俞书宏：纳米合成需从简单反应中获得启示

4月25日，由细胞出版社主办的首届“细胞出版社材料科学周”作为催化材料专题活动举行。中国科学院院士、中国科技大学化学系教授于书鸿出席了在线讲座，并介绍了其课题组近年来在无机纳米线宏观制备方面取得的进展。

与此同时，于书鸿在网上演讲前接受了组织者细胞出版社的独家采访，分享了他在纳米合成化学方面的长期经验。《中国科学报》编辑了讲座和采访。

经验:简单化学合成反应的启示

俞叔洪说，纳米材料的精确制备需要发展新的反应、新概念、新策略和新理论，但这些理论和方法并非凭空而来。

“这更多地是基于我们对一些常规纳米合成过程中的反应热力学和动力学的深入理解，并在此基础上设计新的方法理论，实现对反应条件的精确控制。”于书鸿说:“我希望我们从事纳米化学合成的研究人员能够认真对待一些简单的化学合成反应，这有时会给我们很多意想不到的启示。”

多年来，于叔鸿的科研灵感也来自大自然。“自从2002年回到中国后，我一直从事基于自然灵感的仿生材料领域的研究工作。从早年无机纳米材料的仿生合成到近年来宏观尺度纳米复合结构材料的仿生制备和应用，我进行了系统的探索和研究

目前，他带领研究团队在仿生材料方面取得了一系列进展，包括一系列无机纳米材料的仿生合成、自组装技术和生物矿化模拟方法的发展。基于这些技术方法，他成功地仿生合成了各种神奇的宏观轻质高强度新材料。例如，与天然珍珠母高度相似的合成珍珠母、受北极熊毛中空结构启发的新型轻质隔热碳材料、防火、隔热、耐腐蚀的仿生聚合物木材等。

未来:聚焦基础科学

针对目前纳米材料合成中存在的问题，俞叔洪指出，目前组分和结构简单的纳米材料的可控合成已经非常成熟，但其稳定性和使用性能往往不能满足实际应用。“在设计材料时，也应以功能应用为导向，而不是漫无目的地添加原材料。一锅反应后，应简单评估产品的形态和质量。”

他认为，新型多组分异质纳米结构的设计和制备以及纳米结构单元表面界面性质的调控将是未来纳米材料合成领域的重要研究方向之一。

于书鸿强调了他对无机纳米线宏观制备的基本科学问题的理解。从表面上看，实现纳米材料的宏观制备似乎是一个简单的工程问题。然而，在这个过程中，大规模的宏观制备和小规模的实验室制备是完全不同的物理和化学过程。

他强调，如何保证大量制备的纳米材料的组成和形貌的一致性和稳定性，还涉及到大量的基础科学问题，需要研究者对纳米材料合成的条件、机理和过程有深入细致的了解。

最近，于书鸿带领课题组实现了纤维素纳米纤维的大规模制备。与成本高、工艺复杂、耗时3天以上的传统制备方法相比，他们开发的大规模制备方法可以在半小时内实现纤维素纳米纤维的快速大规模制备，得到的纤维素纳米纤维具有更好的形态和性能。“这主要是因为我们对一系列关键的基本科学问题进行了深入研究。基于这些研究的结论，我们设计并引入了一系列全新的化学和物理控制方法。”

经验:不能逆转“帽子”和“票”

至于如何做好基础研究，于书鸿认为，首先，一个人应该志存高远，坐在“板凳”上，专注于一个方向，坚持做一些从0到1的原创性工作。“我们应该培养我们面对困难的勇气和解决问题的能力，而不是转而‘帽子’和‘票’。"

其次，我们应该重视与其他领域的同事和研究人员的合作。我们不应该固步自封。科研合作往往是“1+1比2大得多”。

“我希望年轻人在决定他们的科学研究方向时，能结合我们的国情，更多地考虑我们的国家战略和普通人在日常生活中的需求，用他们学到的东西回报社会。”于叔鸿指出。

细胞压力细胞压力组织的“细胞压力材料科学周”旨在促进研究人员在新的皇冠流行病期间的交流。为期两天的“材料科学细胞新闻周”在线学术论坛于4月25日至26日举行，邀请了国内外化学、材料、能源、环境等材料科学领域的知名学者利用该在线平台与材料科学领域的科研人员进行交流，参与者超过1万人。