第二届国际材联青年科学家先进材料大会（IUMRS-ICYRAM 2014）

2014-06-01张艳红

中国材料进展 2014年11期

第二届国际材联青年科学家先进材料大会（IUMRS-ICYRAM 2014）于2014年10月24～27日在海南国际会展中心成功召开。ICYRAM学术会议是国际材联新近发起组织的重要系列会议，旨在构建国际材联青年材料科技工作者全球材料研究和交流平台，每2年举行一次，第一届会议于2012年在新加坡举办。此次会议由中国材料研究学会（C-MRS）和国际材料研究联合会（IUMRS）共同承办，来自美国、墨西哥、欧洲、澳洲、日本、韩国、香港、台湾等近30个国家和地区的20多名院士和近1 000名青年材料科技工作者齐聚海口，进行了为期3天的学术交流和研讨。

25日上午，大会在海南国际会展中心多功能厅隆重开幕。中国材料研究学会副理事长兼秘书长韩雅芳教授介绍了出席大会的特邀嘉宾。国家千人计划特聘专家、上海交通大学邓涛教授主持了大会开幕式。中国科协副主席、中国材料研究学会理事长黄伯云院士，国家自然科学基金委员会副主任高瑞平，国际材联主席Osamu Takai教授，海口市政府常务副秘书长蔡俏等出席开幕式。各特邀嘉宾分别在大会上致开幕词。

大会邀请了6名世界著名材料科学家做了大会学术报告。他们的报告宏观地介绍了先进材料在当今世界经济发展和人类生活中的重要作用，以及面临的挑战和机遇，体现了当前材料研究领域的最新前沿，参会代表随着报告体验了一次材料研究的神奇之旅，一致认可会议的国际化和高水平。

中国科学院金属研究所成会明院士做了题为“Fabrication and Applications of Graphene Materials”的报告。成会明院士研发了多种先进碳纳米管制备方法，发展了石墨烯材料的宏量制备技术，提出了新型能量转化与储存材料的创新设计思路并实践成功。报告首先分享了三维石墨烯结构（即石墨烯泡沫，GF）发现的有趣经过，指出这种多孔石墨烯散装材料由石墨烯互连连接，可弯曲性好并具有优异的导电性能和机械性能，可以用于弹性导体、感应器、锂离子电池、以及电磁干扰材料的制造。详细介绍了可使石墨烯材料商业化的固态插层－高温膨胀－溶剂剥离工艺，采用该工艺可以直接产生具有高导电性的高品质石墨材料，指出该工艺在复合材料、储能材料等多个领域具有广阔应用前景。

美国西北太平洋国家实验室材料合成及模拟首席科学家Jim De Yoreo教授作了题为“Nature’s Way of Making Materials”的报告。Jim De Yoreo教授是美国材料研究学会的前任主席，在晶体生长研究领域已取得了众多顶尖研究成果，近期的研究集中在通过原位AFM和TEM研究生物分子、生物矿物和仿生系统的自组装和结晶现象。报告详细介绍了他在该领域取得的最新研究成果，指出了有机基质自组装及随后的矿化过程在人类生活环境中普遍存在，这一过程非常复杂，吸引着材料科学家的兴趣。研究结果显示，生物矿化过程通常要经过瞬时的、无序的构象状态；用于描述蛋白质折叠的折叠漏斗概念也可以用于描述蛋白质基质的自行组装；对生物矿化过程的研究表明，降低界面能可以促进形核；原位TEM观测表明，生物矿化和仿生系统中的粒子调控的结晶生长过程是由高度定向的1 nm距离范围内的相互作用驱动，其促使矿物晶体学取向的形成。通过原位AFM和TEM分析手段获得的研究成果为进一步理解生物矿化过程的控制机制提供了新的思路。

德国斯图加特大学教授Anke Weidenkaff院士做了题为“Perovskite-type and Heusler Materials with Desired Function for Renewable Energy Technologies”的报告。Anke Weidenkaff教授在能源转换材料的研究方面共发表180余篇科学论文，并且是《Energy Quarterly》级别的多个刊物的编辑或者编委。报告介绍到，太阳能热电转换材料在未来能源技术上有着广阔的应用，要求材料同时兼顾高转化率、性能稳定、成本低廉、可持续利用等性能。目前这一领域的两个主要研究方向是：（1）依据相关的理论及预测，热电材料以及新型光催化材料不断的被研发及测试；（2）先进的分析工具在不断被开发，用以探究材料结构与性能的关系并为热电和光催化材料提供合理的材料设计指导。由于钙钛矿型氧化物、氧氮化物以及赫斯勒系化合物的特殊能带结构以及强关联的电子系统，采用他们制备的半导体在太阳能转换过程中显示出巨大潜力。报告总结了钙钛矿型材料和赫斯勒化合物在大量的能源转化设备中的重要应用。

美国西北大学Peter Voorhees教授的报告题目为“Computational Materials Science and the Materials Genome Initiative”。Peter Voorhees教授在热力学和动力学相变等领域发表了超过200篇学术论文，现为美国国家标准技术研究所分层材料设计中心主任。他指出，采用材料计算方法可以模拟出一些真实实验过程中不容易察觉到的但是又很重要的瞬时现象；得益于近年来计算科学和实验技术的进步，已成功模拟出微观结构在三维空间中随着时间的演变过程。报告展示了固态晶粒生长的实验和模拟研究结果，并介绍了材料基因组计划（MGI）通过使用计算、实验和基因组数据库，以更低的代价加速新材料的商业化进程，为材料设计、新材料发现提供不一样的思路。美国国家标准技术研究所分层材料设计中心将主要从事MGI计划开发代码以及扩充数据库工作。

