江龙

（中国科学院院士）

中文名：江龙

国籍：中国

民族：汉族

出生地区：上海

出生日期：1933年1月1日

毕业院校：莫斯科苏联科学院物理化学研究所

职业：教学科研工作者

详细介绍：江龙，1933年1月1日出生于上海，祖籍福建建瓯，中国科学院院士，中国科学院化学研究所研究员、博士生......>>>查看江龙详细资料

江龙主要成就

科研成就

科研综述江龙长期从事胶体与界面化学研究。六、七十年代，领导并参加了研制航空航天遥感用胶片的任务。八十年代初从事代油燃料水煤浆以及强化采油的研究。八十年代以来，在国内倡导并开展有序分子薄膜及生物分子电子器件的研究。在仿生酶膜、仿视觉薄膜、泡囊仿生传感器，DNA生物传感器以及纳米颗粒制备、组装和纳米颗粒生物效应等研究中做了大量创造性工作。1.硅酸凝胶与二氧化硅超细颗粒的研究江龙早年跟随戴安邦从事硅酸聚合理论的研究，为主要研究者之一。从理论上阐明了SiO2溶胶胶凝速度与pH的关系，该理论被傅鹰称之为“关于SiO2溶胶胶凝速度与pH关系的第一个定量理论”并收入书中，这一成果同时被Iler引用收入“ChemistryofSilica”书中，于1982年获国家自然科学二等奖。2.浓分散体系流变学的研究浓分散体系普遍存在于自然界与工农业生产中，因而研究其稳定性与流变性具有重大的理论与实用意义。60年代初期江龙主要研究粘土体系的流变与絮凝特性，建立了较为完善的流变学研究手段。从1983年起，江龙结合国家攻关项目对新型代油燃料水煤浆的制备及其机理进行研究。从表面吸附和复合添加剂入手，使之具有特定的触变结构，制备了当时认为是难度极大的浓度高达70%的可流动水煤浆。工作中，他充分利用了颗粒大小级配的思想，提出了双峰级配工艺路线，采用天然表面活性剂使质优价廉的水煤浆的生产成为可能。这种工艺虽然先进，但比较复杂，当时未被承认。直至1987年意大利Snamprogetti公司来华介绍他们在世界上最大的水煤浆厂的制浆工艺路线时，人们才发现意方的工艺和江龙等的思路和工艺路线是一样的，致使中国在与意方谈判中始终处于平等地位。1986年他参加“七五”攻关和1989年参加世界实验室项目“难成浆神木煤制浆研究”，利用表面处理的办法解决了无法制成浓度大于60%的水煤浆的难题，使之达到“国际领先水平”（“七五”攻关鉴定评语）。1988年又进一步发展了这方面的理论，解决了“黄金矿全尾砂充填”难题，即将矿区中大量存积的尾砂变成高浓度（78%）可流动砂浆。这项工作，国外虽已有报导，但国内一时还不知从何着手。江龙根据界面科学和流变学的原理，很快解决了这一难题，解决实际问题的同时还深化了胶体化学中的一些基本问题，例如离浆现象与浆体动态稳定性之间的关系，表面憎水性与堆积浓度之间的关系等，对浓分散体系的研究有重要意义。水煤浆工作获得了三项中国专利，一项科学院二等奖。感光乳剂是卤化银微晶的浓分散体系，60年代初期，江龙领导和参加了仿制U-2飞机所用胶片的任务，开展了卤化银乳剂及菁染料在卤化银上吸附的基本研究。U-2飞机用胶片仿制成功，推动了当时中国感光科学和工业的发展。以后参加了人造卫星胶片的研究工作。获国防专用科技进步特等奖和科技大会奖等多项奖励。他们提出的在卤化银表面上形成了染料与卤化银的电荷转移络合物以及在聚集态形成过程中弱作用力起主要作用等观点，受到了国际上的重视。3.单分子膜与界面流变单分子膜的研究对人工仿生膜以及分子电子器件的构建具有重要意义。江龙及其小组近十余年来建立了比较系统的研究液/气界面性质与界面流变的手段。其中有Brewster角显微镜、表面反射光谱仪等原位方法，所用仪器大多是自行安装成功的，这些方法使他们能从更深层次上阐明许多现象的本质。1987年在从事国家攻关项目强化采油的工作中，江龙等利用自制的扭摆式界面流变仪证明了驱油产物稳定性与油滴界面粘度有密切关系。这是强化采油中的一个十分重要的理论问题。该工作和其他单位的工作一起，获科学院科技进步一等奖。以后，他们又利用单分子膜技术研究了碱驱和高分子驱油中高分子和表面活性剂的相互作用，证明了高分子和表面活性剂能形成络合物，具有超加和作用，提出了生成高活性络合物的新模型。这一成果已被国外学者多次引用。4.功能分子有序组合体和生物分子电子学的研究从80年代开始，由于微电子学以及仿生学发展的需要，利用LB膜等方法以形成功能分子有序组合体的工作迅速发展。