《祖國》/楊召文
隨著我國經濟的快速發展,物質需求被充分滿足,人們的生活水平大幅提高。但是,在諸多優越性的背后,卻有一個不容忽視的負面影響——環境污染。因此綠色可持續發展便是中國解決環境和發展問題的必然選擇。為解決污染和發展的矛盾,科研工作者研究物質的性質、組成、結構、變化和應用,綠色化學,應運而生。
作為綠色化學的探索者,劉暢瑤深知,綠色化學在可持續發展中起到的積極作用,而這也成為了她,持續研究探索的動力,深耕探索后的她,也在該領域取得了不斐的成績。她所掌握的化學捕集法,為綠色化學的發展做出了突出貢獻,其中,最具代表性的就是油脂酰基氨基酸型表面活性劑系列。
眾所周知,開發高效、綠色、安全的表面活性劑是行業發展的主導方向;同時,尋找無毒無害的原料,發展環境友好的工藝,實現綠色化學的目標,也是表面活性劑研究的重點內容。從分子結構出發設計合成以生物質資源為原料的綠色安全型表面活性劑具有重要的理論及實際意義。在所有新型綠色表面活性劑的品類中,酰基氨基酸型表面活性劑的結構最為豐富,前景最為廣闊。
劉暢瑤所在的北京工商大學界面化學課題組,采用國產非食用油脂替代進口及食用油脂直接與氨基酸反應,合成了一系列的油脂酰基氨基酸型表面活性劑,取得了突破性的進展。
劉暢瑤所掌握的化學捕集法研究氨基酸型表面活性劑中的離子特異性效應-科技,為酰基氨基酸鹽有序結構的轉變研究提供分子水平的依據。

劉暢瑤
離子特異性效應,是廣泛存在于各種生命和化學體系中的,無法被經典的電解質理論所解釋的一種特殊規律。由于在分子水平上對蛋白質體系中離子特異性效應的直接解析頗為復雜,研究者常利用一些具有酰胺基團的有機小分子作為蛋白質體系的分子模型。酰基氨基酸型表面活性劑不僅在形式上同樣具有酰胺鍵、羧酸根和其他側鏈基團,更具有自組裝為有序結構的性質,可用于模擬蛋白質的結構轉變,達到一般有機小分子無法完成的“形神兼備”的效果。
本科技對酰基氨基酸型表面活性劑體系中的離子特異性效應進行了較為深入的研究,闡述了離子特異性效應對該體系自組裝、表面活性和泡沫等性質的影響。為在分子水平上闡釋該體系有序結構轉變過程,利用化學捕集法和分子動力學模擬的手段著重研究了體系有序結構表面化學組成變化中的離子特異性效應。
研究認為有機銨鹽的添加破壞了分子之間的氫鍵作用,增加了界面區域水分子濃度,從而增加界面曲率,誘導囊泡-膠束轉變過程。所有的研究手段都一致證明反離子誘導有序結構轉變的能力隨著其尺寸和疏水性的增加而增加,且遵循Hofmeister序列。
研究可為實現對酰基氨基酸型表面活性劑有序結構形態的精確調控和在分子水平解析蛋白質體系中的離子特異性效應提供理論依據,同時也為化學捕集法的進一步開發和廣泛應用提供了理論支持。
海闊憑魚躍,天高任鳥飛。在綠色化學的世界里,劉暢瑤一直從實際需求出發,腳踏實地,深耕探索。
現在,劉暢瑤致力于利用化學捕集法研究表面活性劑有序結構溶液和乳液分散體系中的一些基礎理論問題,在研究中逐步建立有序結構界面區間上的離子對/水合模型。在基于有序結構表面濃度變化的鹽引發AOT水溶液中的膠束-囊泡轉變研究;基于有序結構表面濃度變化的醇引發CTAB 水溶液中的膠束-囊泡轉變研究;陽離子型Gemini 表面活性劑體系中的Hofmeister 效應研究領域獲得了重大突破。
這就是劉暢瑤,一位開拓創新的探索者。值得關注的是,作為科研人的她,身上還肩負起了另一項重任——教書育人。“科研很重要,但傳承同樣重要。”所以,在科研探索的同時,她,成為了一名師者。
“越是科技發達的時代,越需要立德樹人。”這就是劉暢瑤眼中的職業操守。為此,她,總結了新的“三觀”說。
教育觀。我國高等教育已邁進了大眾化發展階段,學校在培養目標、教育規格、教育對象、就業途徑、社會適應面、質量標準等方面都有新的要求,大學生的年齡結構、心理素質、思想認識等也發生了較大的變化。劉暢瑤認為,每個學生的心靈深處,都有一根獨特的琴弦,一經撥動就會發出一種獨特的音響。因而,作為在高校的師者,既要認真傳承師者精神,也要做好學生成長的引路人。
做人是立身之本,是根本性的。如果重智輕德,就會造成學生的片面發展。發展下去就會造成有智商沒有智慧,有知識沒有文化,有文化沒有修養,有欲望沒有理想,有目標沒有信仰的危險局面。因此,培養學生愛國情懷、社會責任感、創新精神、實踐能力,至關重要且缺一不可。
人才觀。在當今社會,人才的重要性是不言而喻的。因此,培養人才,是教育的首要任務。但每個學生都是不同的,于是因材施教,成為師者培養人才的關鍵。當然,在創新為主題的今天,如何培養學生的創新意識和創新能力,也是教育的重中之重。重視課程前沿引領,支持和指導研究生將科研成果轉化應用,推動產學研用緊密結合,提升創新創業能力,是當今時代的師者的使命和重任。
質量觀。這一點主要是圍繞師者展開的。如果一位高校教師,專業知識不強,又缺乏責任心,怎么能培養出卓越的人才呢?所以,打鐵還需自身硬,律人還需先律己。只有師者不斷地提高自己的創新意識,不斷更新自身的專業知識和教育水平,才能培養出社會需要的高科技人才。
無論是科研,還是立德樹人的“三觀”,劉暢瑤都認真對待,未來的她,將繼續在兩個領域,兢兢業業,披荊斬棘,繼續為中國的綠色化學發展,添磚加瓦,貢獻力量。
劉暢瑤,北京工商大學輕工科學技術學院副教授,兼任北京大學邯鄲創新研究院專家、《精細化工》青年編委、《中國洗滌用品工業》青年編委、學術橋評審專家。主要從事基于化學捕集法的表面化學劑體系中離子特異性效應和有序結構轉變研究,氨基酸表面活性劑的合成、性質與應用研究工作。
近5年來,主持國家自然科學基金青年科學基金項目、北京市自然科學基金青年科學基金項目、北京市屬高校優秀青年人才培育計劃項目、北京市教委科技計劃一般項目和北京工商大學青年啟動基金各1項,作為骨干參與了國家重點研發計劃和國家自然科學基金面上項目等研究;以第一或通信作者發表SCI期刊論文10余篇,其中3篇文章被選為封面或封底文章發表;2019年入選北京市海外高層次人才(青年項目)。