【TR35】陈鹏程的三个关键词：35岁，Nature Nano一作，国际首次实现

导语

每一次技术革新的背后，都是以人才成长为脉络，捕捉紧跟这一脉络，成为前往下一次技术革命的捷径。

《麻省理工科技评论》自1999年起每年都会从世界范围内的新兴科技和创新应用中对35岁以下、且对未来科技发展产生深远影响的创新领军人物进行遴选，最终形成一份全球创新青年英雄榜——“35岁以下科技创新35人”（Innovators Under 35，简称TR35），涵盖但不限于生物技术、能源材料、人工智能、信息技术、智能制造等新兴技术领域。

今年，青年科学家故事在上海续写。

今年年初，复旦大学材料科学系青年研究员陈鹏程所在团队报道了多元纳米材料的热力学行为最新基础研究，相关成果以“Complete miscibility of immiscible elements at the nanometre scale”为题发表在《Nature Nanotechnology》，陈鹏程为第一作者。近日，陈鹏程入选《麻省理工科技评论》2023“35岁以下科技创新35人”中国区榜单（以下简称“2023 TR35（中国）”）。

“我的研究通过结合扫描探针纳米印刷术

和纳米反应器调控合成策略，

建立起一种普适性好、

调控精度高的

多元素纳米粒子合成方法，

进而实现多元素纳米材料数据库的

高通量制备和研究。”

陈鹏程说。

从石器时代到现代社会，新材料的开拓一直在不断改善着人类的生活生产方式。当材料的整体尺寸减小到纳米至亚纳米尺度时，其物理和化学性质往往会随着尺寸的变化而发生显著改变。尤其对于多元素纳米材料体系，通过在微观尺度下集成各种元素，不仅能结合各元素的优点，更能创造出全新的功能特性，从而在催化、能源转化、表面等离激元光学、磁学、生物成像等众领域展现出重要的应用前景。目前在宏观尺度上，研究者们对于多元素材料组成、结构和性质之间的关系的认知已相当全面，而在纳米材料领域的类似基因组学研究却十分匮乏。究其原因，在于多元素纳米材料不仅在性能优化上要求研究者探索巨大的参数空间，并且在合成制备上也困难重重。

陈鹏程这样描述

自己的研究方向和成果：

一种基于扫描探针平台的高通量制备多元纳米材料的方法。

这种方法可以快速实现任意给定元素的排列组合式合成，避免了传统方法中材料参数空间庞大、缺乏有效系统性的制备方法的瓶颈。

通过另辟蹊径，利用扫描探针，可以在衬底上制备出小型纳米液滴，更好地调控不同元素的成核和结晶生长过程，规避了传统合成方法中的难题。

陈鹏程的研究开创了纳米粒子数据库系统性合成的新方法，对促进纳米材料在催化、能源转化等诸多领域的应用具有重要意义。

早在2013年，陈鹏程就有基于纳米探针的研究思路。在研究过程中，发现传统合成方法在优化过程中存在困难，如大锅煮出各种混合物的问题。因此，提出利用纳米探针来制备纳米反应器，将合成过程缩小到微观层面更可控。

作为材料学的研究者，陈鹏程首先关注材料的基础问题，如结构、元素的相容性等。

陈鹏程介绍，在研究过程中发现传统的多元纳米材料研究中没有很好的研发指导方法，因此开始摸索一套有效的研究方法。他通过数据库范式从低层次到高层次进行渐进式研究，以解决新知识带来的困扰。这种方法在纳米探针研究中起到了关键作用，打开了新材料制备和研究的大门。

“我们成功合成了由这五种金属组成的所有组合方式的纳米粒子。

在国际上首次实现了多元素纳米粒子的数据库式制备和组合研究，

拓宽了学界对于多元素体系在微观尺度下热力学行为的理解。

利用该技术的优势，还制备了涵盖七种元素的非中心对称异质结纳米粒子数据库。”

未来，陈鹏程规划，将纳米反应器制备策略和平行扫描探针印刷术相结合，可以进一步实现纳米粒子数据库的全方位搭建，为纳米材料基因组学的研究提供理想平台，有望成为功能性纳米材料高通量筛选的新一代变革性技术。

企业及专家观点不代表官方立场

编辑：zy

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