德國化工大學教授做實驗

『壹』 北京化工大學呂超教授《德國應化》：另闢蹊徑—AIE與FRET的巧妙結合實現增溶位置的納米級測定

北京化工大學呂超教授《德國應化》：另闢蹊徑—AIE與FRET的巧妙結合實現增溶位置的納米級測定

北京化工大學呂超教授研究團隊通過結合聚集誘導發光(AIE)和熒光共振能量轉移技術(FRET)，設計了一種全新的高精度測定方法，用於測定被增溶物質在表面活性劑膠束中的增溶位置。該方法不涉及探針極性和膠束微環境，實現了納米級的測定精度。

一、研究背景

表面活性劑作為當今應用最廣的增溶劑之一，在環境修復、清潔去污、原油開采、催化、分析檢測、葯物輸送和乳化聚合等領域發揮著重要作用。被增溶物質在表面活性劑膠束中所處的增溶位置對這些應用至關重要。然而，傳統的測定方法基於「極性探針信號-膠束微環境極性區域」關系，存在極性探針響應性能差異和膠束微環境極性不確定性等問題，導致測定結果可能出現矛盾，且難以對極性相近的探針進行精細比較。

二、研究方法

為解決這一測定難題，呂超教授研究團隊結合AIE和FRET技術，設計了一種全新的測定方法。他們首先將AIE發光團四苯乙烯(TPE)共價修飾到陽離子表面活性劑十烷基三乙基溴化銨(C10TEAB)的尾端，合成了表面活性劑TPE-C10TEAB。透射電子顯微鏡、動態光散射和理論計算的結果表明，TPE-C10TEAB能夠在水中形成直徑約為5 nm的球型膠束，且TPE發光團被錨定在膠束中心。

利用高效發光的聚集態TPE作為FRET供體，被增溶物質作為FRET受體，通過已知的FRET距離公式，可以精準地計算出FRET供體-受體間納米級的距離，從而在納米尺度上測定出被增溶物質的增溶位置。該方法不受探針極性和膠束微環境的干擾，即使被增溶物質的性質相近，也可對其在膠束中的增溶位置進行精細的比較。

三、研究結果

研究結果表明，通過該方法可以准確地測定出被增溶物質在膠束中的增溶位置。被增溶物質在膠束內部的增溶位置取決於其尺寸大小，而位於膠束表面的尺寸較大的被增溶物質，其增溶位置則取決於其疏水性。此外，通過調控被增溶物質的FRET行為，可以輕松構建多色和純白色的發光溶液和凝膠。

四、研究意義

該研究建立的「被增溶物質性質-增溶位置-膠束微環境」關系，不僅有助於更好地理解被增溶物質性質與增溶位置之間的關系，為增溶應用提供強有力的理論指導，也為進一步開發膠束潛在應用和設計簡單高效的增溶劑提供了新的研究方向。

五、圖片展示

圖3展示了通過調控被增溶物質的FRET行為構建的多色和純白色的發光溶液和凝膠。

綜上所述，呂超教授研究團隊通過結合AIE和FRET技術，成功設計了一種全新的高精度測定方法，用於測定被增溶物質在表面活性劑膠束中的增溶位置。該方法具有廣泛的應用前景，為增溶應用提供了強有力的理論指導和技術支持。

