德国化工大学教授做实验

『壹』 北京化工大学吕超教授《德国应化》：另辟蹊径—AIE与FRET的巧妙结合实现增溶位置的纳米级测定

北京化工大学吕超教授《德国应化》：另辟蹊径—AIE与FRET的巧妙结合实现增溶位置的纳米级测定

北京化工大学吕超教授研究团队通过结合聚集诱导发光(AIE)和荧光共振能量转移技术(FRET)，设计了一种全新的高精度测定方法，用于测定被增溶物质在表面活性剂胶束中的增溶位置。该方法不涉及探针极性和胶束微环境，实现了纳米级的测定精度。

一、研究背景

表面活性剂作为当今应用最广的增溶剂之一，在环境修复、清洁去污、原油开采、催化、分析检测、药物输送和乳化聚合等领域发挥着重要作用。被增溶物质在表面活性剂胶束中所处的增溶位置对这些应用至关重要。然而，传统的测定方法基于“极性探针信号-胶束微环境极性区域”关系，存在极性探针响应性能差异和胶束微环境极性不确定性等问题，导致测定结果可能出现矛盾，且难以对极性相近的探针进行精细比较。

二、研究方法

为解决这一测定难题，吕超教授研究团队结合AIE和FRET技术，设计了一种全新的测定方法。他们首先将AIE发光团四苯乙烯(TPE)共价修饰到阳离子表面活性剂十烷基三乙基溴化铵(C10TEAB)的尾端，合成了表面活性剂TPE-C10TEAB。透射电子显微镜、动态光散射和理论计算的结果表明，TPE-C10TEAB能够在水中形成直径约为5 nm的球型胶束，且TPE发光团被锚定在胶束中心。

利用高效发光的聚集态TPE作为FRET供体，被增溶物质作为FRET受体，通过已知的FRET距离公式，可以精准地计算出FRET供体-受体间纳米级的距离，从而在纳米尺度上测定出被增溶物质的增溶位置。该方法不受探针极性和胶束微环境的干扰，即使被增溶物质的性质相近，也可对其在胶束中的增溶位置进行精细的比较。

三、研究结果

研究结果表明，通过该方法可以准确地测定出被增溶物质在胶束中的增溶位置。被增溶物质在胶束内部的增溶位置取决于其尺寸大小，而位于胶束表面的尺寸较大的被增溶物质，其增溶位置则取决于其疏水性。此外，通过调控被增溶物质的FRET行为，可以轻松构建多色和纯白色的发光溶液和凝胶。

四、研究意义

该研究建立的“被增溶物质性质-增溶位置-胶束微环境”关系，不仅有助于更好地理解被增溶物质性质与增溶位置之间的关系，为增溶应用提供强有力的理论指导，也为进一步开发胶束潜在应用和设计简单高效的增溶剂提供了新的研究方向。

五、图片展示

图3展示了通过调控被增溶物质的FRET行为构建的多色和纯白色的发光溶液和凝胶。

综上所述，吕超教授研究团队通过结合AIE和FRET技术，成功设计了一种全新的高精度测定方法，用于测定被增溶物质在表面活性剂胶束中的增溶位置。该方法具有广泛的应用前景，为增溶应用提供了强有力的理论指导和技术支持。

