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（國家自然科學(xué)基金委員會化學(xué)科學(xué)部，北京 100085）

摘要：重點綜述近年來高分子領(lǐng)域若干方向研究前沿進展與動態(tài)。對國家自然科學(xué)基金化學(xué)部高分子學(xué)科2016資助情況進行了介紹，給出了2017年項目申請指南。

關(guān)鍵詞：高分子前沿進展；基金申請指南；學(xué)科動態(tài)

  本文對高分子領(lǐng)域中幾個前沿方向的近年研究進展進行概述，希望以此展示包括高分子化學(xué)，功能高分子，高分子物理等分支領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)，并對國家自然科學(xué)基金委員會化學(xué)科學(xué)部高分子學(xué)科2016年資助情況和2017年項目指南進行介紹。

1 高分子化學(xué)

  在高分子化學(xué)合成方面，時有新穎反應(yīng)方法報道。主要研究是圍繞能源，健康和環(huán)境等領(lǐng)域發(fā)展需求，進行功能化高分子的構(gòu)筑。最近，高分子合成前沿領(lǐng)域的進展主要集中在如下方面。

1.1 無金屬催化的可控聚合反應(yīng)

  無金屬催化的可控聚合反應(yīng)包括用有機化合物做催化劑或者采用光化學(xué)反應(yīng)引發(fā)進行的可控聚合。這類反應(yīng)最大的優(yōu)點是聚合產(chǎn)物沒有殘留的金屬雜質(zhì)。

  用有機電子給體（OED）作為引發(fā)劑進行烯烴和環(huán)狀酯類無金屬催化聚合[1]、該聚合反應(yīng)時間短，條件溫和，僅需少量還原劑、無需共引發(fā)劑，也不需要光化學(xué)或電化學(xué)等外加條件，其引發(fā)過程涉及到電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致單體被還原�；贠ED 引發(fā)劑，有望發(fā)展出適用于工業(yè)過程的有效、快速、室溫下進行的聚合過程，這樣的工藝具有節(jié)能、價廉和安全的特點。

  以O(shè)ED替代辛酸亞錫作為催化劑進行丙交酯開環(huán)聚合，所獲得聚乳酸無毒性殘留物，更適于用作生物醫(yī)用高分子[2,3]。

  ATRP聚合是烯類單體在銅鹽或其它金屬鹽作用下進行可控自由基聚合的方法。然而，聚合物中金屬鹽殘留一直是制約其應(yīng)用的問題之一，重金屬鹽不僅加速聚合物的老化，而且限制了所得聚合物在醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用。光誘導(dǎo)引發(fā)聚合具有如下特點：反應(yīng)器與光源簡單，對聚合過程可通過光源開關(guān)快速啟動和停止，進而可實現(xiàn)精確控制聚合。近年來，研究者報道了用光敏劑替代銅鹽作引發(fā)劑進行ATRP聚合[4,5]。其中，光敏劑受光輻照后生成的自由基需要帶有一定的正電性，進而能與溴或其它鹵素自由基可逆結(jié)合形成休眠種，適于丙烯酸酯類單體，但由此制得的聚合物分子量偏小。最近，有文獻報道了以光致氧化還原催化劑替代貴重金屬配合物引發(fā)進行易位聚合[6]和以光敏劑引發(fā)進行正離子可控聚合[7]。無金屬ATRP這類研究可通過DFT理論,計算出催化循環(huán)各個中間體的氧化還原電勢,進而探討光敏劑激發(fā)態(tài)電子離域規(guī)律，并對導(dǎo)致一系列5,10-二芳基二氫吩嗪衍生物催化劑性能差別的原因給予了合理解釋。運用DFT理論計算能指導(dǎo)理性設(shè)計和選擇ATRP聚合光敏劑，通過取代基電子效應(yīng)調(diào)控光敏劑光致氧化還原電位，實現(xiàn)更高效的催化劑的設(shè)計合成，并將進行聚合的激發(fā)光波長調(diào)到可見光區(qū) [8]。該體系可實現(xiàn)丙烯酸酯類單體和苯乙烯單體等可控的嵌段共聚合。

1.2多組分聚合反應(yīng)

