在全球富勒烯生物医药授权专利检索中,王春儒排名第一,数量领先第二名近一倍,成为中国富勒烯产业的开拓者之一。
但如果从1993年在厦门大学做博士后研究的时间算起,王春儒已经倾情富勒烯研究27年———无论在厦门、在日本、在德国,还是回到中科院化学所,他都在研究富勒烯。这几乎与富勒烯被人类发现的时间等长。他风趣地说,资质再平凡的人,专注一件事做下去,做上二十年、三十年,也成专家了。
王春儒教授
富勒烯是什么?
富勒烯是一种完全由碳组成的中空分子,形状呈球型、椭球型、柱型或管状。1985年英国化学家和美国科学家在莱斯大学制备出了第一种富勒烯,即“C60分子”,而因为它的结构和建筑师Fuller的代表作相似,所以又称为富勒烯!
在富勒烯发现之前,碳的同素异形体的只有石墨、钻石、无定形碳(如炭黑和炭),它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。1992年富勒烯被证明拥有良好的自由基清除能力,1996年富勒烯的发现者因为发现富勒烯所以获得了诺贝尔奖。
2003年富勒烯化妆品时代开始拉开序幕,出现在各位消费者的视野中,稍微对产品成分有研究的消费者应该都知道,自由基是导致细胞衰老的最大元凶之一。
因为富勒烯具有独特的三维共轭结构、高电子亲和势、低电子重组能、高电子迁移率、良好的材料相容性,一方面可以有效降低自由基电子云密度,让其活性降低;另一方面,富勒烯在这个过程中并不会参与反应,自身不降解,可持续发挥作用,这些都让其抗氧化的持久性更加优越,与VC相比,其抗氧化持久性远超几百倍。
再到今年,爆火的富勒烯成分出现在了更多的护肤品当中,就连淘宝直播一哥一姐李佳琦和薇娅都纷纷为富勒烯这一成分代言。
王春儒和他的富勒烯
但是,富勒烯的国产化与产业化之路并不是一帆风顺。据悉,目前富勒烯生产有燃烧法和电弧法之分,在过去,富勒烯的纯化技术和量产难度带来的高成本,制约着它的大面积推广应用。以前基本上是被日本三菱所垄断,三菱起初刚对外销售时价格非常高,200ppm的富勒烯售价高达十几万。
不过,随着富勒烯生产技术的不断成熟,国家对新型纳米材料也日益重视,更将富勒烯列入《新材料产业“十二五”重点产品目录》,在“十三五”规划中纳入新型纳米碳材料及器件重点项目。而早在十几年前,博士刚毕业的王春儒就开始了他研究富勒烯的人生之旅,转战多国数地,在2002年回到中科院化学所。在他的带领下,中科院化学所在国内率先开展富勒烯生产,并得到科技部863项目支持。
传统的富勒烯生产,采用的是甲苯燃烧法,燃烧过程中很容易产生杂质。现在中科院化学所已经开始开发第四代金属富勒烯制备装置,采用电弧放电法生产富勒烯,生产过程中不引入氢、氮、氧等杂质,并通过非色谱法分离富勒烯,富勒烯纯度能够达到99.9%以上。整套纯化工艺操作简单,不但产量高,还有利于生物医药要求的高纯度。王春儒高兴地说,现在终于不受富勒烯原材料短缺的限制了。
作为中科院纳米实验室的重点研究方向,国内富勒烯研究领军人物、实验室副主任王春儒研究员带领60余名博士、硕士组成富勒烯产业应用科研团队,到目前为止已经在国际一类期刊发表了相关论文200多篇,申请发明专利149件,世界排名第一。
在王春儒领导下,2017年由中科院化学所、中国计量科学院和北京福纳康生物技术有限公司联合制定了国内/国际第一个富勒烯纯度检测标准——“[60]和[70]富勒烯纯度测定高效液相色谱法”检测标准,目前由全国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)归口立项。
写在最后
27年的时间不是很长,但是对于一位科学家来说已倾其半生经历。相对王春儒来说,社会对富勒烯还是陌生的。同是碳纳米材料,在石墨烯炙手可热的这些年里,如果王春儒略微转变一下研究方向,就能够发表成倍的论文。但是他没有。
“目前我国已经拥有世界上最强大的富勒烯研究团队,做出许多国际领先的研究成果,具备了引领富勒烯应用的条件。富勒烯从发现至现在已经三十多年了,三十而立!富勒烯大规模应用,造福人类的时间到了。”王春儒非常坚定,他说,现在富勒烯研究已经引起政府、投资人以及企业家的高度重视,必将助力创新产业的飞速发展。
参考来源
人民政协网、聚美丽、新浪时尚、中国科学院