葡萄牙里斯本大学Rodrigo Ferrão de Paiva Martins教授的报告题目为“Advanced Materials：from Elements in Products to the Industrial Revolution of the Future”。Martins教授的主要研究方向是先进功能材料、纳米技术、微电子学等，现担任欧洲材料研究学会评议会主席。报告着重介绍了欧盟设立的材料评议委员会的背景和发展规划。报告指出，先进材料是工业生产和全球财富的重要基石，它增进了科学与工业的交流，从能源、信息和通信技术以及生命科学等多方面促进了经济的增长。欧盟2014年设立了材料评议委员会，从材料科学到工业系统的各个方面，集成整合现有的资源，力求将材料转换成高附加值产品并对相应的生产流程进行优化。Martins教授还认为，材料科学与技术基于交叉领域和跨部门的逻辑，使其有着令人难以置信的方法和务实的价值，可以促进新的创新模式的产生，应对来自未来社会的需求与挑战。

国际材料研究学会联合会秘书长、美国西北大学张邦衡教授做了题为“About the Global Materials Network”的报告。张邦衡教授是材料界公认的创新学者，在跨学科领域以及国际材料交流方面有着卓越的贡献，目前致力于材料全球网络的建立。一直以来，材料科学与技术是各种先进技术的基础，是经济发展和人民生活质量提高的支撑力量。当前全球经济快速发展和人口指数级增长带来了环境、气候等方面一系列问题，亟待利用先进材料科学和技术解决人类生存面临的能源、环境等方面的巨大挑战。张邦衡教授指出，应对解决这些挑战是极其复杂的、系统的、长期的工作，必须集合全球各国家的力量和全世界科研人员的智慧，去研发、应用新技术。The Global Materials Network计划正是期望通过搭建各种平台，促进全球范围内材料研究人员的交流和合作，推动材料研究、应用水平的共同进步，加快新材料、新技术的研发。国际材料研究学会联合会于2012年启动了面向青年材料研究人员的联系网络建设项目，专门为40岁以下的青年学者提供学术沟通与交流的平台与机会。报告详细介绍了青年学者在The Global Materials Network的重要地位和作用，以及青年学者交流平台建设工作的未来计划。

此次大会收集论文近1000篇。10月25日～27日，近700个口头报告在15个分会场上展示，其中400多位报告人是特邀的国内外知名学者，同时200多篇报告以墙报形式在大会现场展示交流，内容涵盖能源与环境材料、电子材料、纳米材料及设备、先进陶瓷材料、先进金属材料、生物材料、材料表征与评价、材料计算模拟8大领域。

分会场从主持人到报告人、参会者，都体现出较高的国际化水平。B1 Optoelectronic and Photonic Materials，C1 Carbon-Based Materials等分会场的会场主持，均采用“一中一外”搭配形式；各分会场参会人员中外宾人数超过1／3；A2 Energy Conversion-Photocatalysis，Fuel cells＆Solar Cells，D1 Advanced Ceramic Materials，F1 Biomedicaland Bioinspired Materials等大多数分会参会者来自10余个国家和地区。

各分会场的报告呈现出研究方向前沿、研究成果先进、涵盖领域广和多学科交叉的特点。特邀报告人均是相关领域的权威或优秀科学家，他们分享了先进材料的最新研究成果、前沿的研究思路和方法，以及对未来发展方向的展望，给参会的青年学者提供了与国际大师级科学家面对面学习交流的机会，极大地拓宽了与会者在科研上的视野、启发了他们的思维。分会将各个国家、各研究机构的不同研究背景的材料科学家和青年学者聚集在一起，加强了联系和交流，对加强各领域间的互助合作，切实推动世界范围内先进材料研发和技术应用的快速发展，以及提高我国先进材料的研究水平具有巨大的促进作用。分会场主席认真负责，会场井然有序，与会者发言积极踊跃，讨论气氛十分热烈，得到了很好的交流效果，参会者均受益匪浅。来自日本东北大学的李云平教授说：“总体感觉大会非常成功，其热烈气氛是我以前在国内的会议中没有感受到。”

本次大会颁发了两年一度的“国际材联青年科学家奖”，来自美国的Ali Khademhosseini教授获得此奖项，来自清华大学的王训教授、美国斯坦福大学的Yi Cui教授、美国西北大学的Jiaxiong Huang教授、意大利Milano-Bicocca大学的Sergio Brovelli教授、澳大利亚Queensland大学的Ajayan Vinu教授、新加坡国立大学的Ariando教授分别获得提名奖。Ali Khademhosseini是美国哈佛医学院的教授，他在弹性天然水凝胶在再生医学方面的应用、基于3D打印和微工程技术制造微型组织支架等研究领域取得多项创新性成果，发表文章350余篇，文章被引用次数超过1 5000次，在其所研究领域获得100多个奖项，拥有20多项专利，成绩卓著。

200多篇墙报报告同样内容精彩丰富、制作精美，受到与会代表的关注和热烈讨论，经分会主席推荐和大会评奖委员会评选，最终评选出了14名优秀墙报奖。