  將三種以上的非傳統(tǒng)單體經(jīng)反應(yīng)形成聚合物，例如，已報道的Pasarini三組分聚合反應(yīng)[9]；炔、醛或單質(zhì)硫和胺進行的聚合反應(yīng)[10]；用氨基酸通過簡單高效的Ugi四組分聚合反應(yīng)合成獲得多肽，該聚合物具有良好生物相容性，抗菌性和藥物控制釋放功能[11]通過三組分Biginelli反應(yīng)制備鏈結(jié)構(gòu)連續(xù)變化、具有不同物理性能的系列聚合物[12]并建立了聚合物結(jié)構(gòu)與其Tg相關(guān)性，利用所得關(guān)系式，可預(yù)測該類聚合物特定結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的Tg。

1.3 序列精密控制聚合

  自然界大分子中，序列精密控制的結(jié)構(gòu)帶來了生命過程中高度專一的功能。精密控制重復(fù)單元在聚合物鏈中的序列分布被稱為高分子合成的“圣杯”。

  通過催化劑轉(zhuǎn)移聚合反應(yīng)合成了由呋喃、噻吩和硒酚周期序列排布的π-共軛聚合物，其鏈長可控，分散度窄，其形貌為納米纖維狀[13]。通過改變雜環(huán)序列可調(diào)控該聚合物的帶隙、氧化還原電位。

1.4 基于可再生資源的聚合物合成

  基于可再生來源化合物彈性體的合成、聚酯的合成[14,15]。都引起廣泛關(guān)注。

1.5 大品種高分子合成新方法

  通過催化劑設(shè)計與調(diào)控，實現(xiàn)了高分子量帶功能基團的聚乙烯的合成[16]，獲得了具有線性結(jié)構(gòu)、高熔點和分子量高達百萬的共聚物。

  發(fā)展了一種二苯基桶烯橋聯(lián)二亞胺Ni(Ⅱ)消旋配合物，以此配合物為催化劑，進行乙烯聚合時，具有特殊聚合行為[17]。與其它類似的催化劑相比，該催化劑作用下獲得的聚乙烯具有窄分布，支化度低的特點。室溫下進行聚合具有活性聚合特征，獲得線形結(jié)構(gòu)的聚乙烯。該聚乙烯Tm高達135.8℃。此外，還能實現(xiàn)乙烯與生物可再生極性單體10-甲基十一酸酯共聚，得到線形酯基功能化聚乙烯。

  研究不同稀土金屬配合物催化苯乙烯間規(guī)聚合的行為，發(fā)現(xiàn)Lewis堿與中心金屬配位，阻礙了單體與中心金屬配位，致使配合物的催化活性大幅降低[18]。以弱Lewis酸或Lewis堿催化可控聚合，通過向催化體系中交替加入Lewis酸和Lewis堿，調(diào)控中心金屬周圍的空間位阻，實現(xiàn)了對配位聚合的開/關(guān)控制。該方法與現(xiàn)有氧化/還原控制、光控制、電壓控制的開關(guān)聚合相比，不僅實現(xiàn)了對聚合物立構(gòu)規(guī)整度的控制，而且具有開/關(guān)響應(yīng)速度快、效率高、操作簡單等優(yōu)點。在含磷Lewis堿和有機鋁作用下，實現(xiàn)邁克爾類型的極性單體（如丙烯酸酯，丙烯酰胺和乙烯基吡啶等）催化精密聚合，可控制聚合物分子量和微結(jié)構(gòu)，具有活性聚合特征[19]。

  通過配位聚合[20]。可獲得高全同聚（2-乙烯基吡啶），其Tm高達205℃、Td為350℃。

1.6 共價有機高分子骨架材料和二維高分子合成

  共價有機框架（Covalent organic frameworks，COFs）是一類單體分子在二維或三維空間內(nèi)通過高度有序拓展連接而形成的有機多孔聚合物，其框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部均勻分布了具有特定形狀和尺寸的孔道，這些孔結(jié)構(gòu)賦予共價有機框架一些獨特的性質(zhì)和重要的應(yīng)用。

