骨骼和牙齒的生物材料。”俞書宏說(shuō)，為了這個(gè)目標(biāo)，他正在同相關(guān)課題組合作。
2002年以來(lái)，樹(shù)脂基仿生人工木材、類似北極熊毛發(fā)的隔熱材料、石墨烯吸油海綿……俞書宏院士課題組向大自然學(xué)習(xí)，幾乎每年都會(huì)報(bào)道幾種讓人耳目一新的材料。
在俞書宏院士眼中，大自然就像是一個(gè)奇妙的“合成工廠”，不斷制造出具有各種奇異功能的生物材料或生物體。研究這些生物材料的結(jié)構(gòu)和性能，能為人們?cè)谖⒊叨壬系姆律牧显O(shè)計(jì)開(kāi)辟新的途徑。
2020年5月，俞書宏院士被授予全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)?wù)隆＿@是僅次于國(guó)家最高科技獎(jiǎng)的科技人才大獎(jiǎng)。沉甸甸的獎(jiǎng)?wù)拢宫F(xiàn)了俞書宏在無(wú)機(jī)仿生材料領(lǐng)域的卓越成就。
瞄準(zhǔn)原始創(chuàng)新，解鎖“卡脖子”問(wèn)題
在俞書宏院士看來(lái)，材料對(duì)于人類的發(fā)展影響巨大，人類文明的進(jìn)展可以按照材料來(lái)劃分，比如石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、硅器時(shí)代等，一種革命性的新材料可以顛覆一種產(chǎn)業(yè)，甚至改變整個(gè)世界。當(dāng)前，我國(guó)在很多高技術(shù)領(lǐng)域被國(guó)外“卡脖子”，其實(shí)很重要的一個(gè)方面就是關(guān)鍵材料被“卡脖子”。“我們要緊緊瞄準(zhǔn)從‘0’到‘1’的原始創(chuàng)新，為自己定下一個(gè)更高的目標(biāo)，多解決材料方面的‘卡脖子’問(wèn)題，為國(guó)家的發(fā)展多作貢獻(xiàn)。”俞書宏院士說(shuō)，中國(guó)科學(xué)家完全有能力、有信心做更好的創(chuàng)新。
對(duì)于青年科研工作者，他提出了殷切期望：“從事科研工作的年輕人應(yīng)該志存高遠(yuǎn)，坐得了‘冷板凳’，專注一個(gè)方向，堅(jiān)持做從‘0’到‘1’的原創(chuàng)性工作；要培養(yǎng)自己面對(duì)困難的勇氣和解決問(wèn)題的能力，而不是圍著‘帽子’和‘票子’轉(zhuǎn)；其次，要積極與同事及其他領(lǐng)域的研究者開(kāi)展合作，不要故步自封，科研上的交流合作常常會(huì)產(chǎn)生‘1+1遠(yuǎn)大于2’的效果。”
圖為俞書宏院士（左三）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行新材料研發(fā)
來(lái)源：安徽日?qǐng)?bào) 徐旻昊 攝
為了鼓勵(lì)更多的青年科技工作者奮進(jìn)，他自己為全體實(shí)驗(yàn)室人員設(shè)計(jì)了一款隊(duì)服。這是一件看起來(lái)很普通的黑色T恤，但后背上卻“別有用心”地印著“1.01365=37.8”和“0.99365=0.03”兩行數(shù)學(xué)算式。“算式上列出了1.01的365次方等于37.8；0.99的365次方等于0.03。意思就是提醒我們，每天多努力一點(diǎn)和少努力一點(diǎn)，一年365天累積下來(lái)的結(jié)果差距是巨大的。”俞書宏院士實(shí)驗(yàn)室成員、中國(guó)科大副研究員高懷嶺說(shuō)，“俞老師常跟我們說(shuō)的是，成績(jī)是下一步的起點(diǎn)，科學(xué)研究永遠(yuǎn)在路上。”正是長(zhǎng)年鼓著這樣一股拼搏精神，俞書宏及其團(tuán)隊(duì)才不斷突破自我，屢有建樹(shù)。
從事無(wú)機(jī)材料研究20余年來(lái)，俞書宏院士不斷地觀察自然，獲取仿生合成的靈感；又不斷解密自然，追溯新型材料組裝原理。俞書宏院士的主要研究方向：
