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于欣格教授“用于健康医疗与人机交互的皮肤集成电子”主题讲座
2025年5月30日上午9:00,香港城市大学数字医学院于欣格教授应黄辉教授的邀请,在中国科学院大学雁栖湖校区学园二304举办了主题为“用于健康医疗与人机交互的皮肤集成电子”的讲座。
于欣格教授,2005年毕业于电子科技大学光学工程系,获工学学士学位;2015年毕业于电子科技大学,获得博士学位。于欣格教授是香港青年科学院院士、香港城市大学数字医学院副院长和香港心脑血管健康工程研究中心副主任。2023年获评香港RGC Research Fellow、优秀青年科学基金(港澳)、《麻省理工科技评论》创新35人、IEEE纳米医学发明家、MINE青年科学家、日内瓦国际发明展金奖等奖项。其研究方向为新型柔性电子在生物医疗领域以及智能触觉VR中的应用。目前担任《Science Advances》期刊副主编及多部期刊编委。于欣格教授被评为斯坦福top 2%高被引学者,在《Nature》、《Nature Materials》、《Nature Biomedical Engineering》、《Nature Machine Intelligence》、《Nature Electronics》、《Nature Communications》、《Science Advances》等期刊发表论文200余篇,申请/授权美国专利50余项。
于欣格教授首先指出开发基于柔性电子的和人体的感知与交互技术在生物医疗、健康、传感等诸多领域上有着非常重要的意义,因此这也是柔性电子技术研究的重中之重。目前全球的研究重点几乎都集中在柔性电子的传感技术上,而柔性电子的信息反馈的研究却相对匮乏。其中主要原因之一是柔性信息反馈技术依赖的执行器件相较于传感器件而言,在尺寸和重量以及功耗上均较大。但是信息反馈技术在柔性电子的交互和感知上是不可缺少的一环。例如,柔性电子能通过佩戴在人体上的方式收集健康生理信号的变化。同时,通过对收集到的健康信号进行采样处理及时分析出佩戴者的健康状况以及潜在疾病,进而通过如声音、压力等信息反馈方式及时告知用户。
接着,于欣格教授以监测心率为例子,讲述他们团队研发了一种具有极高的吸湿排汗效率的可穿戴柔性电子设备。该设备轻便、可伸缩,并且大幅提高了排汗效率,解决了可穿戴生物医学设备面临的最关键问题,可提供可靠的长达一周的持续稳定生命体征监测,而不会因出汗而引起不适感或导致信号失真/中断。除此之外,于欣格教授团队还把可穿戴设备与VR领域融合,开发了具有温度、机械变形和电触觉刺激三种多模态触觉反馈接口。这种可穿戴多模态触觉反馈界面带给用户多维度的高保真信息,改善虚拟现实和增强现实系统的沉浸感,使用户更身临其境地参与虚拟世界。
讲座的最后于欣格教授和大家共同探讨了如何实现可穿戴设备的供电、如何处理和传输大量的采集数据、应该采取何种工艺制备图案化电极等深刻问题,讲座引起了老师和同学的热烈讨论。于欣格教授的讲座不仅加深了参会师生对新型柔性电子的交互和感知的理解,也为科研工作者提供了宝贵的指导意见。
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于冬宏博士关于“新型咔唑类自组装单分子层材料:分子构象及其对有机光伏性能的影响”主题讲座
2025年5月26日下午13:30,丹麦奥尔堡大学化学与生物科学系于冬宏博士应材料科学与光电技术学院黄辉教授的邀请,在中国科学院大学雁栖湖校区学院二304举办了主题为“新型咔唑类自组装单分子层材料:分子构象及其对有机光伏性能的影响”的讲座。
于冬宏博士,1991和1994年先后在吉林大学化学系获得学士和硕士学位;1997年在中国科学院长春应用化学研究所高分子化学与物理国家重点实验室获得博士学位;1997到2006年先后在中国科学院长春应用化学研究所高分子化学与物理国家重点实验室、日本通产省工业技术研究院国家材料与化学研究所、丹麦奥尔堡大学的力学工程系、化学与生物科学系任助理教授、特别研究FELLOW、研究助理教授、和助理教授;2006年至今任丹麦奥尔堡大学化学与生物科学系终身职副教授。
