——记吉林大学化学学院、超分子结构与材料国家重点实验室教授盛兰

每个人都有自己独特的色彩，一如自己所作出的选择。她，智慧而坚韧，知性而优雅，胸怀“国之大者”，选择科研，发挥科技创新“四两拨千斤”的作用，为国家循环经济战略贡献力量。不仅让人看到了巾帼不让须眉的“她力量”，更让人感受到社会的进步、科学的希望。她就是吉林大学化学学院、超分子结构与材料国家重点实验室盛兰教授。

(盛兰教授)

博学多识彰显巾帼作为

盛兰，现为吉林大学化学学院、超分子结构与材料国家重点实验室教授，博士研究生导师。字如其名，作为女科技工作者的盛教授，博学多识，朝气蓬勃。取得深厚学识及成就都得益于有勇气和魄力为自己科研生涯“铺路”。2009年毕业于武汉工程大学制药工程专业，获工学学士学位;2009年考入大连理工大学应用化学专业，攻读硕士，2011年跟随导师(张晓安教授)跨省转学到了吉林大学，后在吉林大学于2012年通过硕博连读，转为博士;2015年获得吉林大学有机化学专业博士学位。同年被吉林大学破格聘为副教授，留校任教至今;2023年9月被聘为教授。

盛兰教授主要科研方向是：长期致力于“温和”刺激响应智能变色染料、材料及应用等方面研究。这里的“温和”主要指易于从环境中获取的一些条件(如水、可见光、热等)，期望我们的研究源于自然/环境，应用于自然/环境。

“在科学的道路上，没有平坦的大道可走，只有那些在崎岖的羊肠小道上不辞劳苦、努力攀登的人，才有希望到达光辉的顶点。”正如马克思所言。盛教授亲身经历体会其中的深意。诚然，科研作为一种创新性工作，需要投入大量时间并且要求极高的专注度。这也给女科学家提出了很大挑战。盛教授迎难而上、从容乐观、勇毅坚韧，用自己的故事给出了温暖而坚定的回馈：脚踏实地、积极探索、创造非凡。

如今盛兰教授不仅年轻有为，蕴含着无限潜能，履历更是堪称精彩。2016年吉林省优秀博士论文;2020年入选吉林大学“唐敖庆学者”青年学者;2022年获吉林省优秀青年科学基金资助;2023年获国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助。

盛兰教授近五年在Adv. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Funct. Mater.等期刊发表通讯作者SCI论文20余篇，获授权发明专利10余项。先后主持国家自然科学基金委青年基金、两项面上基金、国家及吉林省优秀青年科学基金、企业合作等项目。

原创成果绽放科技魅力

科研最大的贡献就是原创成果。盛教授主要从事基于染料的水、可见光、热等刺激调控的变色材料及应用开发。特别指出的是，在水致变色分子结构设计、材料构筑与性能调控、应用探索等方面取得了系列原创性研究成果：

首先：提出了水控分子开关的设计原则，开发了一系列高对比度、高色纯度的水致变色分子开关染料，实现了可视化PPM级超低阈值湿度传感。

其次：提出了多组分协同超分子变色体系构筑策略，高效、便捷地实现了商品化染料的高对比度、全色域水致变色，阐明了各组分间的超分子相互作用及变色机理。

再次：提出并实现了全色、高分辨“无墨喷水”打印新技术。

“无墨打印黑科技”绝对称得上盛兰教授的重大贡献。盛教授对此颇有感触。现如今，在人类生活和信息交流中，广告牌、宣传海报、会议展板和打印文件等“纸”质静态显示扮演着非常重要的作用。然而，这些“纸”质打印品绝大多数都是在短期使用后被丢弃，这一现状是造成全球森林覆盖面积锐减、水土流失、全球暖化、气候异常、环境污染和自然灾害频发的罪魁祸首之一。如何能够既满足人类的信息交流与阅读需求，同时又减少“纸”质废弃材料所造成的资源浪费及环境污染，是推动人类社会可持续发展的理想途径之一。这也成为盛兰进行科研的初衷和使命。

