朱鹤孙

       朱鹤孙,化工与材料学家,化学工程教授。1930年1月出生于江苏省苏州市,1951年苏州东吴大学化工系毕业,1953年浙江大学化工研究所研究生毕业。从事教学和科研五十余年。先在华南工学院(后改名为华南理工大学)任教,后于1955年调入北京工业学院(1988年改名为北京理工大学)。曾任北京工业学院院长、北京理工大学校长,兼任研究生院院长、校材料科学研究中心主任等职。他在担任院长和校长期间,在高等学校办学方面提出的观点使北京理工大学取得明显的发展,“探索新时期理工科大学的办学规律”一文具有时代的气息,是他办学观点的重要组成部分。
       朱鹤孙教授近二十多年来从事研究的领域主要是功能材料的制备科学与应用,集中在光电功能材料及生物医用材料两个方面,取得的主要成就包括以下几个方面。
       一、功能薄膜材料及器件的研制方面
       朱鹤孙教授从1979年起主持了调Q染料的合成和其器件的研制,研究了其可饱和吸收的非线性特性,压缩激光脉宽提高激光峰值功率,在激光器内发生Q突变,获得了高功率的激光毫微秒级窄脉冲,制成了有良好稳定性能的薄膜器件。“该调Q开关能满足小功率低重频激光器要求,为激光器小型化提供了一种关键元件”。已用在装备上,获1985年国家科技进步奖二等奖。
       发展了大分子作为单体源的等离子体聚合成膜方法,解决了材料与包覆层之间的粘合,抑制了小分子向表面的迁移。
       从上世纪80年代开始,朱鹤孙教授对全碳及碳基为主的宽带隙材料进行了研究。1987年设计并建立了直流电弧等离子体喷射反应装置,制备多晶金刚石薄膜并研究其应用。1991年用电弧放电制备富勒烯,合成了具备有光电功能或生物医用功能的富勒烯衍生物,取得了有创新性的成果。
       1990年开始进行了溶液化学法制备碳基材料的研究,发展了在温和反应条件下的制备方法。采用高介电常数的有机分子在Si基片上,首次报道了液相电化学沉积法制备类金刚石薄膜、CNX 薄膜等。提出了极化—反应机理。以DMF为碳源获得了高电阻率的类金刚石薄膜。
       探索了分子结构单元在溶液化学法制备材料中的作用,对电化学沉积碳膜和氮化碳薄膜提出了选择合适前驱物的原则。 
       1999年用溶剂热法制备氮化碳材料的研究,首次用三聚氯氰及氮化锂在苯热条件下制备出多晶的βC3N4以及其他结构的C3N4材料。含有稳定的CN六元环结构单元的化合物是合适的前驱物。建立了用溶液化学法制备碳及碳基宽带隙材料的方法。
        2000年开始在设计和加工的微波等离子体化学气相沉积系统上对金刚石,CNX,SiCN、FeSi2 等进行制备和应用的研究,在冷阴极场发射用的宽带隙材料的制备和器件方面取得了重要的进展。
       二、在生物材料方面
       他非常重视在细胞层次上对生物医用材料进行科学及技术的研究。他在材料与生物相结合、在抗癌及抗凝血等生物材料方面进行了基础性研究工作,开拓了丝素蛋白在生物医用材料中的应用。
       他提出并研究了将丝素蛋白膜和基因相结合具有抗凝血的生物医用材料,结果表明转基因细胞的构建和丝素膜的生物改性相结合,成功地显示出有良好的抗凝血效果。这有可能发展成为制备生物医用材料的一种新方法。
       他还研究了材料表面物理和化学改性对细胞作用的机理,改善了材料与细胞的相容性。发现了带有高电位的驻极体薄膜表面使细胞活性改变是与细胞内的钙离子浓度分配及该离子的作用周期有关,解释了驻极体薄膜对细胞的作用机制。用SO2等离子体在高分子表面键合了磺酸基团,进行表面化学改性,提高了表面的自由能,带有磺酸基团的表面与细胞相容,有明显的抗凝血性。用中草药有效活性成分接枝于丝素蛋白膜表面具有抗凝血性能。在丝素蛋白上进行物理及化学表面改性后的材料是一种优良的基质生物材料。
       提出灵芝萃取液有抗肿瘤的生物化学效应。发现了灵芝孢子破壁后的萃取液使HeLa癌细胞内钙离子浓度明显降低,对HeLa癌细胞起到抑制和杀伤作用,研究结果显示灵芝子实体和破壁孢子在抗肿瘤方面具有应用前景。
       近年来指导合成了C60水溶性衍生物并研究了其生物化学效应。发现富勒烯有机磷化合物在光激发下对癌细胞生长有显著的抑制和杀伤作用,其光致细胞活性与其结构有关。用激光扫描共聚焦显微镜 观察到DMAC60对活细胞的光动力损伤过程,且损伤发生过程伴随有细胞外钙的流入和细胞内钙离子浓度的瞬时升高,表明细胞膜是C60衍生物的光敏作用靶点,钙离子参与了这一过程。
       此外,对固体电介质电老化和击穿过程的研究,提出了与此有关的动力学模型,解释了电老化和击穿的破坏规律,所指导的博士生丁洪志的论文被评为1999年首届百篇全国优秀博士学位论文之一。 由于他治学严谨,着重“务实创新”、力求“删繁就简”,在培养三十多名博士生方面成绩显著,2004年北京理工大学授予他研究生名师奖。
       朱鹤孙教授曾任国务院学位委员会评议组成员、国家自然科学基金委化学部评审组成员,中国材料研究学会副理事长,中国工业设计协会副理事长,中国生物材料委员会副主席等职。现任国家重大基础研究发展规划“973”咨询专家,国家自然科学基金重大研究计划专家组专家,国家生物医学材料工程技术研究中心工程技术委员会委员以及《自然科学进展》等刊物编委等。
       他及其科研小组在国内外学术刊物上发表论文二百余篇,获专利十多项。1990年被授予全国高校先进科技工作者称号,1999年中国材料研究学会授予他材料科学领域贡献奖。2003年世界生物材料科学与工程会联合会授予他为国际生物材料科学与工程Fellow(FBSE)终身荣誉称号。

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