颜德岳院士在图书馆

艰苦条件下，坚持高分子研究

    1961年，颜德岳从南开大学化学系毕业，同年考取吉林大学研究生，师从量子化学家唐敖庆教授。上世纪五十年代，高分子科学还属于新兴学科，国家有关部门请唐先生带头转向高分子理论研究。因此，在唐先生的带领下，由当时留苏回国副博士吴邦瑗老师指导，颜德岳开始阴离子聚合反应相关研究（1956年Szwarc教授率先报道阴离子活性聚合），在上世纪60年代初这还是相当前沿的研究领域。

1996年仲夏与唐敖庆先生在一起

    1965年颜德岳研究生（四年制）毕业，被分配到华东化工学院工作。文革初期，他作为课题组长承担军工科研任务。1971年，他来到华东化工学院四川自贡黄坡岭分校（后称上海化工学院四川分院）大三线支内，当时那里没有条件做研究工作，写学术论文不仅被认为是“个人主义，名利思想”，而且还受批判，整整耽搁了八年。直到1978年十一届三中全会之后，学校氛围才开始宽松，可自选题目写学术论文。尽管已经研究生毕业十几年，颜德岳做研究工作的热情还是很高。当时当地，虽然没有研究经费和设备，但文献资料还比较多，影印的国际期刊也比较全。这样，他决定从做理论研究入手。由于多年没有接触研究工作，他不知道当时高分子学科的研究前沿和热点，只好想当然地认为高分子作为材料，其结构和性能关系是永恒的主题。于是，他画了一张高分子多层次结构图，决定从高分子的一级结构开始研究工作。所谓一级结构是指高分子链的化学结构，取决于聚合反应机理，而连接聚合反应机理和高分子链结构（包括多分散性和同分异构）的桥梁就是聚合反应动力学。因此，他的研究工作就从聚合反应动力学开始。

    上世纪70年代末到80年代初，在前人工作的基础上，颜德岳与合作者利用线性微分算子法和图论方法(由江元生先生指导)处理了比较复杂的活性聚合反应。同时，他还用动力学方法处理了烯类高分子的序列结构问题。这一时期的研究成果都发表在国内学术刊物《高分子通讯》、《科学通报》、《中国科学》和《高等学校化学学报》等上面。取得初步成功之后，他把下一步研究目标对准非活性聚合反应动力学微分方程组的求解，这是一个长期悬而未决的难题。经过仔细推敲，他提出了不同的变数代换方法，问题迎刃而解。随后，颜德岳和他早期的学生一起比较系统的发展了聚合反应动力学的非稳态理论。

 扎根交大，坚持探索

    1980年初，颜德岳从四川自贡回到上海，先去了同济大学工作，1984年调到交大工作。研究了聚合物一级结构之后，他和周志平教授合作研究了高分子统计构象。随后，他打算开始高分子聚集态结构方面的研究，但缺乏相关实验基础知识。因此，他联系到意大利Genova大学Alfonso教授（从事高分子结晶方面的研究）的实验室做访问教授，做了两年高分子结晶实验，接着又到德国Mainz大学做了半年客座教授。

    1993年回国后，他打算开展高分子结晶的相关研究。当时，朱新远教授是他的在职博士生，博士论文的研究主题就选择高分子结晶。恰巧交大分析测试中心购买了一台变温红外光谱仪，那是交大当时唯一可用的高档仪器。朱新远就是利用这台仪器，发现了聚丙烯融体降温时发生相分离诱导结晶现象。因设备条件限制，颜德岳打算先做聚丙烯结晶的计算机模拟。他当时指导的硕士生姜红是电脑编程专家，便安排她做聚丙烯充模后在硅油或水中冷却结晶的计算机模拟。姜红不仅出色地完成了研究任务，而且发表了相关研究论文。

颜德岳教授团队发表上海交通大学第一篇《SCIENCE》论文

    1996年，颜德岳应Müller教授邀请去德国Mainz大学进行短期工作。他到达Mainz大学第二天，Müller拿出上一年Frechet发表在《SCIENCE》上的论文，文中提出一种新型聚合反应——自缩合乙烯基聚合，问他能不能建立这类聚合反应的动力学理论。颜德岳当天就列出了这类聚合反应的动力学微分方程组，一个星期把各种分子参数的解析表达式推导出来，一个月内完成了相关研究论文的初稿。接下来的一个月，Müller外出讲学。当时超支化聚合物问世没有几年，相关文献仅几十篇，颜德岳乘此机会把它们大体上浏览了一遍，并把重要的文献都复印了，此刻的他心里已经想好了回国后的研究方向。在Mainz工作两个月后，他把论文初稿交给Müller就回国了。不久，Müller把论文初稿分成两篇文章发表在高分子领域的权威刊物Macromolecules上。

