超越是好的競(jìng)爭(zhēng)訪中科院院士、東華大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)朱美芳

超越是好的競(jìng)爭(zhēng)——訪中科院院士、東華大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)朱美芳

朱美芳，中國(guó)科學(xué)院院士、博士生導(dǎo)師。東華大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)、纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。國(guó)家“863”新材料領(lǐng)域'納米材料'重點(diǎn)專項(xiàng)總體組專家，中國(guó)材料學(xué)會(huì)、中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)理事，上海復(fù)合材料學(xué)會(huì)常務(wù)理事，《高分子學(xué)報(bào)》、《合成纖維》及《功能高分子學(xué)報(bào)》編委。在纖維材料科學(xué)與工程領(lǐng)域開展了系統(tǒng)研究，特別是在聚丙烯纖維的功能化和高性能化、新型納米復(fù)合材料與特種功能材料及其成纖技術(shù)（生物醫(yī)用纖維、相變材料）等方向進(jìn)行了深入的研究，發(fā)表SCI收錄論文260多篇，獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利100余件，獲國(guó)家、省部級(jí)科技獎(jiǎng)11項(xiàng)。入選國(guó)家杰出青年基金、長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、科技部創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，獲首屆全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)狀、何梁何利基金青年創(chuàng)新獎(jiǎng)等。

智能纖維應(yīng)用仍處于商用化前階段

《大纖維簡(jiǎn)報(bào)》：朱院士好，謝謝您接受《大纖維簡(jiǎn)報(bào)》的專訪。首先，很多關(guān)心大纖維發(fā)展的業(yè)界人士想從您這里知道一些有關(guān)智能纖維目前的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展、動(dòng)向是怎樣的？

朱美芳：好的。我首先想說大纖維工作組這些年一直在推動(dòng)的大纖維（big fiber）這件事的方向還是對(duì)的，盡管大纖維這個(gè)詞能不能在更大范圍內(nèi)被接受，流行起來，現(xiàn)在還無法判斷。一般理解，所謂的大纖維不是傳統(tǒng)的纖維，而是具有超性能、高性能、綠色化等特征的纖維。目前圍繞智能纖維、可穿戴等，我們東華材料學(xué)院和國(guó)內(nèi)外不少單位都發(fā)表過不少論文，但從實(shí)驗(yàn)室研究到工業(yè)化這一步進(jìn)展有限，大多還處在實(shí)用化前的探索階段。

關(guān)于國(guó)際上大纖維方面的動(dòng)向要做調(diào)研后才能給出一些判斷。國(guó)際上關(guān)于智能纖維的研究論文和推送很多，需要研究和歸納。我們團(tuán)隊(duì)王剛博士去年剛從美國(guó)西北大學(xué)、阿貢實(shí)驗(yàn)室學(xué)成歸來，據(jù)他了解，美國(guó)西北大學(xué)John Rogers院士團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)將復(fù)雜的觸感融合到AR/VR（人工智能/虛擬現(xiàn)實(shí)）中。我們知道觸感是人體重要感覺之一，它是我們與物理連接的基礎(chǔ)。此前，如何將觸感融合到VR/AR技術(shù)中，是該領(lǐng)域的一個(gè)巨大難題，主要的困難來自于把感覺受體檢測(cè)到的刺激如何編碼成計(jì)算機(jī)能夠感知和理解的信息，這個(gè)過程很復(fù)雜。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種無線、無電池的觸覺致動(dòng)器，其電子系統(tǒng)平臺(tái)令觸覺界面能夠輕柔地層壓在皮膚的曲面上，通過時(shí)空可編程的局部機(jī)械振動(dòng)模式來傳遞信息，從而實(shí)現(xiàn)了將復(fù)雜的觸摸感融合到VR/AR技術(shù)中。