  以D2h對稱四苯乙烯四胺與兩種鏈長的C2-對稱聯(lián)苯二甲醛和三聯(lián)苯二甲醛縮合獲得具有大三角形孔，小三角形孔和不等邊六邊形孔組合而成的三種異孔的多結(jié)構(gòu)混合鏈接的共價有機框架分子[21]，其結(jié)構(gòu)經(jīng)粉末X-衍射和孔徑分布分析所證實。

  合成了含有均勻或非均勻分布π共軛脫氫苯并薁為基元的COFs，將不同比例的C3-對稱脫氫苯并薁兒茶酚與C2對稱芘-2,7二硼酸生成3種新型COFs。這類 COFs在固態(tài)時具有高結(jié)晶性和特殊熒光性質(zhì)[22]。

  自2005年第一例COFs報道以來，因其結(jié)構(gòu)是通過共價鍵將功能基元周期性穩(wěn)定固定在高表面材料中，在氣體存儲、催化、儲能等方面有潛在應(yīng)用價值。然而，大部分早期報道的研究多采用含硼氧鍵等可逆弱鍵，易水解或氧化，因而不穩(wěn)定。近來，許多研究試圖選擇新的化學(xué)反應(yīng)，以實現(xiàn)COFs更穩(wěn)定的共價鏈接，通過深入理解COFs的形成與控制過程，為新型功能化COFs研究提供了結(jié)構(gòu)控制新途徑[23]。

2 功能高分子

2.1 光電功能高分子

  太陽電池?zé)o疑是快速發(fā)展的領(lǐng)域，其中一個主要新進展是基于非富勒烯電子受體聚合物太陽能電池[24,25]。該研究在2016年化學(xué)領(lǐng)域熱點領(lǐng)域排第一位，也是中國學(xué)者引領(lǐng)國際研究的領(lǐng)域。這為聚合物太陽能電池注入了新的活力，也為該領(lǐng)域發(fā)展點燃了新的希望。例如，基于苝酰亞胺小分子受體的電池效率達9.3%[26]。又如，占肖衛(wèi)等[27]報道了氰基茚酮類芳雜稠環(huán)平面電子受體新體系，基于此類電子受體的單結(jié)高分子太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率超過12%，是有機太陽能電池當(dāng)時的最高效率[28]。非富勒烯太陽能電池的效率現(xiàn)在已超過富勒烯太陽能電池的效率，實現(xiàn)了歷史性的轉(zhuǎn)變，使有機光伏領(lǐng)域的發(fā)展進入新階段。

  俞等[29]合成了帶有四個α-苝酰亞胺電子受體同時與核共價鏈接，形成交叉構(gòu)象的共軛體系，用該電子受體替代C70衍生物制備的太陽電池遠高于相應(yīng)體系，其光電轉(zhuǎn)換效率達8.47%、開路電流Jsc>18mA/cm2。

  在三組分聚合物太陽能電池研究中，合成了一種制備工藝簡單、價格低廉、可用醇類溶劑濕法加工的有機非共軛小分子作為有機太陽能電池的陰極界面，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的需要蒸鍍的Ca、Mg、LiF或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機共軛聚合物等界面材料，用于電池的界面調(diào)控。利用這類材料對有機太陽能電池器件界面和結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，把單結(jié)正型聚合物太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高至10.02%，突破了單結(jié)有機太陽能電池10%的效率瓶頸[30,31]。

  劉俊等利用硼氮配位鍵設(shè)計高分子電子受體材料[32~35]。設(shè)計并合成了兩類硼氮配位鍵高分子電子受體材料，該材料替代富勒烯制得的太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率較高。

