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修改了上百遍!上海交通大学第一篇《Science》

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颜德岳,中国科学院院士,上海交通大学讲座教授,高分子科学家。比较系统地发展了聚合反应动力学的非稳态理论,在超支化聚合物的可控合成、超分子自组装和抗肿瘤新药研制方面取得了原创性成果。已经发表论文500余篇,连续多年被Elsevier评为中国高被引学者。获国家自然科学奖三项,何梁何利科技进步奖一项,国家教学成果奖一项。迄今已经培养研究生近80名,其中有3人获得全国百篇优秀博士学位论文奖,3人获国家杰出青年基金。

颜德岳教授是高分子化学与物理专家,和他的博士生在实验室实现了分子的宏观自组装,美国《科学》杂志于2004年初公布了这项成果,该工作不仅证明了特定的分子可以直接自组装成宏观尺寸的有序结构体,使分子自组装从微观、介观到宏观形成了完整的学科体系,而且第一次用结构不规则的大分子进行自组装,拓展了分子自组装研究领域。 这也是上海交通大学第一篇《SCIENCE》论文。

论文链接:

https://science.sciencemag.org/content/303/5654/65

 

实验中奇怪的发现

在《科学》上发表的那篇论文,颜教授的课题组前后修改了上百遍。 论文所述的研究,始于1998年冬。在一次实验中,颜教授的博士生侯健发现容器里的沉淀物有点奇怪,有鳞片状的物质,“以前没有出现过啊,这是什么?”侯健不明白。颜教授盯着溶液看了又看,心里忽然一亮,“会不会是宏观分子自组装薄膜?”他马上意识到这个结果的重要性。
分子自组装是近年来倍受重视的国际前沿课题,对揭开生命奥秘有着重要意义。此前,已经报道的分子自组装体仅限于纳米和微米尺度,虽然宏观分子自组装现象在自然 界随处可见,却还没有在实验室得到过这样的结果。

 

突破性进展

那天,颜教授非常兴奋,脑子里不停思索该结果的机理,回家后想起忘了叮嘱侯健不要倒掉样品,又连忙打了个电话。当晚,颜教授通宵达旦地琢磨着宏观自组装机理,完全忘了身体的病弱。凭着多年理论化学研究的积淀,他很快有了设想,第二天,他把想法告诉了他带的研究生,并立即安排侯健进一步实验,对该设想予以证实。但这个实验需要在很低的温度下进行,由于条件有限,研究没有取得突破,不能重现最初的实验结果。
在211工程和985项目资金的资助下,化学化工学院购置了不少先进设备,于是在2001年,颜教授又安排博士生周永丰继续这项研究。那一年,课题组的经费相当有限,十几个人只申请到5万元,他们戏称“没有隔夜粮”,颜教授尽力用有限的钱创造必要的实验条件。在他的指导下,实验终于在2002年底取得了突破性进展,成功地自组装得到了宏观多壁螺旋管,形貌比第一次的更为完美。

上百次修改

为了抢先公布这一重要发现,课题组立即撰写了论文发到《科学》杂志。对方表示该发现很有价值,但缺乏对自组装机理的确切证明,故不予采用。课题组随即展开深入研究,有一阵颜教授在比利时访问,对机理有了进一步的认识,急性子的他马上画了一个示意图传真回国。后来,他认为这个图还不能准确地表达他的设想,就反复与课题组讨论修改,甚至请了一家公司专门来绘制图形。光这个机理图就画了一个多月。颜教授课题组的青年教师黄卫说:“现在想想这个图很简单,但那个时候要在一张白纸上画出 来,真是太难了。”

2003年4月,课题组终于用电子显微镜拍摄到自组装体的结构照片,与他们所绘的机理图高度符合,证实了颜教授的设想。这一关键性证据的获得,令课题组备受鼓舞。他们随即对论文进行反复修改,于当年7月份再次投给《科学》杂志。这一次,《科学》接受了,但要求对论文再作修改。到最后发布算下来,这篇论文他们总共修改了百余次,有时候一句话也要斟酌好几天。颜教授告诫学生说:“做实验写论文,不能有半点马虎和虚伪。

来源:材料科学与工程公众号、上海交大、中国聚合物网、Science。

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