于冬宏博士研究领域涉及有机太阳能电池材料、聚合物发光二极管、分子印迹聚合物(分子识别,生物传感)以及无机有机纳米杂化生物材料等。先后承担了丹麦技术创新部基金、丹麦国家自然科学基金以及丹麦国家战略研究基金,科研总经费逾2000万丹麦克朗。发表学术论文152篇,被他引次数达到4030次。指导博士后5名,博士12名,合作指导博士生5名,2009年获得丹麦奥尔堡大学最佳教师奖。
在该讲座中,于冬宏博士聚焦于一种具有高潜力的材料体系——基于咔唑结构的自组装单分子层(SAM)材料,探讨其作为空穴传输层(HTL)在有机太阳能电池中的应用。该类材料因其超薄成膜性和良好的界面调控能力,近年来在光伏器件结构优化中表现突出,已被证明能够显著提升器件的稳定性与效率。然而,SAM中烷基间隔链的长度对其自组装行为及器件性能的具体影响尚未被充分理解。为深入探讨这一结构参数的作用机制,于冬宏博士团队设计并合成了四种具有不同烷基间隔链长度的二氮取代唑基SAM材料,系统评估了它们在分子排列、表面覆盖率以及器件性能等方面的差异。
通过单晶X射线衍射等结构分析手段,研究发现:较短间隔链的SAM分子展现出更强的分子间相互作用和更致密的堆积特性。这一分子构象不仅有助于形成更加规整的自组装单层,而且显著影响了分子在ITO电极表面的占位面积与覆盖率,从而有效改善了空穴注入效率与界面电荷传输能力。最终,优化后的SAM材料成功推动有机太阳能电池实现超过18%的光电转换效率,在当前同类体系中处于领先水平。
本项研究成果为深入理解有机电子材料中分子结构与器件性能之间的关联提供了新视角,同时也为未来高效光伏器件中空穴传输层的分子设计策略提供了重要指导。讲座最后,于冬宏博士还与现场老师和学生围绕材料合成策略、界面物理行为等内容进行了深入讨论,加深了参会师生对该类材料的了解。
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李研博士“Publishing in Cell Press Physical Science Journals”主题讲座
2024年12月23日下午2:00,来自细胞出版社(Cell Press)的李研博士应黄辉教授邀请来到中国科学院大学开展“Publishing in Cell Press Physical Science Journals”主题讲座,讲座设在教一楼305举行。
李研博士就职于细胞出版社(Cell Press),目前担任材料科学旗舰刊Matter和物质科学开放获取期刊Cell Reports Physical Science的科学编辑。他本科毕业于天津大学,博士毕业于清华大学化学系,曾先后于休斯顿大学和瓦赫宁根大学从事博士后研究。在加入Cell Press前,他曾在Wiley出版社从事多年期刊编辑工作。
李研博士首先介绍了细胞出版社(Cell Press)的创刊以及发展历程,并向大家介绍了目前出版社中的主要期刊:Cell、Chem、Joule、Matter、Cell Reports Physical Science、Device等,特别是材料学旗舰期刊Matter和开放获取期刊Cell Reports Physical Science目前已经获得了广泛的关注与较高的认可度,使大家进一步了解到了细胞出版社各个期刊的鲜明特点。
然后,李研博士向大家介绍了在论文撰写时应该遵循的文章结构,并通过一问一答的形式展示了文章中每个部分应该撰写的具体内容,有效地解决了大家在撰写文章时所遇到的内容与主题不相匹配的问题。
随后,李研博士通过列举两个反例向大家讲解了如何正确、有效地利用论文标题与数据图表来向读者展示自己的工作成果。除此之外,李研博士还就当前使用AI润色文章等趋势分享了自己的看法,并呼吁大家要正确合理地使用生成式AI来助力论文撰写工作,为大家在未来撰写与润色论文提供了许多可行的方法,使大家受益匪浅。
