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                  關於2019年度國家科學技術獎申報項目“稀土納米發光材料:電子結構、光學性能及生物應用”的公示
                  更新日期:2019-01-09  

                  根據《國家科學技術獎勵工作辦公室關於2019年度國家科學技術獎提名工作的通知》(國科獎字〔201841號)的規定和要求 ,現將现金澳门赌博网福建物質結構研究所擬申報2019年度國家科學技術獎項目“稀土納米發光材料:電子結構、光學性能及生物應用”予以公示,任何單位和個人若對擬申報的項目有異議 ,可在公示之日起7個自然日內以書面形式向所科學技術處提出 。異議應當簽署真實姓名或加蓋單位公章 ,並提供必要的證據材料,以便於覈實查證,匿名及逾期異議不予受理。

                  聯繫人:陳白泉

                  聯繫電話:86-0591-63173796

                  聯繫地址:福建省福州市楊橋西路155

                  现金澳门赌博网福建物質結構研究所科學技術處

                  郵編:350002

                                                                                                                                                            科學技術處

                                                                                                                                                             2019-1-9


                  附件:

                  公示內容

                  一、項目名稱

                  稀土納米發光材料:電子結構、光學性能及生物應用

                  二、提名者

                  中國科協

                  三、提名意見

                  項目“稀土納米發光材料:電子結構、光學性能及生物應用”依託自主研製的光化學與光物理測試研究平臺 ,致力於稀土發光材料電子結構與性能研究 。近年來在稀土納米發光材料控制合成、電子結構和激發態動力學、光學性能及應用等方面取得了重要成果,例如,首次揭示在稀土摻雜陽離子無序分佈結構的晶體中普遍存在的結晶學位置對稱性破缺現象 ;實現Eu3+在水溶性NaGdF4納米晶的上轉換/下轉移雙模熒光,提出利用稀土納米熒光標記實現腫瘤標誌物的時間分辨/上轉換髮光異相和均相檢測  ,被美國C&ENJACS聚光燈專欄評述。

                  8篇代表性論文在《先進材料》、《美國化學會志》和《德國應用化學》等國際著名期刊發表 ,SCI他引共計1509次  ,7篇入選化學或材料領域ESI高被引論文;系列研究成果分別入選年度中國光學重要成果(2010 ,2011 ,2014)和福建省自然科學優秀學術論文一等獎(2012,2014) ;成果受到國內外同行的廣泛關注和高度評價 ,具有重要的科學意義。項目相關內容曾獲2018年度中國稀土科學技術獎基礎研究類一等獎。

                  提名該項目爲國家自然科學獎二等獎 。

                          四、項目簡介

                  稀土離子是一類性能優異的結構和光譜探針 ,在不同介質材料中的光學性能主要取決於其局域態的電子結構和激發態動力學 ,對稀土發光材料開展深入的光學和光電子學基礎研究有助於發現新穎的光學性能或開闢新的應用領域。該項目致力於稀土發光材料電子結構與性能研究,設計研製低溫高分辨激光光譜儀和上轉換量子產率測試儀等,依託自主研製的綜合指標國際領先的光化學與光物理測試平臺,在稀土納米發光材料的控制合成、電子結構、光學性能及生物應用等方面取得了系列重要科學發現:

                  1. 稀土納米發光材料的電子結構和激發態動力學:以稀土離子爲結構探針 ,通過低溫高分辨熒光光譜揭示了在稀土摻雜陽離子無序分佈結構的晶體中普遍存在的結晶學位置對稱性破缺現象 。

                  2. 稀土納米發光材料的光學性能:針對Eu3+因能級結構限制無法實現高效上轉換的科學難題,利用核殼結構設計和鐿/銩雙敏化策略首次實現Eu3+NaGdF4納米晶的高效上轉換/下轉移雙模熒光 ,論文入選2010中國光學重要成果。