  聚合物材料的性能與其化學(xué)結(jié)構(gòu)和材料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，如何通過控制材料化學(xué)結(jié)構(gòu)來獲得優(yōu)化的微觀形貌并由此取得更高的性能，給材料的設(shè)計帶來挑戰(zhàn)。特別是對基于給/受體納米共混薄膜的聚合物電池研究領(lǐng)域，深入理解材料化學(xué)結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與器件性能之間的聯(lián)系，對于進一步發(fā)展高效的聚合物太陽能電池材料至關(guān)重要。黃飛等基于不對稱的5-氟-2,1,3-苯并噻二唑(FBT)雜環(huán)單元，通過精確的化學(xué)合成設(shè)計實現(xiàn)了對目標(biāo)聚合物材料主鏈上氟取代基、烷基鏈取代基朝向的有效調(diào)控，得到了一系列局部化學(xué)環(huán)境不同的局域規(guī)整共軛聚合物電池材料。利用GIXD技術(shù)對相關(guān)材料開展研究，發(fā)現(xiàn)聚合物主鏈上微小的局部化學(xué)環(huán)境的改變，對聚合物之間的鏈間堆積和聚合物與富勒烯衍生物受體之間的相互作用力帶來顯著影響[36]。對于主鏈結(jié)構(gòu)相同的共軛聚合物，采用縮短烷基鏈長度、增加氟原子含量或提高氟原子的取向規(guī)整度三種不同方法，分別對材料最終的光物理性質(zhì)、形貌結(jié)構(gòu)和器件性能具有顯著的影響。

  熱電高分子最近取得了長足的進步，值得繼續(xù)關(guān)注[37]。在電池材料中，新的電池隔膜高分子材料、電極材料、電存儲材料體系都有快速的發(fā)展[38,39]。

2.2 生物醫(yī)用高分子

  生物醫(yī)用高分子研究總是在巨大而廣泛的需求牽引下發(fā)展，但實際應(yīng)用的要求卻不易達到。蛋白類藥物通常需要以生物相容性合成高分子鍵聯(lián)保護，以改善其藥代動力學(xué)和治療效果。PEG化是廣泛采用的方法，但由于蛋白上偶聯(lián)位置異構(gòu)化，導(dǎo)致其混合物降低生物活性。蛋白質(zhì)偶聯(lián)技術(shù)仍然存在一系列局限性，如偶聯(lián)位點選擇性差和偶聯(lián)效率低等，這些局限性嚴(yán)重制約了蛋白質(zhì)偶聯(lián)物在生物醫(yī)藥中的廣泛應(yīng)用。

  高衛(wèi)平在蛋白質(zhì)分子上定點原位聚合獲得了干擾素-高分子偶聯(lián)物，如以原位聚合方法在干擾素C殘基接枝聚合聚丙烯酸（齊聚聚乙二醇）酯，能大大提高產(chǎn)率，抗癌效果突出[40,41]。

  在多孔海綿狀甲殼素表面以多重氫鍵自組裝涂覆凝血酶/單寧酸，制備了新型止血繃帶。全血凝血實驗表明，該材料具有高凝血速度。由于凝血酶/單寧酸相互作用，固定化凝血酶室溫儲存半壽命延長到了66天，提高了8.5倍[42]。

  以聚乙烯亞胺-聚賴氨酸（PEI-PLL）共聚物siRNA復(fù)合，形成不同粒徑的基因轉(zhuǎn)染控釋體系。其細胞內(nèi)輸運能力非常優(yōu)異，與常規(guī)PEI-25k相比，PEI-PLL表現(xiàn)出很高的基因沉默效率和低毒性[43]。抗癌研究表明，PEI-PLL與siVEGF復(fù)合物對 CT26腫瘤模型具有很強的抑制效果。

3 高分子物理

  在高分子物理領(lǐng)域，探究高分子玻璃化轉(zhuǎn)變、高分子理論模型方面都有新的建樹。

  安立佳等提出了剪切抑制解纏結(jié)模型[44]。特別值得指出的是，俞燕蕾等[45]利用烯烴開環(huán)易位聚合，結(jié)合仿生構(gòu)筑納米層狀結(jié)構(gòu)的概念，設(shè)計合成了非交聯(lián)液晶高分子。該類材料強而韌，加工性能優(yōu)異，是具有光致形變和自修復(fù)等性能的第二代光致形變材料。俞燕蕾等還制備了結(jié)構(gòu)可控的直形、S形、螺旋形的自支撐微管執(zhí)行器。這種微管執(zhí)行器利用不對稱光致形變實現(xiàn)了對液體運動的精確操控，不僅可光控多種極性和非極性液體的運動和融合，還能夠操控復(fù)雜混合液體以及多種生物樣品的運動。利用梯度光照可實現(xiàn)液體輸運方向和速度的任意調(diào)控，并能實現(xiàn)長程操控，還可以驅(qū)動液體爬坡以及產(chǎn)生三維運動軌跡。此外，還可以借助流體運動時產(chǎn)生的渦流對被驅(qū)動固液流體進行攪拌，這種攪拌方法充分利用了流體動力學(xué)效應(yīng)，而無需依賴攪拌裝置或特殊的微流體設(shè)計，為微流體攪拌提供了一種高效簡便的解決方案。