最后,李研博士就投稿后如何回复审稿人意见向大家介绍了几点重要的原则,并总结了大家在投稿时需要注意的主要问题与事项,引起了各位老师与同学的热烈讨论。
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廖矿标研究员“人工智能合成化学”主题讲座
2024年12月12日上午10:30,来自广州国家实验室的廖矿标研究员应黄辉教授邀请来到中国科学院大学开展“人工智能合成化学”主题讲座,讲座设在教一楼305举行。
廖矿标,广州国家实验室研究员、标智未来首席科学家、全国青联委员、广州市科协常委。曾获广东青年五四奖章、国家海外高层次青年人才、广州市优秀专家、广州市最美科技工作者等荣誉。2013年本科毕业于中山大学,2017年博士毕业于美国埃默里大学;2018年加入艾伯维医药公司,2019年回国加入生物岛实验室担任研究员,负责组建化学合成平台;2021年担任广州国家实验室研究员,同年,创立标智未来并担任首席科学家。研究兴趣为AI化学。长期致力于设计建造新一代自动化高通量合成平台、建设化学反应大数据系统、发展人工智能反应预测模型以及开发新型有机合成方法学。至今,已以通讯作者或第一作者在Nature(2篇)、Nature Chemistry、Chem、ACIE等期刊发表一系列学术论文。
讲座开始前,廖矿标研究员首先提出了一个有趣的问题:为什么“AI预测蛋白质结构”能够获得诺贝尔化学奖?激起了老师和同学对AI的强烈兴趣。接着,讲座详细地为大家介绍了目前合成化学领域所存在的种种问题,基于现阶段的这些问题,创新性地提出了使用人工智能辅助化学研究。
第四次工业革命推动了合成化学的发展,它将自动化、数据科学和人工智能等尖端技术无缝集成到合成化学中。廖矿标研究员团队一直致力于发展人工智能化学(AI Chemistry),助力推动合成化学研究范式的变革创新。讲座详细地介绍了其团队在发展AI化学的历程中,如何解决自动化高通量、标准化数据以及AI的可及性问题,以及如何从基于自动化技术的自动合成阶段,逐步发展到以AI为核心的智能合成阶段,并应用于新反应发现与反应优化等研究工作中。
然后讲座向大家介绍了一种名为“SynAsk”的合成化学垂直领域大语言模型平台,并将该AI平台与ChatGPT-4o在合成化学研究方面进行了详细的对比,展示了SynAsk平台在化学领域碾轧ChatGPT的存在。除此之外,讲座还向大家演示了如何利用SynAsk对手性配体与合成反应产率进行有效预测,展示了AI在合成化学领域的巨大魅力。
最后,讲座对AI模型的训练与降维技术进行了详细的介绍,并对未来的人工智能化学进行了展望,使各位老师和同学展开了热烈的讨论活动。
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刘明杰教授关于“仿生功能力学高分子材料”主题讲座
2024年12月3日下午14:00,北京航空航天大学化学学院刘明杰教授应材料科学与光电技术学院黄辉教授的邀请,在中国科学院大学雁栖湖校区教一楼404举办了主题为“仿生功能力学高分子材料”的讲座。
刘明杰教授,2005年毕业于北京化工大学应用化学系,获理学学士学位;2010年毕业于中国科学院国家纳米科学中心,获理学博士学位。刘明杰教授是长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,国家重点研发计划首席科学家,目前担任北京航空航天大学化学学院院长。主要致力于仿生功能力学高分子复合材料的设计制备及应用研究,学术成果以第一及通讯作者在Nature, Nat. Rev. Mater., Nat. Commun., Sci. Adv., Angew., Adv. Mater., JACS等期刊发表论文120篇。