最终盛教授发现：基于温和刺激响应智能染料的可重复擦写的显示/打印技术和产品，是解决上述问题的新思路。它有利于减少对染料分子及印刷打印材料的化学损伤，提高纸张的循环使用寿命。提到温和刺激，水就是一种很好的选择。2014年盛教授以第一作者在《Nature Communication》(2014, 5: 3044)上首次报道了“无墨喷水打印”技术。具体的工作原理是将水致变色染料负载到纸上作为特种打印纸，结合现有的喷墨打印技术，将墨盒里的墨水用水来代替，既可实现用水打印、又可通过热即刻去除墨迹。因其具有绿色环保、节能减排的优势，该工作一经报道，立刻引起了国内外主流媒体及业内专家的广泛关注与报道。在后续的科研中，他们除了拓展了水致变色染料的种类，还进一步提出了多组分协同超分子变色体系构筑新策略(Nature Communication，2018, 9: 4819)，利用商品化染料实现了全色域水致变色。由此，实现了红、绿、蓝、黑等多种颜色特种纸的喷水打印，并且可重复使用几十次，达到纸张反复使用的目的，同时还避免了昂贵墨盒的频繁更换。

除了用水为刺激手段外，光或热作为可选择的刺激手段也各有特色。盛教授围绕推动以光和热为刺激手段的变色材料在可重复擦写纸等领域的应用，着重进行开发综合性能(如：对比度、多彩、循环可逆性等)优异的光致/热致变色材料。盛教授所在课题组通过“多组分协同”的仿生策略，取得了突破性进展。

首先：针对传统光致变色材料以高能紫外光作为刺激方式带来的重复使用性不佳等问题，设计和展示了对皮肤和视力更加友善、循环性更好、可调性更加优异的可见光驱动的新型变色材料(Advanced Functional Materials, 2018, 28, 1705532)。进一步利用多组分协同的“分步显色”仿生策略，突破了可见光变色材料“固有”背景颜色以及现有光致变色材料信息保留短的技术瓶颈，成功制备了可用于无墨激光打印的对比度高、显色信息保留时间可长达24h的光致变色材料。该工作不仅显著提升了光致变色材料的综合性能，其“分步可控的多组分协同互助驱动模式”也有望帮助其它功能材料系统解决当下难以解决的问题(Advanced Science 2022, 9, 2103309 )。

其次：针对现有热致荧光变色材料所面临的显色对比度不高、重复使用性不佳、难以实现全彩、无法实现主流显示技术常用的从无色到有色(off-on)的开关模式等关键问题，研究发展了一种简单、通用的构筑热致荧光变色材料的新策略，即利用结晶性相变基质熔融相变调控染料聚集/分散(Materials. Horizons, 2019, 6, 1654)。进一步的通过突破了传统材料领域惯用的“单通道”刺激响应工作模式思维局限，提出了热刺激作用下“双/多通道”协同响应新策略，即利用结晶性相变基质在加热熔融后可同时调控功能荧光分子的发射光谱与荧光调节剂分子的吸收光谱，以及它们之间能量转移是否发生，率先实现了兼具 off-on响应模式、全彩显示、重复性好(200次无衰减)和对比度高等优异综合性能的热致荧光变色材料，有望推动热致荧光变色材料向温控室内装饰、程序化温控显示、高级信息加密等高端应用领域发展(Advanced Materials, 2021, 33, 2008055)。

科研成果是美的化身，能让我们感受到生活的多彩和无限的希望。“望之弥高、钻之弥坚”。在探索未知的科学高原上，盛兰教授定会将更多科技美丽绽放，一如她钟爱的变色材料，为科技自立自强贡献巾帼力量。（文/张玮）

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