                  3. 稀土納米發光材料的生物醫學應用:研製基於稀土氟化物和氧化物納米探針的新一代熒光生物標記材料,併成功用於生物分子尤其是腫瘤標誌物的異相和均相檢測 ,其中超小ZrO2基稀土熒光生物探針的研製被美國C&ENJACS Spotlights專欄評述。發展了基於KGdF4:Ln3+納米探針的光/磁雙模生物標記方法 ,實現TR-FRET生物檢測和MRI成像。建立基於稀土納米晶溶解增強的熒光免疫分析方法,該方法比目前最靈敏的商用鑭系解離增強熒光免疫分析試劑盒靈敏度提高了近3個數量級,相關國際專利已進入歐美日等國。

                  上述科學發現分別發表在《先進材料》、《美國化學會志》和《德國應用化學》等國際權威期刊;8篇代表性論文SCI他引共計1509次,單篇最高他引385次 ,7篇入選化學或材料領域ESI高被引論文 ;研究成果多次被專欄評述或被《化學會評論》等綜述期刊論文大幅正面評價。系列研究成果分別入選年度中國光學重要成果(2010,2011 ,2014)和福建省自然科學優秀學術論文一等獎(2012 ,2014;在第17屆固體激發態動力學等國際學術會議做大會主旨報告15次;應邀出版Springer專著1部,撰寫英文專章2篇 ;項目第一完成人入選20142017英國皇家化學會Top 1%高被引中國作者 ,併入選國家百千萬人才工程和國家“萬人計劃”科技創新領軍人才;項目期間獲得國家傑出青年科學基金資助。項目相關內容曾獲2018年度中國稀土科學技術獎基礎研究類一等獎。

                          五、客觀評價

                  項目組依託自主研製的光化學與光物理測試研究平臺  ,不僅在稀土發光材料電子結構與性能研究中發現了許多新穎的光學性能,而且與國內外衆多課題組開展了卓有成效的合作,這些基礎儀器的研製有力地提升了我國在光譜和光電子學領域的影響力。8篇代表性論文分別發表在《先進材料》、《美國化學會志》和《德國應用化學》等國際權威期刊;SCI他引共計1509次,單篇最高他引385次  ,7篇入選化學或材料領域ESI高被引論文。系列研究成果分別入選年度中國光學重要成果(2010 ,2011 ,2014)(證明材料123)和福建省自然科學優秀學術論文一等獎(2012,2014)(證明材料45;在第17屆固體激發態動力學等國際學術會議做大會主旨報告15次;應邀出版Springer專著1部(證明材料6) ,撰寫英文專章2篇;項目第一完成人入選20142017英國皇家化學會Top 1%高被引作者(證明材料78) ,受邀擔任發光學領域國際知名期刊J. Lumin.主編(證明材料9)  ,併入選國家百千萬人才工程和國家“萬人計劃”科技創新領軍人才(證明材料1011) ;項目相關內容曾獲2018年度中國稀土科學技術獎基礎研究類一等獎(證明材料14)。

                  1.對重要科學發現1的評價

                  在稀土納米發光材料的電子結構和激發態動力學方面,稀土摻雜無序晶體中結晶學位置對稱性破缺研究(代表性論文5)入選化學領域ESI高被引論文,並被美國阿貢國家實驗室Guokui Liu和比利時魯汶大學Binnemans小組在《化學會評論》等綜述正面引用和評述 ,高度評價“利用基質材料中稀土離子的局域位置對稱性破缺是發展高效上轉換髮光材料的一個有效方法”(圖1,引文5) 。

                  1、(左)代表性論文5被美國Guokui Liu在《化學會評論》上的正面引用  ;(中)代表性論文1被新加坡Xiaogang Liu在《德國應用化學》上的評述 ;(右)代表性論文6被美國Paras N. Prasad在《化學學會評論》綜述中大幅正面引用。