刘明杰教授首先指出高分子复合材料由于可设计性强、性能优异和功能多样等优点,已经在航空、汽车和绿色发电等领域有着广泛应用,但是轻量化、多功能、高速和高温等严苛环境对高分子复合材料的性能和功能提出了更高的要求。在未来复合体系中,要建立功能基元与宏观性质相联系的优化模型以进行多相复合,这是提升材料力学性能和拓展功能性的关键。此外,复合体系中高分子受限效应对材料的宏观性能调控及优化有着重要影响,要从分子理论层面对受限效应进行理解。
接着,刘明杰教授以仿生材料为例,讲述了如何通过多相限域复合与多级有序结构的设计,实现生物材料结构-功能一体化。刘明杰课题组利用限域空间调控分子运动,实现了限域空间内正交网络独立运动,从而制备出正交网络油水凝胶,成功地模拟肌肉的各种功能;受到流体力场的启发,该团队利用超铺展剪切流体调控纳米片的层层取向,确保材料能快速组装形成高度有序的结构,从而制备了高强韧层状纳米复合材料,模拟了贝壳的轻质和抗冲击特性。
讲座的最后刘明杰教授和大家共同探讨了水凝胶能否代替人体组织、材料成型过程和水凝胶在光电领域的应用前景等问题,讲座引起了老师和同学的热烈讨论。刘明杰教授的讲座不仅加深了参会师生对仿生功能高分子材料的理解,也为科研工作者提供了宝贵的指导意见。
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翁博主编关于“如何更好的发表期刊论文”主题讲座
2024年11月27日上午10:30,Wiley集团旗下期刊主编翁博博士应材料科学与光电技术学院黄辉教授的邀请,在中国科学院大学雁栖湖校区教一楼107举办了主题为“如何更好的发表期刊论文”的讲座。
翁博博士,于2006年毕业于北京航空航天大学,获得材料科学与工程专业学士学位;2012年12月,她在澳大利亚伍伦贡大学获得化学博士学位。翁博博士于2016年10月加入Wiley,目前担任 《Macromolecular Rapid Communications》期刊主编,同时兼任《Advanced Materials》期刊副主编。
在本次讲座中,翁博士首先详细介绍了Wiley出版集团的发展历程及其在全球学术界的影响力,并展示了Wiley集团与国内高校和科研所的合作情况。随后,她围绕文章撰写的关键环节,包括摘要、关键词、图表设计和结论等方面,深入解析了期刊编辑在评审稿件时的关注重点。翁博士特别指出,随着科学研究的日益活跃,期刊编辑每天需要审阅大量稿件,因此文章的摘要是否高度概括研究内容、图表设计是否清晰直观、文献引用是否具有时效性,都是影响文章录用的重要因素。
此外,翁博士就投稿过程中的关键环节进行了详细讲解,包括如何撰写投稿信、如何选择合适的审稿人、如何应对审稿意见以及文章发表后作者需完成的后续工作。讲座结束后,参会师生围绕投稿及科研问题踊跃提问,翁博士结合自身经验给予了深入解答,与参会者展开了热烈讨论。
翁博士的讲座不仅加深了参会师生对Wiley集团的了解,也为科研工作者在论文撰写与投稿中提供了宝贵的指导和启发。
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董建华研究员“高分子化学与材料概述”主题讲座
2024年11月05日,下午15:30,来自国家自然科学基金委员会的董建华研究员应黄辉教授邀请来到中国科学院大学开展“高分子化学与材料概述”主题讲座,讲座在教一楼214举行。
董建华研究员,1982年毕业于浙江大学化学系,1989获得中国科学院化学研究所理学博士学位。在北京大学化学系从事两年博士后研究之后,留校任教至1997年12月。1998年至2019年在国家自然科学基金委员会负责有机高分子领域项目管理工作(2019年6月退休)。1999年起任研究员,先后担任有机高分子材料、高分子科学、材料化学与能源化学等学科项目主任、科学处处长、二级研究员等。多次组织有机高分子领域学科发展与学科前沿战略研讨,重大研究课题立项与运行管理学术活动。发表学术论文50余篇,科研管理与学术进展综述论文30余篇。