有机荧光材料给电脑装上分子脑华东理工大学研究成果引发国际关注

　　类似名片大小、厚薄的存储器，如同一个“移动图书馆”，能存放大学图书馆内的海量资料；钢笔模样的一个计算机，揿一下按钮，拉开一方屏幕，通过声控可让计算机干各种复杂活儿……这些奇妙的东西和场景，并非遥不可及。华东理工大学田禾教授领衔的科研团队，致力于研究“有机荧光功能材料”，该项基础研究将为上述“梦幻”般的未来信息化生活铺路。相关科研成果最近获2007年度国家自然科学二等奖。

　　目前，计算机里的存储器，人们日常使用的U盘、可擦式光盘等，用的主要是无机存储材料。这类无机材料需高度提纯，在生产过程中耗能大，价钱贵，很难降解。能否用有机材料来制备可擦式光信息存储材料？有机材料来源广泛，容易提纯，生产中耗能少，价格便宜，大概仅为用无机材料制造的相关产品的百分之一。

　　使用有机材料进行可擦式光信息存储，如何使之高密度地存储海量信息？田禾教授介绍，现在我们使用的光盘、U盘上的存储点是微米级的；要提高信息存储密度，需要把这些存储点变得更小，排列得更加紧密，这样存储量就变大了。因此，他的科研团队致力于打造尺寸为分子级的存储点，并运用荧光，可以快速、高灵敏度、高分辨率地读写“分子机器”上的信息。

　　“分子机器”研究近年来在国际上快速升温。2007年，美国加州大学洛杉矶分校的斯图特教授运用分子轮烷机器，制造出分子存储器，每平方厘米可存储10的11次方比特的信息，引发国际科技界惊叹―――“如此高密度，已经达到2020年的存储密度水平！”

　　海量存储，只是“分子机器”的一部分功能。田禾和他的科研团队希望让“分子机器”可以进行运算，使未来的计算机变得越来越聪明。“我们把分子看成孩子，教她拼图、搭积木、做算术……一步一步，帮助她不断发展智力。”田禾教授等人合成的“分子机器”，就像在一根木棍上穿一个珠子，“木棍”由偶氮或苯乙烯分子制成，“珠子”的材质则是由6-7个葡萄糖分子“手牵手”组成的环糊精分子。在光驱动作用下，“珠子”在“木棍”上来回滑动，好似一个“算盘”，在田禾他们的“调教”下，分子“算盘”逐渐具有越来越多的逻辑计算能力。

　　我们习惯把计算机称为“电脑”，电脑里的芯片布满集成电路。今后，当布满分子电路、非常聪明的“分子机器”组装成计算机后，计算机就会升级为存储容量更大、算得更快、逻辑功能更强的“分子脑”，从而摆脱“摩尔定律”的极限束缚。田禾教授领衔的“有机荧光功能材料”项目已发表SCI(科学引文索引）收录论文98篇，至今已被同行在国际重要杂志上引用1500次。

　　专家点评

　　国家自然科学奖专家组评审意见：提出用荧光作为读出信号的可擦写式光存储新概念，合成了一系列光致变色荧光新型材料，为进一步发展高密度可擦式有机光存储提供了探索的空间；将荧光作为输出信号去表征分子机器的运动，有力地促进了分子机器的研究；发展了一系列树枝状多功能新型发光材料，有望成为一类有应用前景的功能材料。