                  2.對重要科學發現2的評價

                  在稀土納米發光材料的光學性能研究方面,上轉換/下轉移雙模熒光標記材料研究(代表性論文1)入選“2010中國光學重要成果”和材料領域ESI高被引論文(他引385次) ,獲得2012年福建省自然科學優秀學術論文一等獎(證明材料5);國立新加坡大學XiaogangLiu教授在他們的綜述中高度評價該工作,認爲NaGdF4:Yb/Tm@NaGdF4:Eu核殼結構的設計是實現高效銪離子雙模式發光的有效途徑;在此基礎上,他們進一步提出了能量遷移上轉換的新途徑(圖1 ,引文1)。

                  3.對重要科學發現3的評價

                  在稀土納米發光材料的生物醫學應用方面,稀土氟化物基TR-FRET熒光生物探針研究(代表性論文2)入選化學領域ESI高被引論文(他引205次);意大利分析化學知名專家Zamborini教授在他們的綜述中大篇幅引用,認爲是第一例基於稀土無機納米晶NaYF4TR-FRET均相檢測(圖2) ;歐洲上轉換研究聯盟主席德國Gorris教授也高度評價項目組的工作可以提供一種基於稀土熒光壽命的新光學編碼方式(圖2 ,引文2) ;稀土氟化物基光/磁雙模納米探針研究(代表性論文3)入選化學領域ESI高被引論文(他引246次)和2012年最熱門中國研究論文50強(證明材料12) ;超小ZrO2基稀土熒光探針研究(代表性論文4)入選化學領域ESI高被引論文,並被美國C&ENJACS Spotlights分別以“微小強發光納米顆粒檢測疾病標誌物”和“鑭系摻雜氧化鋯納米熒光生物探針”爲題專欄評述(圖2)。基於稀土納米探針的溶解增強熒光免疫分析所研製的新型試劑盒已實現對人血清腫瘤標誌物CEAPSAAFP等的高靈敏特異性檢測(代表性論文7),相關技術已獲中國發明專利 ,PCT國際專利已進入歐美日等國;歐洲稀土和錒系元素學會主席Jean-Claude G. Bünzli教授對該工作進行了高度評價,指出“稀土納米探針替代分子探針稀土螯合物 ,檢測靈敏度可提升2-3個數量級”(引文7)。

                  2、(左)代表性論文2被意大利Zamborini和德國Gorris小組在《德國應用化學》等綜述大篇幅正面引用;(右)代表性論文4被美國C&ENJACS Spotlights專欄評述 。

                  此外,稀土上轉換熒光探針的異相生物檢測研究(代表性論文6)入選《德國應用化學》熱點論文(證明材料13)、卷首插畫和化學領域ESI高被引論文(他引200次);美國光學會會士、紐約州立大學布法羅分校Paras N. Prasad教授在《化學會評論》綜述中高度評價了多殼層包覆提高稀土上轉換納米晶量子產率的策略  ,認爲“通過該策略合成的納米晶其上轉換量子產率有望超過塊材”(圖1,引文6);稀土上轉換納米熒光探針電子結構、光學性能和生物應用進展評論(代表性論文8)被選爲《化學會評論》內封面和化學領域ESI高被引論文(他引288次) 。

                          六、代表性論文專著目錄

                  序號

                  論文專著

                  名稱/刊名

                  /作者

                  影響因子

                  年卷頁碼

                  xxxx

                  xx頁)

                  發表時間(年月日)

                  通訊作者(含共同)

                  第一作者(含共同)

                  國內作者

                  SCI

                  他引次數

                  他引總次數

                  論文署名單位是否包含國外單位

                  1

                  A Strategy to Achieve Efficient Dual-Mode Luminescence of Eu3+ in Lanthanides Doped Multifunctional NaGdF4 Nanocrystals / Adv. Mater. / Yongsheng Liu, Datao Tu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Wenqin Luo, Xueyuan Chen

