科创知识局 | 美到令人窒息！这些宝藏大片后竟然藏着颠覆未来的“超能力”……

前段时间，我们用一组镜头，带大家领略了不一样的“科创之美”，不少读者都在推文后留下了自己的感受，这其中有个回答给小编留下格外深刻的印象：

我们不仅要用双眼去发现美，还要用双手去创造美！

今天，浙大科创未来科学研究院陶凯老师就要带我们来看看，他们是怎么“创造美”的，闲话不说，先来上一波美图！

黑夜里的烟火，沉默中盛开的花

宇宙里的光束，无声中舒展的叶

道法自然的分子自组装

啥是分子自组装？陶凯老师告诉我们，简单通俗的来说，就是把纳米甚至是埃米级的东西集成化，把单个分子排列组装起来，从而制造出崭新的材料或构件，并使之拥有新颖的功能。

“为什么要做这种尝试？其实就是道法自然。”陶凯老师说，物竞天择，很多生物在自然法则下，都通过积少成多的方式拥有了“超能力”。

比如海底的光线非常弱，但扇贝却因为拥有了200多只由鸟嘌呤晶体阵列组成的眼睛，能将周围看得一清二楚。又比如撒哈拉沙漠地表温度能高达70多摄氏度，但有一种神奇的蚂蚁却因为皮肤上有一层蛋白质自组装纤维阵列膜，反射掉90%以上的太阳光，从而在恶劣环境中生存了下来。

聚沙成塔，集腋成裘。如何让微纳尺度的创新也能发挥更大实际作用，推动产业发展变革？陶凯老师开始了分子组装制造阵列化、集成化的探索之路。

分子自组装应用场景广阔

他带领团队在科创中心不断研究生物有机材料的自组装过程与应用，探索其可控制备方法，揭示成分、结构及性能间的构效关系。他在肽分子自组装、肽基超结构矩阵架构的创制与表征、材料-结构-器件一体化以及肽自组装软器件的设计制造等领域有所突破，并进一步将其用于生物-器件界面交互领域，从而实现其在智能生物医学工程领域里的应用。

陶凯老师研究成果被JMCA选为内封面

灵感来源于生物，发明应用于生物。陶凯老师希望未来可以将分子自组装应用在各类植入式器件中，如体内传感器等，以更柔性、更绿色、更安全的性能服务社会实际需求。比如应用在电子皮肤上：由多肽等为基础打造的分子自组装超结构与软器件构成的有机“皮肤”进入人体后，可以实现完全的生物相容，排异风险将大大降低。

比如应用在隐形眼镜上：这种隐形眼镜安装在人体内，甚至可以实现夜视、虚拟成像等功能，不仅可以帮助视力有缺陷人士提高视力，还可以让正常人拥有更强大的视觉能力。

跨学科融合 打造未来科学

陶凯老师

在陶凯老师看来，只要解决了实际问题，不用特别在意技术究竟源自哪个学科。以他本人为例，分子自组装的研究就横跨了化学、材料、物理、生物、机械工程等多个传统学科，并与其他领域，如3D打印、纳米技术等耦合，可衍生出更多新型领域，如分子制造、仿生制造、表面功能结构制造等，而这也是他最中意浙大科创未来科学研究院的原因：够跨界、够创新、够产业！

“必须要有一些关注天空的人，这个领域才有希望；如果只是关心脚下的事情、做些缝缝补补的工作，这个领域是没有未来的。经常地仰望天空、尝试突破传统思维枷锁，才能做出一流的科研成果！”

年轻的陶凯老师已经先后在Science, Nature Catal.等国际知名期刊发表多篇论文，到浙大科创来，他说，自己的梦想不止是想发文，而是想做些真正“上货架”的事情，所以回国加盟浙大时决定跳出舒适圈，通过跨界融合的基础探索，推动技术进步和产业发展。

眼下，他已经和浙大科创不同专业的科研团队开始了合作。“群众的力量是伟大的。”陶凯老师笑着说，单个分子的变化可能是微乎其微的，但是分子自组装后却能拥有不同的性能，单个老师的研究在攻破某个技术难点的时候也许会存在问题，但跨学科合作后却可能会有意想不到的创新。

他希望依托浙大科创鼓励学科交叉的氛围，利用中心平台打通材料-结构-器件-应用全链条，做有明确应用导向的基础研究，“大自然才是真正的科学家，更是具有很高造诣的艺术家和哲学家。”至繁归于至简，他期待用最简单的东西，实现最丰富多样的功能，在浙大科创做出最有意义的创新。

文字/图片：吴瑶瑶/陶凯

本文编辑：孔晓睿

校对：孔晓睿

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