超越是好的竞争访中科院院士、东华大学材料学院院长朱美芳

超越是好的竞争——访中科院院士、东华大学材料学院院长朱美芳

朱美芳，中国科学院院士、博士生导师。东华大学材料学院院长、纤维材料改性国家重点实验室主任。国家“863”新材料领域'纳米材料'重点专项总体组专家，中国材料学会、中国纺织工程学会理事，上海复合材料学会常务理事，《高分子学报》、《合成纤维》及《功能高分子学报》编委。在纤维材料科学与工程领域开展了系统研究，特别是在聚丙烯纤维的功能化和高性能化、新型纳米复合材料与特种功能材料及其成纤技术（生物医用纤维、相变材料）等方向进行了深入的研究，发表SCI收录论文260多篇，获授权中国发明专利100余件，获国家、省部级科技奖11项。入选国家杰出青年基金、长江学者特聘教授、科技部创新人才推进计划重点领域创新团队，获首届全国创新争先奖状、何梁何利基金青年创新奖等。

智能纤维应用仍处于商用化前阶段

《大纤维简报》：朱院士好，谢谢您接受《大纤维简报》的专访。首先，很多关心大纤维发展的业界人士想从您这里知道一些有关智能纤维目前的国内外进展、动向是怎样的？

朱美芳：好的。我首先想说大纤维工作组这些年一直在推动的大纤维（big fiber）这件事的方向还是对的，尽管大纤维这个词能不能在更大范围内被接受，流行起来，现在还无法判断。一般理解，所谓的大纤维不是传统的纤维，而是具有超性能、高性能、绿色化等特征的纤维。目前围绕智能纤维、可穿戴等，我们东华材料学院和国内外不少单位都发表过不少论文，但从实验室研究到工业化这一步进展有限，大多还处在实用化前的探索阶段。

关于国际上大纤维方面的动向要做调研后才能给出一些判断。国际上关于智能纤维的研究论文和推送很多，需要研究和归纳。我们团队王刚博士去年刚从美国西北大学、阿贡实验室学成归来，据他了解，美国西北大学John Rogers院士团队首次实现将复杂的触感融合到AR/VR（人工智能/虚拟现实）中。我们知道触感是人体重要感觉之一，它是我们与物理连接的基础。此前，如何将触感融合到VR/AR技术中，是该领域的一个巨大难题，主要的困难来自于把感觉受体检测到的刺激如何编码成计算机能够感知和理解的信息，这个过程很复杂。研究团队开发了一种无线、无电池的触觉致动器，其电子系统平台令触觉界面能够轻柔地层压在皮肤的曲面上，通过时空可编程的局部机械振动模式来传递信息，从而实现了将复杂的触摸感融合到VR/AR技术中。

而在仿生材料方面，韩国首尔国立大学研究者制备出了离子蜘蛛网，通过仿生静电理论，模拟感知和清理能力。据报道，该方法可适用于所有基于静电的机器人组件，例如致动外骨骼机甲、电容性触觉传感器。该仿生材料虽尚处于研究阶段，但是无论如何这也是对原有仿生概念的一种突破。

筹建“数字健康与智能材料国际联盟”

《大纤维简报》：东华大学材料学院在国内外高分子纤维材料领域一直处于方阵地位，现在虽是放假期间，我从校门口进到学院看到不少学生走路也是急匆匆的，好多实验楼里的人都进进出出，很忙的感觉。请朱院长介绍下我们学院疫情以来做的一些工作。

朱美芳：疫情其实对我们的工作没有影响，今年上半年做的事比任何时候都多（当然出差的事是少了很多），我们团队和国家重点实验室的不少老师学生从春节大年初五到现在基本上没有停过。

