俞书宏

俞书宏:向自然学习设计材料、开创我国仿生材料科学的科学家

俞
俞书宏
中国科学院院士
他是中国科学院院士、中国科学技术大学杰出讲席教授,被誉为师法自然的材料魔术师。2002年回国后,他创立了介观尺度组装与矿化相结合的合成方法,在世界上首次成功矿化合成了人工珍珠母,创制了轻质高强仿生木材、人工盔甲等一系列仿生复杂多级结构材料。他3次荣获国家自然科学二等奖,论文被引用7万余次,是国际上仿生材料领域的领军学者。

俞书宏,1967年8月出生于安徽省庐江县,无机化学家,中国科学院院士。1988年获合肥工业大学学士学位,1991年获上海化学工业研究院硕士学位,1998年获中国科学技术大学博士学位。1999年至2001年在日本东京工业大学从事博士后研究,2001年至2002年在德国马普学会胶体与界面研究所从事洪堡研究。2002年入选中国科学院引进国外杰出人才,回国后在中国科学技术大学任教。现任中国科学技术大学化学系教授、合肥微尺度物质科学国家研究中心纳米材料与化学研究部主任,2023年起兼任南方科技大学创新材料研究院院长。2019年当选为中国科学院院士。

向贝壳学习:从自然中汲取灵感

贝壳,是海边最常见的宝物。对大多数人而言,它只是一枚精美的纪念品;但对俞书宏来说,贝壳是一个等待解读的设计蓝图。

"贝壳的内层珍珠母,具有砌墙式的微观结构——碳酸钙薄片像砖块,蛋白质像水泥,层层堆叠而成。"俞书宏介绍,这种天然结构赋予了珍珠母超乎寻常的力学强度和韧性。"我们想做的,就是模仿这种结构,用人工合成的方法制造出性能更优的仿生材料。"

2002年,俞书宏回到中国科学技术大学,开始了长达十余年的仿生材料攻关。他提出了一种全新的组装与矿化相结合的方法,从源头上模仿天然珍珠母的形成过程,在实验室中实现了宏观尺度人工珍珠母的矿化合成。这项成果于2016年发表在《科学》杂志上,被该刊评论为"提出了一项突破性进展"。

从实验室到卡脖子技术

俞书宏团队的仿生材料研究从未止步于学术探索。受北极熊毛发中空结构启发,他们研制出轻质保温隔热碳材料;模仿竹子结构,制备出纳米竹子用于太阳能制氢;利用稻草秸秆中的纤维素纳米晶,合成了密度仅为钢的六分之一的高性能结构材料。

疫情期间,俞书宏团队与中国科大先研院联合成立安徽中科微纳新材料有限公司,研发出可替代熔喷布的纳米纤维素涂层材料,极大降低了口罩和生产成本。"科技成果只有转化为产品,才能成为现实生产力。"这是俞书宏一直坚守的理念。

"大自然就像一个奇妙的合成工厂,它能制造出具有各种奇异功能的生物材料。我们要做的,就是向自然学习,然后用科学的手段把这些设计复制出来,甚至超越它。"

——俞书宏

十年磨一剑:坚持从零到一的原创

俞书宏深知,真正的创新从来不是一蹴而就的。他与团队研究河蚌铰链的耐疲劳机制,从2013年发现这个问题,到2024年在《科学》上发表成果,整整花了十年时间。"这是一个很好的课题,不能轻易放手!哪怕需要投入再长的时间,也一定要弄明白结构和功能之间的关系。"

在他的带领下,团队已发表Science、Nature Materials、Nature Nanotechnology、JACS等高水平论文600余篇,论文被引用7万余次,2014年至2021年连续入选全球高被引作者名录。他3次荣获国家自然科学二等奖,并获得全国创新争先奖章、中国科学院杰出科技成就奖等重要荣誉。

关键信息

  • 出生:1967年8月,安徽省庐江县
  • 身份:中国科学院院士、中国科学技术大学杰出讲席教授、南方科技大学创新材料研究院院长
  • 成就:创立组装与矿化仿生合成方法;首次成功矿化合成人造珍珠母;创制仿生木材、纳米纤维素高性能材料等;揭示河蚌铰链耐疲劳机理
  • 荣誉:国家自然科学二等奖3次、全国创新争先奖章、中国科学院杰出科技成就奖、国家杰出青年基金获得者、连续入选全球高被引作者

结语

从安徽庐江的少年到国际仿生材料领域的领军者,俞书宏用二十余年的坚守证明了向自然学习的无限可能。他常说,兴趣是最好的老师,而他对大自然的热爱和对科学的执着,正是推动一项项突破性成果不断诞生的根本动力。在仿生材料这条道路上,俞书宏和他的团队仍在不断前行。

权威资料

权威来源:中国科学院学部官网

  • 出生1967年
  • 当选院士2019年
  • 权威简介无机化学家,主要从事无机合成化学、仿生材料的设计合成与应用研究。1967年8月生于安徽省庐江县。1988年获合肥工业大学学士学位,1991年获化工部上海化学工业研究院硕士学位,1998年于中国科技大学获博士学位。2019年当选为中国科学院院士。 © 1996 - 中国科学院
  • 资料来源中国科学院学部官网