    从德国回来后，颜德岳着手组建实验室。那时应用化学系刚从徐汇搬到闵行，在化学楼南楼分给他两间实验室。虽然空间有了，但建设实验室的钱从哪里来呢？正好当时交大发放学术论文奖励，他把其中的现金奖励部分发给论文第一作者（学生），其余的经费奖励全部用于建设实验室。当时他领导的课题组每年约能发表30篇学术论文，这样有三十来万经费奖励，可算是一大笔钱了。正是利用这些资金购买了真空烘箱、机械泵和玻璃仪器等必要的合成设备和耗材初步建起了高分子合成实验室。

    他指导博士生侯健通过自缩合开环聚合制备了超支化聚3-甲基-3-羟甲基环氧丁烷，却没法表征其分子量，因为该聚合物仅溶于溶剂DMF和DMSO，而国内当时还没有这两种溶剂的GPC。一年后，美国高尔公司上海分公司了解到这项工作，决定给颜德岳课题组提供研究经费资助并把样品拿到美国去表征，但约定课题组不能发表有关论文，先由公司申报发明专利。后因亚洲金融危机，高尔公司资金紧张，放弃相关发明专利申报，课题组才将论文投寄“Macromolecular Chemistry Rapid Communication”。当论文寄回修改时，作者发现该刊物刚发表了一篇类似的论文，但该刊物同时接受发表了侯健的论文。若当年的实验条件好一点，侯健的论文就会领先别人好几年。颜德岳和他的团队就是这样一步一步走过来，并进一步发展了多种可控合成超支化聚合物的途径，制备了超支化聚磷酸酯等多种新型超支化聚合物。

2009，颜德岳院士荣获国家自然科学二等奖

    超支化聚合物具有三种结构单元，即线性单元、支化单元和末端单元，其中前两种单元是随机分布的，只有末端单元总是位于末端，因而其分子结构是不规则的。一般而言，不规则的聚合物是不会发生超分子自组装的。在颜德岳指导下，当时的博士生周永丰用自己合成的超支化聚合物实现了不规则聚合物的超分子自组装，而且在实验室首次观察到宏观尺度的组装结构，即肉眼可见的分子自组装管子，直径大概一个毫米左右或者大一点，长度平均1.8cm或者更长，这个工作发表在《SCIENCE》上。

    颜德岳教授不仅是一名科学家，更是一位优秀的教育家。他生活朴素，为人谦虚诚恳，但他对科研工作的要求却十分严格，常教导学生要有科学家的良心、原则和毅力，还要有理想，并对科研工作充满激情。如今，颜德岳教授已年过八旬，但依然奋斗在科研第一线，真可谓“老骥伏枥，志在千里”。 他对科研的坚定与执着，激励了一批又一批年轻学生。迄今他已经培养了近80名研究生，其中有3名博士生获得了全国百篇优秀博士学位论文奖，3人获国家杰出青年基金。2005年他还和印杰等人共同获得国家级教学成果二等奖。

老骥伏枥，展望生物材料发展

    近年，颜德岳又提出了“两亲性药-药缀合物”的新概念，将已经用于临床或即将用于临床的水溶性小分子抗肿瘤药物和疏水性小分子抗肿瘤药物通过可生物降解的化学键或连接基团偶联在一起制得药-药缀合物。因药-药缀合物具有两亲性，可在水介质中自组装形成纳米颗粒。当该药物纳米颗粒进入肿瘤细胞后，会自发发生水解释放原药，达到协同杀灭肿瘤细胞的目的。该工作在JACS发表后，Nature网站给予高度评价，认为是非常重要的创新生物医药技术。目前，已有研究者跟进做药-药缀合物抗肿瘤纳米药的研究。颜德岳课题组也正与多位相关专家合作，在抗肿瘤药物的靶向输送和逆转肿瘤耐药性方面展开研究工作，力争在今后的五到十年内开发的抗肿瘤纳米新药推向临床。

    随着国家的发展，我们的科研条件迅速改善，科研队伍不断壮大，研究水平持续提升。真是今非昔比！颜德岳教授说，他亲历了这一巨大的变化，也衷心希望莘莘学子和年轻学者珍惜这来之不易的良好科研条件和环境，奋发努力，把我国的化学学科建设成国际一流学科。

颜德岳教授在给研究生上课

参考资料

【1】微信公众号申小研（ID：shskxdd），院士访谈丨颜德岳：厚积薄发，探索不止