停不下来的大背景就是面对某大国在科技领域的封闭效果，形势很严峻。那就要做超过他们的事情，超过他们是好的竞争。例如我们这一个月在忙的一件事是7月10日我们纤维材料改性国家重点实验室与英国曼切斯特大学开了一个视频会议，会议的具体成果就是一致同意推动筹建“数字健康与智能材料国际联盟”。该联盟目前由中、英、法、 日、韩等17个国家和组织组成，中国和英国是发起国，我被推选为联盟主席，秘书长是联盟共同发起人英国曼切斯特大学的教授，总秘书处设在东华大学。这个联盟是跨界的，而且是中国主导的，目前国内有不少高校、研究单位，企业都参与了这个联盟。在当前国际背景下，这是一个很重要的平台，我们希望这个“数字健康与智能材料国际联盟”在推动国际科技合作方面能做些事。目前，我们正在争取能让这一联盟的办事机构设在上海而奔波。

各地纷纷大手笔，形势喜人更逼人

《大纤维简报》：近段时间来，大家都在讨论十四五规划，看了几个文本好像各地对材料学和材料领域的重视程度正在不断升温，这当然是很可喜的情况，不知您怎么看？

朱美芳：从国内材料科技领域的情况看，真的可以说是形势喜人更逼人。不少经济活跃的地区相关产业都纷纷主打材料牌，而且都是大手笔。譬如苏州姑苏实验室计划投200亿，主要就是冲着新材料研发而来；宁波市政府推动搞了主攻新型材料的甬江实验室，另外还筹建了浙江省材料实验室，由中科院宁波材料所牵头，提出十年计划，计划每年投10个亿，西湖大学也参与其中。宁波还有民营企业巨头荣盛集团牵头搞了一个东海实验室（有12个体制内高校和实验室与之合作），计划投100亿。也就是说，近二三年仅宁波就建了三个材料实验室，都是百亿的量级，都是冲着新型材料研发而来。此外，广东东莞的松山湖实验室也是主打材料研发，北京怀柔科学城也把新材料作为主要方向。浙江嘉兴在建半导体材料研发基地，也准备投资100亿。作为材料圈内人，我们看到国内对材料研发的这种热情当然很振奋，但振奋之余也想为上海在这方面发力，为上海多贡献。

上海有自己的独特优势，那就是人才优势和基地优势。上海拥有纤维材料改性国家重点实验室等9个国字号材料类实验室，所以上海如果在接下来的中长期科技发展规划中能够发挥优势，加强投入，一定会发挥不可替代的作用。否则，可能会面临着人才被挖走的窘境。

关注极端环境下纤维材料制备与应用

《大纤维简报》：面对发达国家已经和正在形成的智能纤维发展格局，以及周边地区在发展新材料方面的大手笔，东华大学材料学院有何谋划和行动？

朱美芳：上海下一步在材料科学技术的主攻方向和着力点在哪里，这确实是我们团队一直在思考的问题。前不久我们也向国家有关部门表达了我们想做的事，也就是希望承担国家重大科技基础设施——“极端环境下纤维材料制备与应用系统”的研制工作。该系统是聚焦极端环境下纤维材料与应用系统的重大基础科学技术问题，构建极端环境（深海、深空、深体）与纤维、生命体作用科学领域的大型综合性研究设施，深化对极端环境与纤维材料作用机理和规律的认知，提升极端环境下纤维材料设计、制造与应用领域中原始创新水平和能力。

我们之所以对极端环境用先进纤维材料的研发制备如此在意，是因为这方面的部署和投入无论对国家未来在科学关键设施和装备上占领制高点，还是对拉动整个产业链都有牵一发而动全身的效果，做这件事需要有自身多年的科学研究积累和产学研用整合能力，而这正是我们上海，我们东华大学的优势所在。

未来纤维一旦能与极端环境下的制备与应用联系起来，从而打开进入近地空间、月球、火星等各种极端领域之门，并与人体无缝连接，如此就能真正实现一体化构造实体和数字，推动人类进入更加文明的智能社会。在此过程中，极端环境下纤维材料制备与应用将成为完整的体系：科学-技术-材料-工艺-装备-产业-集群-工业革命。该项目将实现极端环境下纤维材料制备与应用的空地一体、空海结合、天人合一，使中国在极端环境下纤维材料制备和应用领域与先进国家并跑，终实现领跑。

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