超越是好的競爭訪中科院院士、東華大學(xué)材料學(xué)院院長朱美芳
超越是好的競爭——訪中科院院士、東華大學(xué)材料學(xué)院院長朱美芳
朱美芳，中國科學(xué)院院士、博士生導(dǎo)師。東華大學(xué)材料學(xué)院院長、纖維材料改性國家重點實驗室主任。國家“863”新材料領(lǐng)域'納米材料'重點專項總體組專家，中國材料學(xué)會、中國面料工程學(xué)會理事，上海貼合材料學(xué)會常務(wù)理事，《高分子學(xué)報》、《合成纖維》及《功能高分子學(xué)報》編委。在纖維材料科學(xué)和工程領(lǐng)域開展了系統(tǒng)研究，非常是在聚丙烯纖維的功能化和高性能化、新型納米貼合材料和特種功能材料及其成纖技術(shù)（生物醫(yī)用纖維、相變材料）等方向進行了深入的研究，發(fā)表SCI收錄論文260多篇，獲授權(quán)中國創(chuàng)造專利100余件，獲國家、省部級科技獎11項。入選國家杰出青年基金、長江學(xué)者特聘教授、科技部創(chuàng)新人才推進計劃重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊，獲首屆全國創(chuàng)新爭先獎狀、何梁何利基金青年創(chuàng)新獎等。
智能纖維應(yīng)用仍處于商用化前階段
《大纖維簡報》：朱院士好，謝謝您接受《大纖維簡報》的專訪。首先，很多關(guān)懷大纖維進展的業(yè)界人士想從您這里了解一些有關(guān)智能纖維目前的國內(nèi)外進展、動向是怎樣的？
朱美芳：好的。我首先想說大纖維工作組這些年一直在推動的大纖維（big fiber）這件事的方向還是對的，完管大纖維這個詞能不能在更大范圍內(nèi)被接受，流行起來，現(xiàn)在還無法推斷。一般理解，所謂的大纖維不是傳統(tǒng)的纖維，而是具有超性能、高性能、綠色化等特征的纖維。目前圍繞智能纖維、可穿戴等，我們東華材料學(xué)院和國內(nèi)外不少單位都發(fā)表過不少論文，但從實驗室研究到工業(yè)化這一步進展有限，大多還處在有用化前的探究階段。
關(guān)于國際上大纖維方面的動向要做調(diào)研后才能給出一些推斷。國際上關(guān)于智能纖維的研究論文和推送很多，需要研究和回納。我們團隊王剛博士去年剛從美國西北大學(xué)、阿貢實驗室學(xué)成回來，據(jù)他了解，美國西北大學(xué)John Rogers院士團隊首次實現(xiàn)將復(fù)雜的觸感融合到AR/VR（人工智能/虛擬現(xiàn)實）中。我們了解觸感是人體重要感覺之一，它是我們和世界物理連接的基礎(chǔ)。此前，如何將觸感融合到VR/AR技術(shù)中，是該領(lǐng)域的一個龐大難題，主要的困難來自于把感覺受體檢測到的刺激如何編碼成計算機能夠感知和理解的信息，這個過程很復(fù)雜。研究團隊開發(fā)了一種無線、無電池的觸覺致動器，其電子系統(tǒng)平臺令觸覺界面能夠柔和地層壓在皮膚的曲面上，通過時空可編程的局部機械振動模式來傳遞信息，從而實現(xiàn)了將復(fù)雜的觸摸感融合到VR/AR技術(shù)中。
而在仿生材料方面，韓國首爾國站大學(xué)研究者制備出了離子蜘蛛網(wǎng)，通過仿生靜電理論，模擬感知和清理能力。據(jù)報道，該方法可適用于全部基于靜電的機器人組件，例如致動外骨骼機甲、電容性觸覺傳感器。該仿生材料雖尚處于研究階段，但是無論如何這也是對原有仿生概念的一種突破。
籌建“數(shù)字健康和智能材料國際聯(lián)盟”
《大纖維簡報》：東華大學(xué)材料學(xué)院在國內(nèi)外高分子纖維材料領(lǐng)域一直處于方陣地位，現(xiàn)在雖是放假期間，我從校門口進到學(xué)院看到不少學(xué)生走路也是急匆匆的，好多實驗樓里的人都進進出出，很忙的感覺。請朱院長介紹下我們學(xué)院疫情以來做的一些工作。
朱美芳：疫情其實對我們的工作沒有影響，今年上半年做的事比任何時候都多（當(dāng)然出差的事是少了很多），我們團隊和國家重點實驗室的不少老師學(xué)生從春節(jié)大年初五到現(xiàn)在基本上沒有停過。
停不下來的大背景就是面對某大國在科技領(lǐng)域的封閉效果，形勢很嚴峻。那就要做超過他們的事情，超過他們是好的競爭。例如我們這一個月在忙的一件事是7月10日我們纖維材料改性國家重點實驗室和英國曼切斯特大學(xué)開了一個視頻會議，會議的具體成果就是一致同意推動籌建“數(shù)字健康和智能材料國際聯(lián)盟”。該聯(lián)盟目前由中、英、法、 日、韓等17個國家和組織組成，中國和英國是發(fā)起國，我被推選為聯(lián)盟主席，秘書長是聯(lián)盟共同發(fā)起人英國曼切斯特大學(xué)的教授，總秘書處設(shè)在東華大學(xué)。這個聯(lián)盟是跨界的，而且是中國主導(dǎo)的，目前國內(nèi)有不少高校、研究單位，企業(yè)都參和了這個聯(lián)盟。在當(dāng)前國際背景下，這是一個很重要的平臺，我們期望這個“數(shù)字健康和智能材料國際聯(lián)盟”在推動國際科技合作方面能做些事。目前，我們正在爭取能讓這一聯(lián)盟的辦事機構(gòu)設(shè)在上海而奔波。
