牛奶過期為何會絮凝？洗發(fā)時為何要先用洗發(fā)水后用護發(fā)素？如何控制藥物在體內特定部位精準釋放？…你可曾想過這些疑問不僅會引發(fā)尋常百姓的思考，更是屬于基礎研究領域科學家們孜孜以求的課題。12月29日，來自新加坡南洋理工大學、北京大學、中科院長春應化所等院所的14位專家齊聚中心，聚焦這些疑問背后起關鍵作用的帶電高分子體系，深入研討該體系結構與動力學方面的基礎科學難點問題并探索其潛在的應用價值。
(研討會專家北大梁德海、南開李寶會、中科院苗兵、東華張朋飛作報告)
“帶電高分子體系屬于高分子物理的核心體系，油漆、化妝品、藥物、牛奶，甚至生命體內的蛋白質、DNA，本質上都是帶電的高分子體系。”會議召集人、中心特聘研究員張朋飛形象解釋道。聚電解質是帶電高分子體系的重要一類,以聚陰離子和聚陽離子混合溶液為例，在特定條件下，該體系會自發(fā)相分離成為具有較高聚電解質濃度的“濃相”和具有很低聚電解質濃度的“稀相”。研究“聚電解質在不同相中的結構以及包括溫度，酸堿度和鹽濃度等諸多參數(shù)在調控相分離的物理機理”是他們這些基礎研究學者長期求索的課題。“有時我們不希望體系發(fā)生‘相分離’，比如在油漆制備時我們希望體系越均勻越好；有時‘相分離’又非常重要，比如最近科學家們嘗試采用‘液液相分離’的概念來解釋細胞中無膜細胞器形成的機理，以進一步揭示細胞中各種生命現(xiàn)象的本質”。張朋飛6月剛從加州理工結束博士后研究加盟東華大學先進低維材料中心，在這位長期從事“高分子理論與計算機模擬”研究的青年學者眼里，基礎研究離生活并不遙遠，其尋求的是科學中的真與美，追問的是現(xiàn)象背后的本質。
會議注重學科交叉及領域融合，不僅邀請了“物理、化學、材料”等學科背景的專家，還分“實驗、模擬、理論”等模塊組織了專題研討。會議召集人、中心學術副主任楊曙光介紹，目前國內外已有課題組在對此進行深入研究并形成顯著成果，中心希望借此平臺聚焦“帶電高分子的結構與動力學”研究，交流成果、凝練問題，更有效地協(xié)同推進該領域的難點解決。
當天14場報告精彩紛呈，交流踴躍。 “我們尚不清楚生命如何產(chǎn)生，但在生命產(chǎn)生之前肯定存在聚電解質”。北京大學梁德海教授在“實驗”模塊中關于采用電場調控聚電解質復凝聚液滴的非平衡現(xiàn)象來模擬“原始細胞”的新陳代謝功能的精彩報告引發(fā)熱議，該研究為剖析生命起源的機理提供了建議；南開大學李寶會教授分享了其課題組采用計算機模擬研究聚電解質單鏈結構轉變的有關工作，系列“模擬”領域的研究成果澄清了聚電解質單鏈相變領域的長期存在的若干爭論，揭示了聚電解質單鏈相變的本質，為研究蛋白質在生命體系中的功能提供了重要的參考意見；中國科學院大學苗兵教授則從“理論”角度研究了聚電解質溶液的宏觀和微觀相分離，該研究為揭示細胞中無膜細胞器的形成提供了深刻洞見，報告中對物理理論及其與實驗關系的清晰闡述啟迪著現(xiàn)場師生。新加坡南洋理工大學俞璟，上海交通大學顏徐州、劉思俊，中國科學院長春應化所陳全、劉立軍，華中科技大學趙強，北京航空航天大學周嘉嘉，華東理工大學王俊有，東華大學楊曙光、張朋飛和劉庚鑫等專家同時分享了最新研究成果與思考。
會議自由討論部分氣氛熱烈。與會專家一致認為，此次“帶電高分子體系的結構與動力學”研討會為國內首辦，研討主題鮮明、模塊設置科學，具有歷史意義和現(xiàn)實價值。聚電解質溶液的非平衡性質是一個富有挑戰(zhàn)性且非常重要的課題，基于對聚電解質在國內外研究歷史和現(xiàn)狀的剖析，同行們非常有必要在“理論、模擬和實驗”領域繼續(xù)加強交流與合作。會議吸引了眾多相關院校師生及企業(yè)代表參加，并就“聚電解質動力學行為、聚電解質應用”等問題與報告人展開熱烈討論，與會專家進行了詳細解答。
(研討會現(xiàn)場)
此次會議顧問，美國工程院院士、中心主任兼首席科學家程正迪表示，近100年，高分子材料工業(yè)發(fā)展迅速，特別近年來，具有特殊功能的生物醫(yī)用高分子、光電磁功能高分子、高分子分離膜等新型低維材料不斷涌現(xiàn)，促使大家不斷思考具有活性（living）和具有智能（intelligence）材料體系的構筑。基礎研究是科學體系、技術體系、產(chǎn)業(yè)體系的源頭，高分子物理的基礎理論需要不斷發(fā)展來支撐此類新材料體系的研發(fā)。東華大學先進低維材料中心致力于構建“從基礎研究、應用基礎研究到產(chǎn)業(yè)化應用”的系統(tǒng)研究鏈。“低維材料結構與動力學”是中心基礎研究的重點，希望能為東華拓展新的學科點，更希望以此促進中心走“遵循科研規(guī)律，夯實基礎研究，開展高水平科研”之路。