『贰』 陈洪渊的主要事迹

1937年12月，出生于浙江三门县。1961年，毕业于南京大学化学系，留校任教。1981～1984年，留学联邦德国Mainz大学，1988年，任教授，2001年，当选为中国科学院院士陈洪渊院士在涉及生命和材料科学的电分析化学基础与应用的多个前沿领域的研究作出了重要的贡献。提出了超微电极及其阵列的几种理论模型，解决了一系列耦联化学反应多级电极过程复杂体系稳态电流的求解问题；阐明了超微电极扩散层重叠对阵列总电流的影响及计算公式，有关成果已被写入由国际纯粹与应用联合会化学(IUPAC)电分析化学委员会正式通过的IUPAC正式技术报告中；提出了各种电极表面功能化和形成各种类型催化膜的新方法，发现促进蛋白质电子传递的新材料、构建了一系列三维有序仿生催化界面，据此建立了几十种有关核酸、蛋白质（酶）、辅酶和生物活性小分子等的高灵敏、高选择的检测方法，及相关的稳定、长寿的生物传感器件，在生物物质检测和医疗诊断上有广阔的用途；提出了一系列有关微流控芯片和毛细管电泳电化学检测新方法，抗干扰能力强，灵敏度高，拓宽了电化学方法在芯片实验室中的应用范围。所建立的各种分析方法和传感器件被国内外同行广泛引用和推介。
陈洪渊后任南京大学教学委员会副主任，化学化工学院学术委员会主任，生命分析化学教育部重点实验室主任，南京大学分析科学研究所和化学生物学研究所所长；现兼任中国科学院化学学部常委；教育部科技委委员、化学化工学部主任；国家最高科学技术奖奖励委成员、评委；国家自然科学奖奖励委成员、评委；中国测试协会副理事长；中国化学会常务理事、分析化学委员会副主任；江苏省化学化工学会理事长；国家自然科学基金化学部评审组长；《高等学校化学学报》和《Chem. Res. in Chin. Univ.》两刊副主编，《中国科学（中、英文）》、《化学进展》、《分析化学》、《色谱》等杂志的编委或顾问编委等职；曾任国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）电化学委员会国家代表。
兼任：北京大学、清华大学、中国科技大学和青岛科技大学、华东理工大学、西北大学兼职或名誉教授，南开大学杨石先讲座教授，北京分子科学国家实验室董事会理事；中国科学院长春应化所电分析化学国家重点实验室学术委员会主任；湖南大学生物传感与化学计量学国家重点实验室学术委员会主任；陕西省电分析化学重点实验室学术委员会主任等职。
陈洪渊曾先后获得国家自然科学二等奖（2007）和三等奖（1982）各1项，教育部自然科学一等奖（2001，2006）2项，全国科学大会奖（1978）1项，何梁何利科技进步奖（2006）1项，中国侨联科技进步奖（2002）1项，以及其他多项省部级奖励。在国内外发表论文520余篇，合编著译书6册，专利5项。指导和培养了多名博后、博、硕士。2004年，评为江苏省优秀研究生导和全国模范教师：2005年，评为全国先进工作者，荣获国家“五一”劳动奖章。
陈洪渊性格非常随和，言谈中常流露着一丝淡淡的微笑。1956年，18岁的陈洪渊考进南京大学，其后就读于放射化学专业。学生时代的陈洪渊兴趣广泛、视野开阔。他除了学习本专业的知识外，对力学、数学、无线电学等其他学科也有涉猎，并培养了较强的动手能力和科学素养，这为他以后的科学研究工作打下了比较厚实的知识基础。大学四年级，陈洪渊以预备教师的身份进入分析化学教研室，从此踏上了一条新的、后来使他奋斗一生的专业之路。
“人类有科技就要有化学，化学从分析化学开始”。分析化学是化学学科的一个重要分支，是人们获得物质分析组成、结构和信息的一门科学。在现代科学技术中，伴随着学科交叉，分析化学与物理学、生命科学、材料科学、环境科学、能源科学等的关系越来越密切，它已经成为现代科技和经济建设的基础，是衡量科技发展和国力强弱的主要标志之一。人类基因组图谱测序计划正是由于分析化学的毛细管电泳技术的发展而得以提前完成。
90年代以前，南京大学分析化学专业主要的学术带头人是高鸿院士。在高先生等前辈的带领下，该专业博士点在全国排名前三位，并在1987年被评为国家重点学科。进入90年代，由于兄弟院校奋起直追，再加上高先生等老前辈相继离校或退休，这门专业继续发展的趋势受到挑战。十年中，陈洪渊为科研和教学工作倾注了大量心血。
“七·五”、“八·五”建设期间，中国国内高校竞争日趋激烈，这是分析化学专业最困难的时期。陈洪渊领衔进行的科研工作遇到了种种难题，最使人头痛的还是经费短缺，必需的实验设备无法购置，甚至使科研面临无法继续的窘境。于是，他借助学校整体的力量，依靠兄弟实验室以及校内其他院系部门的支持和帮助，完成自己实验室无法完成的研究任务。每当谈到这段往事，陈教授总是感慨地说：“南大是个大家庭，每个人都不是孤立的。我们虽然缺设备，但兄弟实验室有、学校有啊！”
陈洪渊教授结合生命科学对电分析化学的前沿领域及仿生催化开展了系统、深入的研究，主持和完成了自然科学基金重大、重点、面上、博士点及开放实验室基金等多项课题，在分析化学领域做出了突出贡献。他在生物催化、超分子组装和纳米电化学研究中，陆续成功构建成多种高效的仿生催化界面，并研制出一系列电化学/生物传感器件等。他还首次观察到表面活性剂对血红蛋白电子转移的促进作用，使其测定灵敏度提高了两个数量级，由10－5mol/L提高到10－7mol/L。陈洪渊已经发表论文330多篇，合编著书5部，论文引用率600多篇次。他的科研工作得到科技界的高度评价，他还曾荣获全国科学大会奖、教育部中国高校自然科学奖一等奖、国家自然科学三等奖以及省部级奖多项。
尤其值得一提的是，陈洪渊早在二十世纪80年代初。就认识到纳米级科技的重要性，并做了很多前瞻性的工作，这些工作一直受到同行的重视。做微电极研究的人都知道，当两电极的距离小于一定尺度时，他们之间会发生相互影响。1992年陈教授课题组对此现象进行系统研究后，发表了《微电极研究：关于微带阵列电极的屏蔽效应》学术论文，对这种相互影响做了理论计算并建立了理论模型。2000年底，国际化学界权威学术机构———“国际纯粹与应用化学联合会”，集中多名世界一流专家，以组织名义撰写一篇正式的技术报告“微电极：定义、特性和应用”，对微电极20多年来的发展进行系统总结。全世界有关微电极的论文有1万多篇，但该技术报告只援引了31篇最有价值的参考文献，陈洪渊的论文名列其中，并被重点推介。
陈教授为人和蔼、谦恭，每当人们谈到他的科研成就时，他总是淡淡一笑。他说的更多的则是学校、院系对他的支持，他常说：“学校给每个人的科学研究创造了一个非常好的环境。成就不是我个人的，我只是在其中起了一个学科带头人应起的作用。成绩是大家的，是共事者的心血，是精诚团结的结果，是学校、院系支持的结果。”
陈洪渊院士在生物催化、超分子组装和纳米电化学研究中取得系列重要成果。40多年来，在高级人才培养方面亦作出重要贡献。他在国际上，首次观察到表面活性剂对血红蛋白电子转移的促进作用，使其测定灵敏度提高两个数量级。他迄今已主持并圆满完成了国家自然科学基金重大、重点项目、博士点项目、「863」项目及国际合作项目等共计26项。曾获国家级和江苏省科技进步奖等多种奖项。