深耕基础研究,原始创新结硕果——浙大化学系三项成果荣获浙江省自然科学奖一等奖,获奖成果数量创历史新高

来源:浙江大学化学系 发布时间:2023-11-13   10


20231110日,浙江省全省创新深化大会举行,会上颁发了2022年度浙江省科学技术奖,我系唐睿康教授团队、王勇教授团队和彭笑刚教授团队均荣获浙江省自然科学一等奖,汤谷平教授团队荣获浙江省自然科学三等奖,获奖数量创历史新高。

热烈祝贺获奖团队!

浙江省自然科学奖

成果名称

完成单位

完成人员

一等奖

生物矿化启发的仿生制备与调控

浙江大学

唐睿康,刘昭明,王晓雨,徐旭荣,潘海华

绿氢能源的催化基础

浙江大学

王勇,王静,王世萍,金海燕,毛善俊

量子点激发态合成控制及应用研究

浙江大学,

纳晶科技股份有限公司

彭笑刚,秦海燕,高远,周健海,濮超丹

三等奖

天然载体材料的构建及药物输送体系

浙江大学

汤谷平,白宏震,胡秀荣,周峻,王青青


获奖成果介绍

成果名称:生物矿化启发的仿生制备与调控

完成单位:浙江大学

完成人:唐睿康、刘昭明、王晓雨、徐旭荣、潘海华

成果介绍:

创立“无机离子聚合”科学新概念,发现离子寡聚体及其聚合交联过程,并且能通过交联聚合实现无机材料的可塑连续制备,发展出“像制造高分子材料一样制造无机材料”的材料合成新策略,以及“有机-无机共聚”新反应,为无机及复合材料的合成提供变革性思路。成果基于无机离子聚合发展生物硬组织仿生再生新技术,通过磷酸钙离子寡聚体在牙釉质表面的无机离子聚合反应成功构建出与天然牙釉质完全一致的再生层,颠覆了“人体牙釉质不可再生”的传统医学认知,引导着未来生物材料从“填充”向“再生”的转型。通过仿生矿化首次构建出拥有人工材料外壳的细胞,被称为“给细胞穿衣服”。成果进一步构建出系列材料与生物功能化复合体,通过材料外壳实现病毒和细胞的功能化,发展出“通用红细胞”、“肿瘤细胞靶向矿化”等治疗新方法,系列成果突出了材料外壳对生物体功能调控的重要作用。发表SCI论文149篇,其中包括1Nature,授权发明专利18件,在基础科学领域做出原创性成果,推动化学、材料、医学学科的交叉融合。


成果名称:绿氢能源的催化基础

完成单位:浙江大学

完成人:王勇,王静,王世萍,金海燕,毛善俊

成果介绍:

1.提出“组分复合诱导形成高活性亚稳相”的催化剂设计理念,发展“共生长”合成策略,原位引入第二组分提供“诱导电子”稳定高活性亚稳相,开发了系列高性能复合催化剂,实现了电解水制氢的高效“协同接力催化”,揭示了多组分协同对提升催化剂活性及稳定性的作用机制。2. 设计“氮掺杂炭包覆廉价金属活性相”的催化材料设计策略,实现了廉价金属在酸性条件下的高效、稳定产氢。在催化剂的制备过程中原位引入含氮的碳前驱体,控制材料的煅烧温度,在催化剂的表面形成稳定的氮掺杂炭包覆结构,有效地解决了廉价催化剂在酸性条件下不稳定的难题。3. 开发了氮掺杂炭负载的高分散钌纳米催化剂,首次提出“宽温域产氢”概念,实现了在全pH值范围内、宽温度范围高效产氢。成果在国际上形成广泛影响,8篇代表性论文中有7篇为领域内高被引论文,总他引4894次。


成果名称:量子点激发态合成控制及应用研究

完成单位:浙江大学,纳晶科技股份有限公司

完成人:彭笑刚,秦海燕,高远,周健海,濮超丹

成果介绍:

量子点是溶液合成与加工的半导体纳米晶,具有连续可调的半导体能隙和优异的单晶稳定性。然而,对量子点激发态的认知匮乏制约着量子点的基础研究与广泛应用。针对这一科学难题,该团队在国际上率先提出了“量子点激发态合成控制”新概念,发展出“合成化学、配体化学与激发态谱学相结合”的新手段,取得了三个重要科学发现:

1)系统阐明量子点表面本征缺陷对其激发态性质的影响机制,进而引入熵配体实现无表面本征缺陷核壳结构量子点合成,在II-VIIII-V族核壳量子点系统中实现可控、可调的理想激发态性质。

2)将激发态合成控制研究从光致激发态拓展至电致激发态,为红光量子点发光二极管(QLED)量身定制了量子点,构筑了外量子产率、大功率效率和寿命均创记录的红光器件,实证QLED应用于显示和照明产业的可行性。

3)将激发态合成控制研究深入到单量子点尺度,建立光物理-光化学复合模型,揭示单量子荧光闪烁机制,进而制备了全色系非闪烁量子点。在此基础上,制备了首个室温单量子点电致发光器件。

建立了量子点激发合成控制的材料标准:荧光量子产率 100%、荧光衰减呈单指数、集合体荧光与单颗粒荧光半峰宽一致、单颗粒荧光无闪烁;创新成果在NatureNat. Comm.J. AM. Chem. Soc.等期刊发表,8篇代表性论文SCI他引2455余次,单篇最高他引1545次;获授权发明专利5项。


成果名称:天然载体材料的构建及药物输送体系

完成单位:浙江大学化学系 浙江大学医学院

完成人:汤谷平 白宏震 胡秀荣 周峻 王青青

成果介绍:

天然载体材料的构建及药物输送体系“项目是本研究团队经过十数年努力而取得的成果。其针对载体药物输送中存在的载体缺乏生物相容性,无法进行体内长循环,载体难以对病理微环境做出调控和重塑以及载体缺乏治疗功能的集成与协同等问题。

提出将天然材料的结构特性与生物活性相结合的药物载体设计策略,创建了细胞膜/细菌膜杂化融合的融合膜载体的概念,阐明了细菌膜作为病灶部位的免疫调控因素,细胞膜作为疾病靶向性要素的新机制和规律性。

提出将载体和药物、疾病“三元”有机结合的研究思想,阐明了炎-癌发展的规律,建立了新的机理理论。将载体与药物、疾病内因与外因有机结合的研究思想为药物输送系统设计开辟了新视野。

提出纳米药物输送系统的模块化设计概念,通过材料的空间拓扑分子结构,阐明了其靶向模块、响应模块、动力模块等和治疗模块的作用,揭示其动态结构变化与有序、可控药物释放之间的内在联系,为个性化、精准化治疗提供了多元化平台。

本项目的研究已经在国内外期刊上发表论文300余篇,近三年在国际权威期刊发表论文50余篇,ESI高被引论文2篇,其中一篇论文年下载次数接近8000/年,产生了极大的学术影响。申请专利10余项,论文已经被他引7500余次。本研究项目所合成的叶酸-环糊精-聚乙烯亚胺(FA-CyD-PEI)材料,已经由国内外多个实验室进行了第三方验证,并起草了企业标准及使用方法说明。




文 字:各课题组提供素材

编 辑:黄珍珍、张维娅

审 核:林旭锋

终 审:丁立仲


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