                  21.950

                  2010, 22, 3266

                  20100608

                  Xueyuan Chen

                  Yongsheng Liu

                  劉永升 ,塗大濤,朱浩淼  ,李仁富,羅文欽,陳學元

                  385

                  385

                  2

                  Time-Resolved FRET Biosensor Based on Amine-Functionalized Lanthanide-Doped NaYF4 Nanocrystals / Angew. Chem. Int. Ed. / Datao Tu, Liqin Liu, Qiang Ju, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Xueyuan Chen

                  12.102

                  2011, 50, 6306

                  20110524

                  Xueyuan Chen

                  Datao Tu,

                  塗大濤 ,劉麗琴,鞠強 ,

                  劉永升 ,朱浩淼,李仁富,陳學元

                  205

                  205

                  3

                  Amine-Functionalized Lanthanide-Doped KGdF4 Nanocrystals as Potential Optical/Magnetic Multimodal Bioprobes / J. Am. Chem. Soc. / Qiang Ju, Datao Tu, Yongsheng Liu, Renfu Li, Haomiao Zhu, Jincan Chen, Zhuo Chen, Mingdong Huang, Xueyuan Chen

                  14.357

                  2012, 134, 1323

                  20111206

                  Xueyuan Chen

                  Qiang Ju

                  鞠強,塗大濤,劉永升  ,李仁富 ,朱浩淼,陳錦燦,陳卓,黃明東,陳學元

                  246

                  246

                  4

                  Amine-Functionalized Lanthanide-Doped Zirconia Nanoparticles: Optical Spectroscopy, Time-Resolved Fluorescence Resonance Energy Transfer Biodetection and Targeted Imaging / J. Am. Chem. Soc. / Yongsheng Liu, Shanyong Zhou, Datao Tu, Zhuo Chen, Mingdong Huang, Haomiao Zhu, En Ma, Xueyuan Chen

                  14.357

                  2012, 134, 15083

                  20120822

                  Xueyuan Chen

                  Yongsheng Liu

                  劉永升 ,周山勇 ,塗大濤,陳卓 ,黃明東,朱浩淼,馬恩,陳學元

                  116

                  116

                  5

                  Breakdown of Crystallographic Site Symmetry in Lanthanide-Doped NaYF4 Crystals / Angew. Chem. Int. Ed. / Datao Tu, Yongsheng Liu, Haomiao Zhu, Renfu Li, Liqin Liu, Xueyuan Chen

                  12.102

                  2013, 52, 1128

                  20121206

                  Xueyuan Chen

                  Datao Tu

                  塗大濤 ,劉永升,朱浩淼,李仁富 ,劉麗琴,陳學元

                  107

                  107

                  6

                  Lanthanide-Doped LiLuF4 Upconversion Nanoprobes for the Detection of Disease Biomarkers / Angew. Chem. Int. Ed. / Ping Huang, Wei Zheng, Shanyong Zhou, Datao Tu, Zhuo Chen, Haomiao Zhu, Renfu Li, En Ma, Mingdong Huang, Xueyuan Chen

                  12.102

                  2014, 53, 1252

                  20140116

                  Xueyuan Chen

                  Ping Huang

                  黃萍 ,鄭偉 ,周山勇 ,塗大濤 ,陳卓 ,朱浩淼 ,李仁富,馬恩 ,黃明東,陳學元

                  200

                  200

                  7

                  Dissolution-Enhanced Luminescent Bioassay Based on Inorganic Lanthanide Nanoparticles / Angew. Chem. Int. Ed. / Shanyong Zhou, Wei Zheng, Zhuo Chen, Datao Tu, Yongsheng Liu, En Ma, Renfu Li, Haomiao Zhu, Mingdong Huang, Xueyuan Chen

                  12.102

                  2014, 53, 12498

                  20140811

                  Mingdong Huang, Xueyuan Chen

                  Shanyong Zhou

                  周山勇 ,鄭偉,陳卓,塗大濤,劉永升 ,馬恩,李仁富,朱浩淼,黃明東 ,陳學元

                  22

                  22

                  8

                  Lanthanide-Doped Upconversion Nano-Bioprobes: Electronic Structures, Optical Properties, and Biodetection / Chem. Soc. Rev. / Wei Zheng, Ping Huang, Datao Tu, En Ma, Haomiao Zhu, Xueyuan Chen