而在仿生材料方面，韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)研究者制備出了離子蜘蛛網(wǎng)，通過仿生靜電理論，模擬感知和清理能力。據(jù)報(bào)道，該方法可適用于所有基于靜電的機(jī)器人組件，例如致動(dòng)外骨骼機(jī)甲、電容性觸覺傳感器。該仿生材料雖尚處于研究階段，但是無論如何這也是對(duì)原有仿生概念的一種突破。

籌建“數(shù)字健康與智能材料國(guó)際聯(lián)盟”

《大纖維簡(jiǎn)報(bào)》：東華大學(xué)材料學(xué)院在國(guó)內(nèi)外高分子纖維材料領(lǐng)域一直處于方陣地位，現(xiàn)在雖是放假期間，我從校門口進(jìn)到學(xué)院看到不少學(xué)生走路也是急匆匆的，好多實(shí)驗(yàn)樓里的人都進(jìn)進(jìn)出出，很忙的感覺。請(qǐng)朱院長(zhǎng)介紹下我們學(xué)院疫情以來做的一些工作。

朱美芳：疫情其實(shí)對(duì)我們的工作沒有影響，今年上半年做的事比任何時(shí)候都多（當(dāng)然出差的事是少了很多），我們團(tuán)隊(duì)和國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的不少老師學(xué)生從春節(jié)大年初五到現(xiàn)在基本上沒有停過。

停不下來的大背景就是面對(duì)某大國(guó)在科技領(lǐng)域的封閉效果，形勢(shì)很嚴(yán)峻。那就要做超過他們的事情，超過他們是好的競(jìng)爭(zhēng)。例如我們這一個(gè)月在忙的一件事是7月10日我們纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與英國(guó)曼切斯特大學(xué)開了一個(gè)視頻會(huì)議，會(huì)議的具體成果就是一致同意推動(dòng)籌建“數(shù)字健康與智能材料國(guó)際聯(lián)盟”。該聯(lián)盟目前由中、英、法、 日、韓等17個(gè)國(guó)家和組織組成，中國(guó)和英國(guó)是發(fā)起國(guó)，我被推選為聯(lián)盟主席，秘書長(zhǎng)是聯(lián)盟共同發(fā)起人英國(guó)曼切斯特大學(xué)的教授，總秘書處設(shè)在東華大學(xué)。這個(gè)聯(lián)盟是跨界的，而且是中國(guó)主導(dǎo)的，目前國(guó)內(nèi)有不少高校、研究單位，企業(yè)都參與了這個(gè)聯(lián)盟。在當(dāng)前國(guó)際背景下，這是一個(gè)很重要的平臺(tái)，我們希望這個(gè)“數(shù)字健康與智能材料國(guó)際聯(lián)盟”在推動(dòng)國(guó)際科技合作方面能做些事。目前，我們正在爭(zhēng)取能讓這一聯(lián)盟的辦事機(jī)構(gòu)設(shè)在上海而奔波。

各地紛紛大手筆，形勢(shì)喜人更逼人

《大纖維簡(jiǎn)報(bào)》：近段時(shí)間來，大家都在討論十四五規(guī)劃，看了幾個(gè)文本好像各地對(duì)材料學(xué)和材料領(lǐng)域的重視程度正在不斷升溫，這當(dāng)然是很可喜的情況，不知您怎么看？

朱美芳：從國(guó)內(nèi)材料科技領(lǐng)域的情況看，真的可以說是形勢(shì)喜人更逼人。不少經(jīng)濟(jì)活躍的地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)都紛紛主打材料牌，而且都是大手筆。譬如蘇州姑蘇實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃投200億，主要就是沖著新材料研發(fā)而來；寧波市政府推動(dòng)搞了主攻新型材料的甬江實(shí)驗(yàn)室，另外還籌建了浙江省材料實(shí)驗(yàn)室，由中科院寧波材料所牽頭，提出十年計(jì)劃，計(jì)劃每年投10個(gè)億，西湖大學(xué)也參與其中。寧波還有民營(yíng)企業(yè)巨頭榮盛集團(tuán)牽頭搞了一個(gè)東海實(shí)驗(yàn)室（有12個(gè)體制內(nèi)高校和實(shí)驗(yàn)室與之合作），計(jì)劃投100億。也就是說，近二三年僅寧波就建了三個(gè)材料實(shí)驗(yàn)室，都是百億的量級(jí)，都是沖著新型材料研發(fā)而來。此外，廣東東莞的松山湖實(shí)驗(yàn)室也是主打材料研發(fā)，北京懷柔科學(xué)城也把新材料作為主要方向。浙江嘉興在建半導(dǎo)體材料研發(fā)基地，也準(zhǔn)備投資100億。作為材料圈內(nèi)人，我們看到國(guó)內(nèi)對(duì)材料研發(fā)的這種熱情當(dāng)然很振奮，但振奮之余也想為上海在這方面發(fā)力，為上海多貢獻(xiàn)。