  值得重視的是共軛聚合物半剛性連聚集態(tài)調(diào)控，這類聚合物不符合傳統(tǒng)的凝聚態(tài)理論模型，為解決高分子物理問題提供了新體系和新機遇，同時又對光電功能高分子性能優(yōu)化和調(diào)控具有重要實際意義，如相態(tài)結(jié)構(gòu)與載流子遷移率的關(guān)系直接與太陽電池性能、發(fā)光器件、場效應(yīng)器件等密切相關(guān)。以混合溶劑和調(diào)控揮發(fā)速度能夠改變聚噻吩和C60衍生物相態(tài)結(jié)構(gòu)，進而調(diào)控太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率。因聚合物鏈在晶區(qū)規(guī)則π-π堆積排列，共軛聚合物結(jié)晶區(qū)域的載流子遷移率高于無定型區(qū)域，通過增加結(jié)晶度來增強載流子遷移率值得重視。共軛聚合物半結(jié)晶特性使其起到有限的作用。而高結(jié)晶度的共軛聚合物因機械性能耐受性，不適用于柔性電子應(yīng)用。通過在無定型區(qū)域的多個共軛主鏈骨架形成局域聚集提供了提高載流子遷移率的途徑。通過改變無規(guī)共聚物烷基側(cè)鏈密度，產(chǎn)生局域化聚集，調(diào)控這些側(cè)鏈立體阻礙，改變密度和結(jié)晶度[46]。結(jié)果表明，與高結(jié)晶度聚（3-己基噻吩）相比，無規(guī)共聚烷基側(cè)鏈低密度和低結(jié)晶度對場效應(yīng)管性能有增強作用。

  利用聚合物表面刷狀聚電解質(zhì)抗衡離子能夠可逆交換性質(zhì)，研究了聚合物刷表面抗衡離子調(diào)控水成冰的異相成核，多種抗衡離子的該效應(yīng)符合離子的  Hofmeister效應(yīng)序列。異相成核溫度窗口可達7.8℃[47]。

  崔樹勛等與合成高分子學(xué)者合作，分別設(shè)計合成了帶一代或二代樹枝化側(cè)基聚合物，甲殼型聚合物以及支鏈長度不同的梳狀聚合物，利用單分子力譜研究了無擾條件下高分子側(cè)鏈的長度和形狀對單鏈焓彈性的影響[48]，得到了新的認(rèn)識：一般情況下單鏈焓彈性是由主鏈決定的，而側(cè)鏈對單鏈焓彈性的影響可以忽略不計。這一結(jié)論可以推廣到多種主鏈結(jié)構(gòu)的高分子。

  研究了聚乙二醇PEG在4種有機溶劑中的單鏈彈性，觀測到了溶劑分子尺寸對高分子單鏈彈性之影響[49]，實驗結(jié)果表明，PEG在小分子溶劑（如C2H2Cl4和C9H20）中的單鏈力曲線與QM-FRC模型的擬合曲線重合，此時的PEG表現(xiàn)出本征（無擾）彈性；在中分子溶劑（如C12H26和C16H34）中的單鏈彈性明顯偏低。兩個條件下力曲線的差異就是中分子溶劑對PEG單鏈彈性的影響，通過積分可知中分子溶劑產(chǎn)生的熵效應(yīng)是每個重復(fù)單元1.54kBT。

  在形狀記憶、自修復(fù)領(lǐng)域，近來研究者取得了新進展。在可修復(fù)聚氨酯研究方向，利用氨基甲酸酯的交換反應(yīng)實現(xiàn)形狀記憶和可修復(fù)功能，打破了對聚氨酯體系的傳統(tǒng)認(rèn)識[50]。形狀記憶材料從永久形狀變成臨時形狀發(fā)生的是彈性形變。在聚合物體系中引入一種可交換共價鍵，受熱時能發(fā)生分子間的連接重組，這類新材料與傳統(tǒng)形狀記憶材料相比，具有無可比擬的新性能。植入新形狀的過程不是“擦除”之前的永久形狀，而是將新形狀疊加到其中，稱之為形狀累積效應(yīng)。利用這種效應(yīng)，可以制備目前加工方法無法實現(xiàn)的復(fù)雜形狀[51]。

