歡迎參加2022年復(fù)旦大學(xué)高分子優(yōu)秀大學(xué)生夏令營報考劉云圻/魏大程團隊研究生）

復(fù)旦材料器件

一、夏令營活動簡介
復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系將于7月8-11日舉辦2022年全國優(yōu)秀大學(xué)生夏令營，為有意愿進一步了解復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系和有志于從事高分子科學(xué)研究的各高等院校的優(yōu)秀大學(xué)生，創(chuàng)造一個良好的交流平臺。本次夏令營計劃招收營員140人。全國優(yōu)秀大學(xué)生夏令營是我系預(yù)選拔推免生的主要渠道，如果通過夏令營選拔的優(yōu)秀生源充足，本年度原則上將不再舉行其他推免生預(yù)選拔、選拔活動。

二、報名時間
2022年5月1日10:00-5月31日17:00。

三、報名條件
1.全國各高等學(xué)校2023年應(yīng)屆本科畢業(yè)生。
2.學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀，英語水平良好，本專業(yè)綜合排名前25%,并能達到所在高校推薦免試資格要求。
3.專業(yè)范圍，包括高分子、化學(xué)、材料、物理、生物學(xué)和其他相關(guān)專業(yè)。
4.具有較強的學(xué)術(shù)科研能力或潛力，學(xué)風(fēng)端正，品德良好，無任何違反法律法規(guī)、校紀(jì)校規(guī)行為。

四、報名材料
1.近期正面免冠彩色證件照片，電子版JPG格式，150×200像素，大小500K以內(nèi)。
2.“復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系2022年大學(xué)生夏令營申請表”1份（復(fù)旦大學(xué)研究生招生網(wǎng)-“研究生報考服務(wù)系統(tǒng)－全國優(yōu)秀大學(xué)生夏令營”欄，按要求填報結(jié)束后，自動生成、打印，負(fù)責(zé)人簽字、院系公章)。
3.本科階段歷年成績單及同年級總評成績的排名各1份（須加蓋教務(wù)處或院系公章），PDF格式。
4.外語水平證明，如CET四級、CET六級、雅思、托福、專業(yè)外語成績等。
5.有關(guān)獲獎證書和學(xué)術(shù)科研成果，如發(fā)表論文、出版物或其他原創(chuàng)性工作。
6.申報直博生的申請人須在報考系統(tǒng)中提供2位專家推薦人信息，推薦人應(yīng)具有高級職稱且具有博導(dǎo)資格，且擬報考導(dǎo)師不得作為推薦人。

聯(lián)系方式：weidc@fudan.edu.cn

劉云圻/魏大程團隊介紹

一、研究領(lǐng)域：
1. 新型晶體管材料的設(shè)計與合成
2. 高性能晶體管器件設(shè)計及加工
3. 生物電子學(xué)、醫(yī)用電子元件

二、團隊實驗條件：
團隊依托于聚合物分子工程國家重點實驗室和復(fù)旦大學(xué)分子材料與器件實驗室，具備國內(nèi)一流的研究環(huán)境。課題組有細(xì)胞房、超凈間、電子束曝光機、鍍膜機等設(shè)備，具備完備的材料合成、表征、器件加工和測試等實驗條件。

三、聯(lián)系方式：
有意申請劉云圻院士和魏大程教授團隊的博士、碩士研究生的同學(xué)和魏老師聯(lián)系。
將個人簡歷、代表作和其他相關(guān)材料（如推薦信等）發(fā)送到如下郵箱：weidc@fudan.edu.cn  歡迎申請！

四、導(dǎo)師簡介：

劉云圻院士簡介：
中國科學(xué)院院士，發(fā)展中國家科學(xué)院院士，復(fù)旦大學(xué)教授，中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員。長期從事分子材料與器件的研究，發(fā)展了高性能分子材料的設(shè)計思想，提出了性能調(diào)控的新方法，合成了具有優(yōu)異光電性能的新型π共軛分子材料。研究生長高質(zhì)量單晶石墨烯，制備氮摻雜的石墨烯以及對石墨烯電學(xué)性能的調(diào)控，發(fā)展出在介電層上直接生長石墨烯的新方法。發(fā)表SCI論文600余篇，他人引用3萬余次，h因子大于80，獲授權(quán)中國發(fā)明專利70項，出版專著兩部及19章節(jié)；在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上做大會/邀請報告150余次。2007，2016年獲國家自然科學(xué)二等獎各一項，2017年獲北京市科學(xué)技術(shù)一等獎一項，十次獲中國科學(xué)院優(yōu)秀導(dǎo)師獎等。2014, 2015, 2016和2017年入選湯森路透全球高被引科學(xué)家目錄。擔(dān)任Scientific Reports, Nanoscale, Flexible Printed Electronics等6種期刊的編委/顧問委員會成員。