                  40.182

                  2015, 44, 1379

                  20150310

                  Xueyuan Chen

                  Wei Zheng

                  鄭偉 ,黃萍  ,塗大濤,馬恩 ,朱浩淼 ,陳學元

                  288

                  288

                  合計

                  1509

                  1509


                          七、主要完成人情況

                  姓名

                  排名

                  職務/職稱

                  工作單位/完成單位

                  對本項目技術創造性貢獻

                  陳學元

                  第一

                  研究員

                  中國科學院福建物質結構研究所

                  項目負責人,也是項目整體設計者和指導者  ,在項目實施過程中主要承擔項目設計、基金申請、實驗指導、數據分析、研究結果總結、論文寫作與修改等方面的工作 ,是8篇代表性論文的通訊作者 。在稀土納米發光材料:電子結構、光學性能及生物應用研究中發揮重要引領作用。

                  劉永升

                  第二

                  研究員

                  中國科學院福建物質結構研究所

                  參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作 。是代表性論文14的第一作者,也是代表性論文2357的作者 。對重要科學發現2“稀土納米發光材料的光學性能”和3A“基於稀土納米熒光探針的均相TR-FRET生物檢測技術”做出創造性貢獻。

                  塗大濤

                  第三

                  副研究員

                  中國科學院福建物質結構研究所

                  參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作,是代表性論文25的第一作者 ,也是代表性論文134678的作者 。對重要科學發現1“稀土納米發光材料的電子結構和激發態動力學”和3A“基於稀土納米熒光探針的均相TR-FRET生物檢測技術”做出創造性貢獻 。

                  鄭偉

                  第四

                  副研究員

                  中國科學院福建物質結構研究所

                  參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作,是代表性論文8的第一作者,代表性論文67的第二作者 。對重要科學發現1“稀土納米發光材料的電子結構和激發態動力學”、3A“基於稀土納米熒光探針的均相TR-FRET生物檢測技術”和3B“基於稀土納米熒光探針的異相生物檢測技術”做出創造性貢獻。

                  朱浩淼

                  第五

                  研究員

                  中國科學院福建物質結構研究所

                  參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作,是代表性論文15的第3作者,也是代表性論文234678的作者 。作爲稀土光化學與光物理測試平臺的研製骨幹 ,對本項目重要科學發現1“稀土納米發光材料的電子結構和激發態動力學”和2“稀土納米發光材料的光學性能”做出了重要貢獻 。

                          八、完成人合作關係說明

                  第一完成人陳學元爲項目負責人 ,也是項目整體設計者和指導者 ,在項目實施過程中主要承擔項目設計、基金申請、實驗指導、數據分析、研究結果總結、論文寫作與修改等方面的工作,是8篇代表性論文的通訊作者 。與第二完成人劉永升、第三完成人塗大濤、第四完成人鄭偉爲師生關係,並且是第二~第五完成人在中國科學院福建物質結構研究所工作所在課題組的組長。

                  第二完成人劉永升2007-2010年爲陳學元的研究生,2010-2015年爲陳學元課題組工作人員 。參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作。是代表性論文14的第一作者 ,也是代表性論文2357的作者 。

                  第三完成人塗大濤2007-2011年爲陳學元的研究生 ,2011-2015年爲陳學元課題組工作人員。參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作,是代表性論文25的第一作者,也是代表性論文134678的作者  。

                  第四完成人鄭偉2008-2012年爲陳學元的研究生,2012-2015年爲陳學元課題組工作人員  。參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作 ,是代表性論文8的第一作者 ,代表性論文67的第二作者 。

                  第五完成人朱浩淼2008-2015年爲陳學元課題組工作人員。參與實驗設計、數據分析、研究結果總結和論文寫作等方面工作,是代表性論文12345678的作者。