  以六亞甲基二異腈酸酯與PEG反應(yīng)形成三官能團帶有香豆素側(cè)基的聚氨酯，因香豆素在光照下可進行二聚或解聚，該聚合物能在室溫紫外光照下多次反復(fù)自修復(fù)。軟段PEG分子量大小與該聚氨酯自修復(fù)性能密切相關(guān)[52]。

  研究了不同拉伸率熔體噴紡聚丙烯/單壁碳納米管（SWCNT）纖維對聚合物結(jié)晶和力學(xué)性能的影響[53]。在高倍數(shù)拉伸時，該體系形成的糖葫蘆串結(jié)晶結(jié)構(gòu)中，伸展聚丙烯鏈與SWCNT作為雜化串棒、層狀聚丙烯作為圓片狀串晶。在高拉伸倍數(shù)形成的復(fù)合體系中，纖維因取向度提高、SWCNT束分散和生成糖葫蘆串結(jié)晶結(jié)構(gòu)，抗張強度和模量有了大幅提高。

4 高分子學(xué)科發(fā)展動態(tài)

  最近，《自然》期刊報道了美國國家科學(xué)基金會組織的研討會，介紹了與會學(xué)者對今后高分子領(lǐng)域發(fā)展趨勢提出的一些觀點和意見[54]。

  近期3D打印技術(shù)正在高分子加工中獲得廣泛重視。

  高分子研究典型特征是從化學(xué)、物理、功能、材料，到加工和應(yīng)用的貫通，具有多尺度、多層次特點。

  軟物質(zhì)工程中，對于理性分子設(shè)計和模塊化思路，提出了先進材料結(jié)構(gòu)與功能合成子概念。這與材料基因組學(xué)理念相關(guān)[55]，分為結(jié)構(gòu)合成子和功能合成子，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識和重視多層次結(jié)構(gòu)在分子功能轉(zhuǎn)化并放大到宏觀材料方面的重要性。

  高分子領(lǐng)域還有許多經(jīng)典和主流問題需要大家關(guān)注。社會經(jīng)濟發(fā)展對高分子學(xué)科的研究不斷提出新的基本科學(xué)問題。

5 國家自然科學(xué)基金高分子科學(xué)學(xué)科2016資助情況

  主要問題有兩個方面，申請環(huán)節(jié)是申請量偏少；評審環(huán)節(jié)是個別函評專家認(rèn)真程度有待進一步提高。

6 高分子科學(xué)學(xué)科2017年指南稿

  高分子科學(xué)是研究高分子的合成、化學(xué)結(jié)構(gòu)與鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、性能與功能、加工及應(yīng)用的學(xué)科門類&研究對象包括合成高分子,生物大分子和超分子聚合物等軟物質(zhì)體系。

  在高分子化學(xué)領(lǐng)域，要進一步發(fā)展各種聚合方法學(xué)，善于借鑒其它學(xué)科新成果，深化新型聚合反應(yīng)催化或引發(fā)體系的探索，發(fā)展溫和、高效、綠色和高選擇性高分子反應(yīng)方法；要重視聚合物分子量和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可控的聚合反應(yīng)，關(guān)注大分子的生物合成方法，研究高分子參與的化學(xué)過程；要注重以非化石資源合成高分子、注重超分子聚合物、超支化高分子和手性聚合物等；要重視光電功能高分子宏量合成方法學(xué)研究。