主编三本学科前沿与进展及展望的专著;多次为相关专著撰写章节。担任中国化学会第二十六届理事,第二十八届、第二十九届理事会常务理事、曾长期担任高分子学科委员会副主任。担任《中国大百科全书》第三版化学卷高分子领域编委会副主编,多次组织与撰写科学词典与学科战略报告。2007年至今担任Wiley出版公司国际学术专业期刊“先进技术高分子”、"Polymers for Advanced Technologies"副主编(Associate Editors)。2011年至今担任“英国皇家化学会高分子化学系列丛书”编委会成员。曾担任国内多个学术期刊编委等。
讲座从高分子化学发展里程碑讲起,主要阐述了目前高分子科学研究的主流和发展趋势,重点介绍了高分子材料在人们衣食住行方面的广泛应用,如:高分子药物、可降解材料等。同时介绍了高分子领域的几个前沿方向与最新进展,如:共价有机框架材料、二维单层聚合富勒烯材料、聚合C60多层分子层以及聚碲氧烷-非碳主链聚合物、聚碳龙等新结构聚合物材料。董建华研究员的热情分享,让参与讲座的老师同学对于高分子领域有了更加深入的认识,为师生进行高分子研究提供了精准指导。最后,董老师与现场师生进行了交流与探讨并得到了热烈响应。
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占肖卫教授“开启有机光伏后富勒烯时代”主题讲座
2024年10月31日,下午15:30,来自北京大学工学院/材料学院的占肖卫教授应黄辉教授、史钦钦教授邀请来到中国科学院大学开展“开启有机光伏后富勒烯时代”主题讲座,讲座在教一楼214举行。
占肖卫,北京大学博雅特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,中国化学会会士,英国皇家化学会会士。1986-1990,浙江大学化学系本科。1993-1998,浙江大学高分子系博士。1998-2002,中国科学院化学研究所博士后/副研究员。1999,香港科技大学化学系访问学者。2002-2006,美国亚利桑那大学/佐治亚理工大学化学系Research Associate/Research Scientist。2006-2012,中国科学院化学研究所研究员。2012至今,北京大学工学院/材料学院教授。长期从事有机高分子光电功能材料和器件研究,在Nature子刊等期刊发表论文390余篇,被引用5.6万余次,2017至今连续入选全球高被引科学家。获教育部自然科学一等奖和北京市自然科学二等奖(均为第一完成人)、中国化学会青年化学奖、中国化学会高分子科学邀请报告荣誉奖、中国科学院百人计划终期评估优秀、中国科学院优秀研究生指导教师等。担任Journal of Materials Chemistry A/C科学编辑/副主编,ACS Energy Letters, Materials Horizons 和Aggregate等10种期刊编委/顾问编委。
1995-2015年富勒烯一直占据着有机光伏领域电子受体材料的统治地位,因而这20年被称为“富勒烯时代”。然而,富勒烯在可见光区吸收弱,能量损失大,器件效率已触碰天花板。另外,富勒烯球形分子易聚集,形貌稳定性差,器件寿命受限。针对以上问题,占教授介绍了其团队发明的被誉为“里程碑”和“划时代”的“明星分子”ITIC,它开创了“稠环电子受体”这一高性能新颖受体体系,开启了领域的“后富勒烯时代”,突破了有机光伏的瓶颈,实现了器件效率的飞跃,为领域发展带来了前所未有的新机遇。
之后,占教授结合当前新能源发展趋势,生动形象的为师生介绍了稠环电子受体材料在有机/钙钛矿/量子点太阳能电池、光解水、场效应晶体管、光电探测器、发光二极管、双光子吸收、光热/光声/光动力治疗等领域的应用和未来发展方向。他勉励同学们要用长远性、科学性的眼光看待科研,时常进行自我革命,持之以恒,脚踏实地,终会柳暗花明、勉成国器。最后教授与现场师生进行了交流与探讨,得到了现场师生的热烈响应。