彭孝军,大连理工大学教授、化工学院院长,精细化工国家重点实验室主任,国务院学科评议组(化工组)成员,中国染料标准化技术委员会副主任,国际标准化组织影像技术委员会成员。作为第一完成人,获2013年国家自然科学二等奖和2006年国家技术发明二等奖。2015年起连续多年入选全球“高被引科学家”。2017年当选中国科学院院士。
彭孝军院士主要从事精细化工领域功能分子结构设计和清洁制造工艺研究。他带领团队,通过染料分子创新设计和性能调控研究,开发出荧光识别和传感性能优异的多种染料探针,攻克了相关染料的耐受性和清洁制造工艺等工程难题,形成了信息打印染料和血液细胞分析用染料等系列专利技术,得到产业化应用,推动了染料在信息、生命领域的应用拓展。
建立近红外比率荧光菁染料设计的母体分子平台
生物、信息等领域的发展,急需获得复杂体系内特定标记分子的定量光学信息。为攻克这一难题,彭孝军带领团队,通过分子内电荷转移设计,构建了含共轭氨基的七甲川近红外菁比率荧光染料,Stokes位移达到155纳米,远高于传统的20纳米,使得菁染料被发现150多年后,终于从传统单荧光发射,呈现出新染料的双荧光发射。“由于大Stokes位移、强荧光和高的稳定性,使得氨基取代七甲川菁染料,具有其它近红外染料所没有的优越性”,现已成为平台分子,被国内外学者广为利用,发展出荧光识别染料探针千余种,用于复杂环境如细胞或体内的比率荧光标记,成果获国家自然科学二等奖。
创制出血液细胞、肿瘤细胞等大批具有识别功能的染料探针
彭孝军带领团队在染料母体分子上构建识别基团,使染料对客体和环境具有荧光响应等应用功能。例如,在染料分子上引入具有识别功能的“转子”,得到了识别活细胞内DNA的近红外荧光染料,实现了血液细胞的计数和分群;在染料分子上引入识别性电子转移基团,研制出癌细胞高表达特征酶的荧光成像,实现了癌与正常组织的靶向区分,为肿瘤精准诊疗提供了依据。其中,团队研究的血液细胞探针,被用于血液临床检验的迈瑞五分类血液细胞分析系统的研制,大规模产业化,在国内数千家医院应用,解决了我国临床分析系统长期被国外垄断的局面,并出口海外90多个国家,为我国在该领域从零到国际一流,做出了重要贡献。
攻克数码彩色打印染料工程化难题并实现大规模产业应用
长期以来,信息存贮、信息彩色显示、信息彩色打印等领域,受耐受性缺陷的困扰,我国长期被国外垄断,受制于人。彭孝军带领团队,通过数十年的探索,发明了分子柔性基团设计、猝灭基团设计等染料特殊设计方法,筛选了大量的染料结构,得到了系列光热、湿热等耐受性优异的系列染料品种,及其规模化清洁制造技术。耐受性染料用于纳思达喷墨打印墨盒,关键性能优于国外产品,大规模出口,形成了国际广泛认可的彩色喷墨打印墨盒自有技术体系,现已占全球市场25%以上的份额,有力推动了中国在该领域从被垄断发展成为全球打印耗材大国和强国。
彭孝军在《精细化工2.0》报告中指出,精细化工不仅是化工领域的问题,而且深入影响国民经济的各个领域,国家高端制造业重点领域几乎全部与精细化工密切相关。精细化工2.0升级的核心在于创新,要针对市场需求,根据理论设计,结合化学方法及化工过程,最终实现产品和工艺的创新,将我国从制造大国转变为设计大国。目前,彭孝军正带领团队从事彩色柔性显示材料、彩色光刻胶、基因测序和光驱动肿瘤靶向智能分子材料的研究,力争为我国光学智能材料领域科技创新做出更大贡献。
延伸阅读
精细化工国家重点实验室是1989年经国家计划委员会批准,依托大连理工大学筹建而成,1995年9月通过国家验收并正式对外开放,在2009年和2014年国家重点实验室评估中连续两次获评优秀。现任实验室学术委员会主任佟振合院士,实验室主任彭孝军院士。实验室的研究方向为染料及其光化学、精细化工新材料、精细化工清洁制备技术。
参考资料
【1】微信公众号大工招生(ID:DlutBzb),骄傲!彭孝军教授助力研发新冠肺炎抗病毒药物!,https://mp.weixin.qq.com/s/aMKOmmiaEV9UcgTpM-6-aA
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