2024年5月17日，新加坡国立大学刘小钢院士、Jagadese J. Vittal教授在国家大学科技园阳光楼1楼报告厅为我校师生开展学术报告。本次学术报告会由未来膜技术学院和化学学院共同承办，来自化学学院、物信学院、材料学院等学院的200余位师生慕名而来，报告由副校长杨黄浩教授主持。

刘小钢教授长期从事纳米发光材料的研发，涉及超分子化学、材料科学、表界面科学和生物医学等多个学科，研究聚焦超分辨生物成像和高能射线探测等前沿纳米技术的开发。近年来，其所带领的研究团队在稀土上转换发光增强、宽带中红外发光探测和高分辨X射线发光扩展成像等领域取得了突破性进展。刘小钢教授因在研究与创新方面取得杰出成就，于2016年荣获新加坡科研界最高荣誉“总统科学与科技奖”，2022年当选为新加坡国家科学院院士。

刘小钢院士以《稀土掺杂纳米材料在生物成像及光子学中的应用研究》为题，重点介绍了基于镧系元素的纳米材料在多模态成像、生物检测、显示和光子学方面的最新进展。研究发现，镧系元素掺杂的纳米颗粒展现出独特的发光特性，包括大的斯托克斯位移、尖锐的发射带宽等。独特的是，它们还可以将长波长的激发光转换为短波长的发射光。这些特性为开发替代有机荧光剂和量子点的发光标记提供了机会。近年来，研究人员已经利用光谱转换纳米晶体在许多重要的生物学应用中取得了成功，例如高灵敏的分子检测和无自发荧光的细胞成像。在过去几年取得了显著进展，刘小钢教授团队现在已经可以设计和制造显示可调光学特性的纳米颗粒，特别是通过合理控制不同掺杂物和掺杂物浓度的组合，可以在单波长激发下产生丰富的色彩输出。通过将一系列镧系离子以特定的浓度掺入核-壳结构的不同层中，成功将颗粒的发射光谱扩展到几乎整个可见光区域。

Jagadese J. Vittal教授于1982年从印度科学研究所获得博士学位，在加拿大西安大略大学担任博士后研究员和晶体学家，1997年加入新加坡国立大学，于2021年成为新加坡国立大学化学系名誉教授。Jagadese J. Vittal教授研究方向为固态科学和结构化学，包括新材料、化学反应性和结构-性质关系。同时他作为新加坡国家晶体培育挑战赛的创始成员，共同撰写了关于晶体工程的教科书等。

Jagadese J. Vittal教授以《光响应晶体的光物理和光化学特性》为题，介绍了刺激性晶体材料的动力学和机械性能的最新科学进展，同时还着重讨论了伴随着[2+2]环加成反应的动态效应。自发现机械刺激响应晶体以来，人们对晶体的一般认识发生了变化，不再认为晶体是刚性、硬性和脆性的材料。研究发现外部刺激引发的分子层面结构变化，可以表现为晶体内部显著的动态效应。在过去几年里，这种动态效应已经在光、热和机械能等外部多刺激作用下得到了充分展示。在进一步理解了分子水平上的构效关系之后，能更深入探索在机械刺激响应晶体中诱导的动态效应。金属配合物和配位聚合物，因其独特性质，在开发多刺激响应材料的过程中展现出巨大的潜力。为此晶体工程工具显得尤为重要，因为它们能够精准地将功能基团放置在最佳排列和填充位置，这是实现固体化学动态响应和调控物理性质的关键。

在报告结尾的问答环节中，参会老师和同学们积极与刘小钢院士和Jagadese J. Vittal教授互动，两位教授详细解答了老师和同学们对跨学科研究与创新细节的疑问和思考。

    本次学术报告不仅让我们领略到了学术的魅力，更让我们对多学科学术交叉研究产生了浓厚的兴趣，为全校师生带来了一场高水平的学术盛宴。