9月3日下午，中国科学院院士、中国科学技术大学苏州高等研究院教授、仿生界面材料科学全国重点实验室主任江雷应邀出席青岛能源所“生物能源与过程高端论坛”，作题为《生物体超低能耗过程：材料合成制备/能量转换/信息处理》的学术报告。报告会由青岛能源所所长吕雪峰主持。

报告中，江雷教授围绕仿生材料创制的终极科学问题——“生命如何实现超低能耗的物质合成、能量转换和信息处理”，从物质制备与合成、能量转换与物质分离、信息处理及采集三个方面，系统阐述了自然界生命体系高效、精准、低能耗运行机制所蕴含的科学问题及其对未来材料创制的启示。他指出，生命体系能够在温和条件下完成复杂的物质合成、能量转换和信息传递，揭示这些过程背后的物理化学本质，有望为发展超低能耗材料与技术提供新的科学基础。

在人工材料制备与合成方面，江雷教授以贝壳等天然材料的限域结晶以及天然橡胶的温和合成为例，介绍了生命体系利用限域空间实现材料有序构筑和高效合成的特点，阐释了从天然材料形成机制中提炼科学原理、发展低能耗材料制备新方法的研究思路。同时，他介绍通过中远红外激发和构建纳米限域反应通道，探索在温和条件下实现快速、高效、高选择性化学合成的新途径。在能量转换和信息处理方面，江雷教授结合生物离子通道、电鳗放电等生命过程，重点介绍了团队关于超快有序离子/分子流体的研究思路。他从离子及分子在纳米限域空间中的特殊输运行为出发，探讨生命体系如何以极低能耗实现高效能量转换和信息传递，并介绍了团队对离子通道协同作用、离子相干运动以及信息存储与输出机制的相关研究。相关工作为从物理化学层面认识生命体系中的超低能耗过程提供了新的研究视角，也为发展新型高效能量转换材料和低能耗信息器件带来了新的启示。

江雷教授的报告以自然界生命过程为研究范本，将材料、化学、物理、能源与信息等领域的科学问题有机贯通，从生命体系“为什么能够如此低能耗”这一基础问题出发，展示了由自然现象凝练科学问题、由科学原理推动材料与技术创新的研究思路。报告进一步拓展了与会科研人员对生物体超低能耗过程的认识，为青岛能源所在材料合成、能量转换、物质分离等相关领域开展基础研究及发展学科交叉提供了有益启发。（文/图 朱晨光）