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东方科技论坛第310次学术研讨会
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“复杂体系非平衡态动力学前沿科学与应用”研讨会
  由上海交通大学承办的东方科技论坛第310期研讨会于2018年5月3—4日在上海沪杏科技图书馆举行。上海交通大学物理学院和化学学院双聘讲席教授仲冬平以及美国佛罗里达州立大学教授曹建明担任本次会议执行主席,来自全国相关领域的50多位专家参加了本次研讨会。

  物质的性质由电子、自旋、原子排列以及它们之间的相互作用所决定。这些子系统从非平衡态到平衡态的演化过程以及它们之间的相互作用发生在飞秒和埃量级时空尺度上,是最终决定各种物理过程、化学反应、生物功能和材料性质的最基本过程。当前,在现代生物学、纳米化学、材料和凝聚态物理中的具有挑战性的主要科学问题之一,就是在原子时空尺度上对复杂物质体系的动力学过程进行全方位的实时观测,从而阐明其最基本的微观机理和功能,为目前生命科学、功能材料,新型能源、量子通讯等提供科学基础,其终极目标是能够对物质特别对材料和生物体系的特性和功能,根据实际需求进行主动设计和创新,而对复杂物质体系动力学过程的实时观测是实现这一目标的首要环节。

  超快科学在上世纪末开创以来为对物质全方位的实时观测奠定了科学的基础。实现物质全方位的实时观测是当前全世界公认的前沿研究趋势。超快电子衍射和电镜由诺贝尔化学奖得主,加州理工学院Ahmed Zewail教授于上世纪末和本世纪初开创发展起来的。目前,世界上具有超快电子衍射装置并正常运转的仅有十几个科研小组,上海交通大学具有国内首创及唯一的一台低能超快电子衍射装置。目前国际超快电子衍射向更短的电子脉冲及广泛应用方向发展。随着2014年加州理工学院的超快电镜专利解冻,国内外都开始竞相购置超快电镜,该领域正处于蓬勃发展阶段,未来有广阔的应用前景。三年前静态冷冻生物电镜在空间分辨率上亦有了重大突破。综上,当今国内外超快电子衍射和冷冻静态电镜发展迅速,竞争将非常激烈;这些设备将广泛应用于材料和生物结构动力学研究。同时,台式超快X射线技术已具有飞秒时间分辨率,且小型经济和个体实用化,具有潜在广阔的应用前景。结合多波段、多时间域、多维度现代综合光谱技术,近十几年来为生物、化学、材料和物理中的复杂体系动力学过程研究提供强有力的手段,我国在这一领域,近年来有了一定基础。开展基于复杂物质体系的超快时间和超高空间分辨的前沿问题研究,是我国在本学科领域的重大需求,将推动我国科学研究的快速发展,也是整体提升我国基础科学的战略需求。

  为了进一步推动超快科学的发展和研讨相关前沿技术在解决复杂体系非平衡动力学问题中的结合应用,为国内各单位的专家学者提供一个相互交流的平台,上海交通大学申请举办以“复杂体系非平衡态动力学”为主题的学术研讨会,交流最新研究进展、凝练关键科学问题、探讨未来发展方向与目标,促进学科交叉融合、推动技术集群创新,加强国际交流,为上海市基础研究项目布局提供参考。
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