上海有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，那就是人才優(yōu)勢(shì)和基地優(yōu)勢(shì)。上海擁有纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等9個(gè)國(guó)字號(hào)材料類實(shí)驗(yàn)室，所以上海如果在接下來的中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃中能夠發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)投入，一定會(huì)發(fā)揮不可替代的作用。否則，可能會(huì)面臨著人才被挖走的窘境。

關(guān)注極端環(huán)境下纖維材料制備與應(yīng)用

《大纖維簡(jiǎn)報(bào)》：面對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)和正在形成的智能纖維發(fā)展格局，以及周邊地區(qū)在發(fā)展新材料方面的大手筆，東華大學(xué)材料學(xué)院有何謀劃和行動(dòng)？

朱美芳：上海下一步在材料科學(xué)技術(shù)的主攻方向和著力點(diǎn)在哪里，這確實(shí)是我們團(tuán)隊(duì)一直在思考的問題。前不久我們也向國(guó)家有關(guān)部門表達(dá)了我們想做的事，也就是希望承擔(dān)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——“極端環(huán)境下纖維材料制備與應(yīng)用系統(tǒng)”的研制工作。該系統(tǒng)是聚焦極端環(huán)境下纖維材料與應(yīng)用系統(tǒng)的重大基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)問題，構(gòu)建極端環(huán)境（深海、深空、深體）與纖維、生命體作用科學(xué)領(lǐng)域的大型綜合性研究設(shè)施，深化對(duì)極端環(huán)境與纖維材料作用機(jī)理和規(guī)律的認(rèn)知，提升極端環(huán)境下纖維材料設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用領(lǐng)域中原始創(chuàng)新水平和能力。

我們之所以對(duì)極端環(huán)境用先進(jìn)纖維材料的研發(fā)制備如此在意，是因?yàn)檫@方面的部署和投入無論對(duì)國(guó)家未來在科學(xué)關(guān)鍵設(shè)施和裝備上占領(lǐng)制高點(diǎn)，還是對(duì)拉動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都有牽一發(fā)而動(dòng)全身的效果，做這件事需要有自身多年的科學(xué)研究積累和產(chǎn)學(xué)研用整合能力，而這正是我們上海，我們東華大學(xué)的優(yōu)勢(shì)所在。

未來纖維一旦能與極端環(huán)境下的制備與應(yīng)用聯(lián)系起來，從而打開進(jìn)入近地空間、月球、火星等各種極端領(lǐng)域之門，并與人體無縫連接，如此就能真正實(shí)現(xiàn)一體化構(gòu)造實(shí)體和數(shù)字，推動(dòng)人類進(jìn)入更加文明的智能社會(huì)。在此過程中，極端環(huán)境下纖維材料制備與應(yīng)用將成為完整的體系：科學(xué)-技術(shù)-材料-工藝-裝備-產(chǎn)業(yè)-集群-工業(yè)革命。該項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)極端環(huán)境下纖維材料制備與應(yīng)用的空地一體、空海結(jié)合、天人合一，使中國(guó)在極端環(huán)境下纖維材料制備和應(yīng)用領(lǐng)域與先進(jìn)國(guó)家并跑，終實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑。

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