  在高分子物理領(lǐng)域，要進一步加深對軟物質(zhì)凝聚態(tài)基本規(guī)律的認(rèn)識；要關(guān)注聚合物結(jié)晶、液晶和玻璃態(tài)及其轉(zhuǎn)變過程，關(guān)注多層次聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及其動態(tài)演變路徑；要重視對高分子表面與界面、納微結(jié)構(gòu)尺度效應(yīng)等問題；加強對高分子溶液和聚合物流變學(xué)的研究；要重視發(fā)展高分子的表征技術(shù)，重視利用大科學(xué)裝置開展高分子結(jié)構(gòu)表征；加強高分子新理論和多尺度關(guān)聯(lián)的計算模擬方法的研究；要重視與生命現(xiàn)象相關(guān)的高分子物理問題的研究；加強光電功能共軛高分子半剛性鏈本體凝聚態(tài)物理研究。

  在功能高分子領(lǐng)域，要進一步認(rèn)識和發(fā)展高分子功能材料與功能體系，如具有電、光、磁特性的高分子，與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)相關(guān)的高分子，可用于吸附、分離、試劑、催化、傳感、分子識別等方面的高分子；要推動功能高分子作為先進軟物質(zhì)材料在新能源、信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，要特別關(guān)注能源高分子發(fā)展；要善于從天然高分子和生物大分子研究中尋找高分子科學(xué)發(fā)展的新切入點和生長點，鼓勵合成高分子與生物大分子之間的交叉領(lǐng)域研究；要重視環(huán)境刺激響應(yīng)性高分子、環(huán)境友好高分子、自修復(fù)高分子和仿生高分子新體系的研究。功能化二維高分子和多孔共價聚合物骨架大分子合成是高分子合成新的生長點。

  在高分子組裝領(lǐng)域，要以超分子聚合物和包含有高分子的超分子組裝體為研究對象，研究高分子之間、高分子與小分子之間、高分子與分子聚集體之間組裝過程，研究超分子組裝體組分或高分子與界面之間的多重弱相互作用協(xié)同效應(yīng)及其本質(zhì)，并通過調(diào)控非共價鍵作用制備不同尺度及形貌的有序組裝體，實現(xiàn)組裝體的功能。

  在應(yīng)用高分子化學(xué)與物理領(lǐng)域，要進一步發(fā)展重要高分子品種的聚合方法與反應(yīng)過程控制方法；發(fā)展高分子加工與工藝方法。應(yīng)善于從高分子工業(yè)與高分子實際應(yīng)用中提取重要的基本科學(xué)問題，要關(guān)注高性能聚合物、高分子復(fù)合體系、化學(xué)纖維、高分子彈性體、高分子膜、阻燃高分子、天然高分子、有機/無機雜化高分子、老化與服役和反應(yīng)性低聚物及其作為薄膜與涂層等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

  需加強高分子學(xué)科的基本科學(xué)問題和經(jīng)典問題研究，這類研究特別需要上述領(lǐng)域的交叉與貫通研究。

  近年來本學(xué)科受理的申請項目中，聚合反應(yīng)方法學(xué)、結(jié)構(gòu)表征方法學(xué)等方向偏少，青年基金和地區(qū)專項基金申請偏少，需引起重視。

  重點項目有：（1）高分子可控合成；（2）光電功能高分子；（3）高分子理論計算與模擬；（4）聚合物凝聚態(tài)物理；（5）生物醫(yī)用高分子的基本問題；（6）高分子多層次結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系；（7）生物成像或生物檢測高分子；（8）聚合物表征方法。

7 結(jié)語

  高分子學(xué)科發(fā)展到今天，遇到了許多發(fā)展中的問題。我國高分子領(lǐng)域無論是論文數(shù)量,論文引用及發(fā)明專利數(shù)量，還是高分子工業(yè)規(guī)模都已是世界大國，近10年我國在高分子領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)大大超過了其他國家，占比四分之一左右，穩(wěn)居榜首，被引用次數(shù)也已是第一。然而，高被引用論文數(shù)量尚不十分突出，對高分子工業(yè)新技術(shù)發(fā)展貢獻率還有待提升。如何從高分子大國走向高分子強國？一個學(xué)科是科技強國的標(biāo)志有哪些？如何改變慣性思維順應(yīng)發(fā)展趨勢是近期需要大家回答的問題。

參考文獻

來源：《高分子通報》[ISSN:1003-3726/CN:11-2051/O6]卷: 期數(shù):2017年01期

  下載：高分子學(xué)科動態(tài)與國家自然科學(xué)基金2017指南