各地紛紛大手筆，形勢喜人更逼人
《大纖維簡報》：近段時間來，大家都在商量十四五規(guī)劃，看了幾個文本似乎各地對材料學(xué)和材料領(lǐng)域的重視程度正在不斷升溫，這當(dāng)然是很可喜的情況，不知您怎么看？
朱美芳：從國內(nèi)材料科技領(lǐng)域的情況看，真的可以說是形勢喜人更逼人。不少經(jīng)濟活潑的地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)都紛紛主打材料牌，而且都是大手筆。譬如蘇州姑蘇實驗室計劃投200億，主要就是沖著新材料研發(fā)而來；寧波市政府推動搞了主攻新型材料的甬江實驗室，其它還籌建了浙江省材料實驗室，由中科院寧波材料所牽頭，提出十年計劃，計劃每年投10個億，西湖大學(xué)也參和其中。寧波還有民營企業(yè)巨頭榮盛集團牽頭搞了一個東海實驗室（有12個體制內(nèi)高校和實驗室和之合作），計劃投100億。也就是說，近二三年僅寧波就建了三個材料實驗室，都是百億的量級，都是沖著新型材料研發(fā)而來。此外，廣東東莞的松山湖實驗室也是主打材料研發(fā)，北京懷柔科學(xué)城也把新材料作為主要方向。浙江嘉興在建半導(dǎo)體材料研發(fā)基地，也打算投資100億。作為材料圈內(nèi)人，我們看到國內(nèi)對材料研發(fā)的這種熱情當(dāng)然很振奮，但振奮之余也想為上海在這方面發(fā)力，為上海多貢獻。
上海有自己的獨特優(yōu)勢，那就是人才優(yōu)勢和基地優(yōu)勢。上海擁有纖維材料改性國家重點實驗室等9個國字號材料類實驗室，所以上海如果在接下來的中長期科技進展規(guī)劃中能夠發(fā)揮優(yōu)勢，加強投入，肯定會發(fā)揮不可替代的作用。否則，可能會面臨著人才被挖走的窘境。
關(guān)注極端環(huán)境下纖維材料制備和應(yīng)用
《大纖維簡報》：面對發(fā)達國家已經(jīng)和正在形成的智能纖維進展格局，以及周邊地區(qū)在進展新材料方面的大手筆，東華大學(xué)材料學(xué)院有何謀劃和行動？
朱美芳：上海下一步在材料科學(xué)技術(shù)的主攻方向和著力點在哪里，這實在是我們團隊一直在思考的問題。前不久我們也向國家有關(guān)部門表達了我們想做的事，也就是期望承擔(dān)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——“極端環(huán)境下纖維材料制備和應(yīng)用系統(tǒng)”的研制工作。該系統(tǒng)是聚焦極端環(huán)境下纖維材料和應(yīng)用系統(tǒng)的重大基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)問題，構(gòu)建極端環(huán)境（深海、深空、深體）和纖維、生命體作用科學(xué)領(lǐng)域的大型綜合性研究設(shè)施，深化對極端環(huán)境和纖維材料作用機理和規(guī)律的認知，提升極端環(huán)境下纖維材料設(shè)計、制造和應(yīng)用領(lǐng)域中原始創(chuàng)新水平和能力。
我們之所以對極端環(huán)境用先進纖維材料的研發(fā)制備如此在意，是因為這方面的部署和投入無論對國家未來在科學(xué)關(guān)鍵設(shè)施和裝備上占據(jù)制高點，還是對拉動整個產(chǎn)業(yè)鏈都有牽一發(fā)而動全身的效果，做這件事需要有自身多年的科學(xué)研究積存和產(chǎn)學(xué)研用整合能力，而這正是我們上海，我們東華大學(xué)的優(yōu)勢所在。
未來纖維一旦能和極端環(huán)境下的制備和應(yīng)用聯(lián)系起來，從而打開進入近地空間、月球、火星等各種極端領(lǐng)域之門，并和人體無縫連接，如此就能真正實現(xiàn)一體化構(gòu)造實體和數(shù)字世界，推動人類進入更加文明的智能社會。在此過程中，極端環(huán)境下纖維材料制備和應(yīng)用將成為完整的體系：科學(xué)-技術(shù)-材料-工藝-裝備-產(chǎn)業(yè)-集群-工業(yè)革命。該項目將實現(xiàn)極端環(huán)境下纖維材料制備和應(yīng)用的空地一體、空海結(jié)合、天人合一，使中國在極端環(huán)境下纖維材料制備和應(yīng)用領(lǐng)域和世界先進國家并跑，終實現(xiàn)領(lǐng)跑。
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