『貳』 陳洪淵的主要事跡

1937年12月，出生於浙江三門縣。1961年，畢業於南京大學化學系，留校任教。1981～1984年，留學聯邦德國Mainz大學，1988年，任教授，2001年，當選為中國科學院院士陳洪淵院士在涉及生命和材料科學的電分析化學基礎與應用的多個前沿領域的研究作出了重要的貢獻。提出了超微電極及其陣列的幾種理論模型，解決了一系列耦聯化學反應多級電極過程復雜體系穩態電流的求解問題；闡明了超微電極擴散層重疊對陣列總電流的影響及計算公式，有關成果已被寫入由國際純粹與應用聯合會化學(IUPAC)電分析化學委員會正式通過的IUPAC正式技術報告中；提出了各種電極表面功能化和形成各種類型催化膜的新方法，發現促進蛋白質電子傳遞的新材料、構建了一系列三維有序仿生催化界面，據此建立了幾十種有關核酸、蛋白質（酶）、輔酶和生物活性小分子等的高靈敏、高選擇的檢測方法，及相關的穩定、長壽的生物感測器件，在生物物質檢測和醫療診斷上有廣闊的用途；提出了一系列有關微流控晶元和毛細管電泳電化學檢測新方法，抗干擾能力強，靈敏度高，拓寬了電化學方法在晶元實驗室中的應用范圍。所建立的各種分析方法和感測器件被國內外同行廣泛引用和推介。
陳洪淵後任南京大學教學委員會副主任，化學化工學院學術委員會主任，生命分析化學教育部重點實驗室主任，南京大學分析科學研究所和化學生物學研究所所長；現兼任中國科學院化學學部常委；教育部科技委委員、化學化工學部主任；國家最高科學技術獎獎勵委成員、評委；國家自然科學獎獎勵委成員、評委；中國測試協會副理事長；中國化學會常務理事、分析化學委員會副主任；江蘇省化學化工學會理事長；國家自然科學基金化學部評審組長；《高等學校化學學報》和《Chem. Res. in Chin. Univ.》兩刊副主編，《中國科學（中、英文）》、《化學進展》、《分析化學》、《色譜》等雜志的編委或顧問編委等職；曾任國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）電化學委員會國家代表。
兼任：北京大學、清華大學、中國科技大學和青島科技大學、華東理工大學、西北大學兼職或名譽教授，南開大學楊石先講座教授，北京分子科學國家實驗室董事會理事；中國科學院長春應化所電分析化學國家重點實驗室學術委員會主任；湖南大學生物感測與化學計量學國家重點實驗室學術委員會主任；陝西省電分析化學重點實驗室學術委員會主任等職。
陳洪淵曾先後獲得國家自然科學二等獎（2007）和三等獎（1982）各1項，教育部自然科學一等獎（2001，2006）2項，全國科學大會獎（1978）1項，何梁何利科技進步獎（2006）1項，中國僑聯科技進步獎（2002）1項，以及其他多項省部級獎勵。在國內外發表論文520餘篇，合編著譯書6冊，專利5項。指導和培養了多名博後、博、碩士。2004年，評為江蘇省優秀研究生導和全國模範教師：2005年，評為全國先進工作者，榮獲國家「五一」勞動獎章。
陳洪淵性格非常隨和，言談中常流露著一絲淡淡的微笑。1956年，18歲的陳洪淵考進南京大學，其後就讀於放射化學專業。學生時代的陳洪淵興趣廣泛、視野開闊。他除了學習本專業的知識外，對力學、數學、無線電學等其他學科也有涉獵，並培養了較強的動手能力和科學素養，這為他以後的科學研究工作打下了比較厚實的知識基礎。大學四年級，陳洪淵以預備教師的身份進入分析化學教研室，從此踏上了一條新的、後來使他奮斗一生的專業之路。
「人類有科技就要有化學，化學從分析化學開始」。分析化學是化學學科的一個重要分支，是人們獲得物質分析組成、結構和信息的一門科學。在現代科學技術中，伴隨著學科交叉，分析化學與物理學、生命科學、材料科學、環境科學、能源科學等的關系越來越密切，它已經成為現代科技和經濟建設的基礎，是衡量科技發展和國力強弱的主要標志之一。人類基因組圖譜測序計劃正是由於分析化學的毛細管電泳技術的發展而得以提前完成。
90年代以前，南京大學分析化學專業主要的學術帶頭人是高鴻院士。在高先生等前輩的帶領下，該專業博士點在全國排名前三位，並在1987年被評為國家重點學科。進入90年代，由於兄弟院校奮起直追，再加上高先生等老前輩相繼離校或退休，這門專業繼續發展的趨勢受到挑戰。十年中，陳洪淵為科研和教學工作傾注了大量心血。
「七·五」、「八·五」建設期間，中國國內高校競爭日趨激烈，這是分析化學專業最困難的時期。陳洪淵領銜進行的科研工作遇到了種種難題，最使人頭痛的還是經費短缺，必需的實驗設備無法購置，甚至使科研面臨無法繼續的窘境。於是，他藉助學校整體的力量，依靠兄弟實驗室以及校內其他院系部門的支持和幫助，完成自己實驗室無法完成的研究任務。每當談到這段往事，陳教授總是感慨地說：「南大是個大家庭，每個人都不是孤立的。我們雖然缺設備，但兄弟實驗室有、學校有啊！」
陳洪淵教授結合生命科學對電分析化學的前沿領域及仿生催化開展了系統、深入的研究，主持和完成了自然科學基金重大、重點、面上、博士點及開放實驗室基金等多項課題，在分析化學領域做出了突出貢獻。他在生物催化、超分子組裝和納米電化學研究中，陸續成功構建成多種高效的仿生催化界面，並研製出一系列電化學/生物感測器件等。他還首次觀察到表面活性劑對血紅蛋白電子轉移的促進作用，使其測定靈敏度提高了兩個數量級，由10－5mol/L提高到10－7mol/L。陳洪淵已經發表論文330多篇，合編著書5部，論文引用率600多篇次。他的科研工作得到科技界的高度評價，他還曾榮獲全國科學大會獎、教育部中國高校自然科學獎一等獎、國家自然科學三等獎以及省部級獎多項。
尤其值得一提的是，陳洪淵早在二十世紀80年代初。就認識到納米級科技的重要性，並做了很多前瞻性的工作，這些工作一直受到同行的重視。做微電極研究的人都知道，當兩電極的距離小於一定尺度時，他們之間會發生相互影響。1992年陳教授課題組對此現象進行系統研究後，發表了《微電極研究：關於微帶陣列電極的屏蔽效應》學術論文，對這種相互影響做了理論計算並建立了理論模型。2000年底，國際化學界權威學術機構———「國際純粹與應用化學聯合會」，集中多名世界一流專家，以組織名義撰寫一篇正式的技術報告「微電極：定義、特性和應用」，對微電極20多年來的發展進行系統總結。全世界有關微電極的論文有1萬多篇，但該技術報告只援引了31篇最有價值的參考文獻，陳洪淵的論文名列其中，並被重點推介。
陳教授為人和藹、謙恭，每當人們談到他的科研成就時，他總是淡淡一笑。他說的更多的則是學校、院系對他的支持，他常說：「學校給每個人的科學研究創造了一個非常好的環境。成就不是我個人的，我只是在其中起了一個學科帶頭人應起的作用。成績是大家的，是共事者的心血，是精誠團結的結果，是學校、院系支持的結果。」
陳洪淵院士在生物催化、超分子組裝和納米電化學研究中取得系列重要成果。40多年來，在高級人才培養方面亦作出重要貢獻。他在國際上，首次觀察到表面活性劑對血紅蛋白電子轉移的促進作用，使其測定靈敏度提高兩個數量級。他迄今已主持並圓滿完成了國家自然科學基金重大、重點項目、博士點項目、「863」項目及國際合作項目等共計26項。曾獲國家級和江蘇省科技進步獎等多種獎項。