仿生高性能納米復(fù)合結(jié)構(gòu)材料、自組裝及應(yīng)用；
多功能納米材料的模板誘導(dǎo)合成和組裝技術(shù)；
新型無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化材料的制備、性能與組裝體功能；
面向能源、環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的新型碳材料的制備和能量存儲(chǔ)；
納米材料的光、電、磁性能調(diào)控（光電和光熱轉(zhuǎn)換、光催化等）和納米催化效應(yīng)等。
近年來(lái)，俞書宏院士帶領(lǐng)課題組在仿生材料方面取得了系列進(jìn)展，包括建立和發(fā)展了系列無(wú)機(jī)納米材料的仿生合成、自組裝技術(shù)及模擬生物礦化方法，并基于這些技術(shù)方法成功仿生合成了多種神奇的宏觀尺度輕質(zhì)高強(qiáng)新材料。例如與天然珍珠母高度類似的人工合成珍珠母；受北極熊毛發(fā)中空結(jié)構(gòu)啟發(fā)，研制的新型輕質(zhì)、保溫、隔熱碳材料；防火、隔熱、耐腐蝕的仿生聚合物木材等。
2021年俞書宏院士及其團(tuán)隊(duì)的部分成果報(bào)道
中科大俞書宏院士《AM》：受珍珠層啟發(fā)，雙層聚酰亞胺-云母納米復(fù)合薄膜，航空航天防護(hù)新材料！
《NanoLett》中科院俞書宏院士:高密度/可逆相互作用網(wǎng)絡(luò)的植物纖維素納米纖維衍生結(jié)構(gòu)材料
《AM》中科大俞書宏院士：高度可壓/拉的碳彈簧用于智能振動(dòng)和磁性傳感器
王佐林/高懷嶺/俞書宏院士：仿生殼聚糖支架用于軟牙齦組織再生
《自然·通訊》中科大俞書宏院士：多響應(yīng)可修復(fù)水凝膠超級(jí)電容器
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏和深圳大學(xué)何傳新課題組–受蔥啟發(fā)的石墨烯支架使高倍率鋰金屬電池成為可能
中科大俞書宏院士團(tuán)隊(duì)JACS｜三維有序通道微化學(xué)工程增強(qiáng)電催化
中科大俞書宏院士團(tuán)隊(duì)綜述：一文了解纖維素納米纖維水凝膠
中科大俞書宏團(tuán)隊(duì)NanoLetters：電磁屏蔽性能優(yōu)異的輕質(zhì)材料！
NanoRes.│中科大俞書宏課題組：碳化海綿，用于快速清理高粘度溢油
重慶大學(xué)羅忠教授、中科大俞書宏院士合作《AFM》：基于碳酸鈣材料的生物可吸收支架用于術(shù)后組織修復(fù)
從早些年無(wú)機(jī)納米材料的仿生合成，到近年來(lái)對(duì)宏觀尺度納米復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的仿生制備及應(yīng)用，俞書宏院士進(jìn)行了系統(tǒng)性探索研究。而不斷促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化、投入應(yīng)用生產(chǎn)，是俞書宏院士追求的方向。他說(shuō)：“科技最終是要為人服務(wù)。成果得到認(rèn)可，是科學(xué)家最開(kāi)心的事。”俞書宏院士一直在爭(zhēng)分奪秒，用有“含金量”的東西來(lái)回報(bào)國(guó)家和社會(huì)。
參考資料：
中國(guó)科大新聞中心.俞書宏：會(huì)變戲法的材料“魔術(shù)師”
安徽網(wǎng).中科院院士俞書宏：巧奪天工的仿生大師
中國(guó)科學(xué)報(bào).俞書宏院士：高質(zhì)高產(chǎn)的“秘訣”是什么
安徽日?qǐng)?bào).榜樣|俞書宏：用仿生材料叩開(kāi)新世界
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