自1985年以来，江龙从LB膜与界面化学入手，开始了这方面的工作，并将研究重点领域集中在生物体系上。主要从事两个方面的工作：一是仿视觉纳米薄膜的研究，细菌视紫红质是一种极有前途及寿命很长的生物光电材料。因此制备细菌视紫红质及其发色功能化合物视黄醛的光电响应薄膜，研究它在有序组合体中电子与能量传递的工作已成为国内外研究的热点。在日本公布得到双向光电流后仅一年，他们就测出了同样的效应，并在此基础上研制出了光报警器原型（已通过科学院院级鉴定）和光计数器。这方面已发表论文31篇。“八五”863项目评语为“在细菌视紫红质和视黄醛仿生功能材料的研究，在成膜技术、膜表征和光电响应原型器件的试制等方面均取得很大进展，也反映了很高的学术水平，很好地完成了任务”。目前他们与德国Hampp教授，西安光机所、生物物理所有合作关系。江龙和他的同事曾就此题目应邀于1994年在印度以及1997年在中国举行的“国际分子电子学和生物计算机会议”上作大会发言。二是LB膜和泡囊在仿生传感器中应用的研究。主要结合葡萄糖氧化酶仿生传感器来进行研究。其特点是在酶膜中引进LB膜以扩大电流响应的宽容度，采用了聚吡咯以提高响应电流。由于这一工作牵涉到仿生模拟膜的许多理论问题，又涉及糖尿病、病毒和细菌的检测，因此引起人们的普遍注意。在1991年第五届国际LB膜会议上，M.Petty在其大会邀请报告中，专门介绍了江龙实验室的工作。美国加州大学的T.F.Yen教授约江龙为他主编的“Membrane-MimeticChemistryanditsapplications”一书写稿（1994）。利用变色泡囊以检测病毒和细菌是自1993年开始的。当年Charych在Science上发表文章，利用嵌有唾液酸头的变色联乙炔泡囊可以识别感冒病毒。这一发现引起了人们的普遍注意。但她所用的唾液酸是联在联乙炔的分子上的，然后通过乙炔链间聚合将唾液酸引入泡囊。这种方法十分复杂，而且很贵。江龙等成功地利用了非聚合的方法将糖脂结合到泡囊之中，形成了可变色泡囊，使这种泡囊在遇到细菌时也能变色，为这种研究另辟蹊径。该工作刊登在J.Amer.Chem.Soc.和Langmuir等国际著名杂志上。在生物有序组合体的研究中，江龙等观察了葡萄糖氧化酶、细菌视紫红质等生物体对不同憎水链长的中性和带电糖脂单分子膜的插膜现象，证明了弱作用力（尤其是憎水力）在形成等仿生有序组合体中的重要作用，是使生物体保持α螺旋和活性的重要条件，这一证明对制备仿生分子器件有重要意义。5.纳米颗粒的制备及其应用纳米材料研究的突破和巨大应用前景，使胶体与纳米颗粒的制备成为科学研究的前沿。江龙等近五年来集中研究超细憎水单分散颗粒的制备及其在高技术中的应用，发展了一系列制备憎水单分散二氧化硅和贵金属的胶体化学方法，能制得从30纳米到10微米范围内的单分散二氧化硅微粒和10纳米以下的贵金属颗粒，同时解决了纳米颗粒的聚集难题，利用弱作用力使金颗粒整齐排列。他的实验室首次证明，纳米憎水颗粒可以提高泡沫的稳定性，定量地计算了泡沫稳定的两种因子与颗粒表面憎水化的关系。提出了纳米憎水颗粒稳泡效应的主要原因是使泡沫膜中形成纳米颗粒的网状结构，使其重力淌水因子变弱。江龙等还在自行设计的单分子膜装置上制出小于2纳米的颗粒。纳米颗粒的整齐排列在未来的纳米电子学中是一个关键问题。但由于纳米颗粒的巨大表面能易于聚结，整齐排列是科学上的一个难题，江龙等利用纳米颗粒的单一化技术和LB膜技术使憎水纳米金颗粒紧密排列形成二维有序的方阵，他们又进一步地在高分子衬底上得到了整齐的二维金原子点阵。纳米颗粒的生物效应在国内外都是一个涉及不多的领域。江龙等将纳米金和二氧化硅纳米颗粒加入葡萄糖氧化酶中，发现可提高葡萄糖氧化酶传感器的响应电流达10倍以上。又发现纳米颗粒能提高细菌视紫红质和视黄醛仿生光电响应薄膜的光电流和寿命。他们提出了这种效应的机理是由三种因素造成的，即比表面、表面定向和量子尺寸效应造成的。其中表面定向和量子尺寸效应的提法带有自己的特色。学术论著江龙共发表论文270余篇，编、译著论著5本、获15项国家专利。学术交流江龙积极从事国内外学术交流的组织工作。曾是中国化学会物理化学委员会副主任。1987年促进了LB膜专业组的建立，并任第一届LB膜专业组长（以后为分子有序薄膜专业委员会主任）。发起了中日双边LB膜会议和亚洲有序薄膜会议、一届亚洲有序薄膜会议、二届中日双边会议和三届国内会议主席。