魏老師簡介:
復(fù)旦大學(xué)高分子系，聚合物分子工程國家重點實驗室，博士生導(dǎo)師，擔(dān)任國家重點研發(fā)計劃首席科學(xué)家，國家高層次引進人才，中國高被引學(xué)者，獲得國家自然科學(xué)獎二等獎、北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎等獎勵。承擔(dān)科技部、國家自然科學(xué)基金委、上海市科委、國防科委等重大項目。原創(chuàng)性研究聚焦在新型晶體管材料與器件研究領(lǐng)域，并研究其在光電、化學(xué)與生物等傳感領(lǐng)域的應(yīng)用，取得了一系列創(chuàng)新成果，在Nat. Biomed. Eng., Nat. Commun., Sci Adv, Chem. Rev., Acc. Chem. Res., JACS, Adv Mater., Angew. Chem., ACS Nano，Nano Lett., Nano Res.等期刊上發(fā)表論文100余篇。他引6000余次，1篇論文被評為歷年來中國各領(lǐng)域SCI論文中引用最高的五十篇論文之一（截止2019年4月2日中國共發(fā)表7980595篇SCI論文）。一項重要成果寫入ITRS（國際半導(dǎo)體發(fā)展路線圖）。此外，參與撰寫專著2部，獲得授權(quán)中國專利13項，美國專利3項。擔(dān)任Elsevier出版社《Microelectronic Engineering》副主編,《功能材料》編委，《中國化學(xué)快報》編委和《Sensors》編委。

新聞報道：
4分鐘內(nèi)能檢測到新冠病毒核酸！復(fù)旦大學(xué)魏大程團隊研發(fā)新型檢測方法，未來即測即走或?qū)⒊蔀榭赡?br /> 作者：趙天潤攝影：由受訪者提供 來源：融媒體中心發(fā)布時間：2022-02-14

從采集到結(jié)果公布，最快需要2小時，這是目前通用的新冠病毒核酸檢測需要的時間。日前，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系魏大程團隊研發(fā)出一種新型檢測方法，只需4分鐘，核酸檢測就能出結(jié)果。未來核酸檢測，即測即走或?qū)⒊蔀榭赡?。北京時間2月8日，這一成果以《在未擴增樣本中快速、超靈敏機電檢測離子、生物分子和新冠病毒RNA》（Rapid and ultrasensitive electromechanical detection of ions, biomolecules and SARS-CoV-2 RNA in unamplified samples）為題，發(fā)表在生物工程領(lǐng)域頂刊《自然生物醫(yī)學(xué)工程》（Nature Biomedical Engineering）上。

從2小時到4分鐘，這一研究是如何實現(xiàn)時間的飛躍？基本原理、未來應(yīng)用如何？不需要復(fù)雜操作，約0.1-4分鐘內(nèi)可檢測到新冠病毒
“您好，請出示48小時核酸檢測證明?！币咔槠?，往返城市間，這是我們聽到最多的話。從鼻咽拭子采樣結(jié)束到可以在手機上查看核酸報告，至少需要等待2-4小時。大部分人出行前都要提前預(yù)留一天，或者提前半天進行核酸檢測。近日，復(fù)旦大學(xué)魏大程團隊研發(fā)一種新型傳感器，通過微電子技術(shù)分析拭子中的遺傳物質(zhì)，可以在4分鐘的時間內(nèi)檢測到新冠病毒核酸。除檢測速度快之外，還具有靈敏度高、操作簡單、便于攜帶特點。基于此種核酸檢測方式，即測即走或?qū)⒊蔀榭赡??；谀孓D(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（下文簡稱：qRT-PCR）核酸檢測是篩查新冠陽性患者的“金標(biāo)準(zhǔn)”。作為一種用于放大擴增特定的脫氧核糖核酸（下文簡稱：DNA）片段的分子生物學(xué)技術(shù)，它最大的特點是能將微量的DNA數(shù)量大幅增加。但qRT-PCR的預(yù)處理和擴增過程增加了檢測時間，需要2–4小時，檢測過程也需要熟練的技術(shù)人員、特定的實驗室和設(shè)備。

基于此，魏大程團隊提出了分子機電系統(tǒng)（MolEMS），這是一種DNA分子自組裝而成，通過外電場驅(qū)動，能精準(zhǔn)調(diào)控分子識別和信號轉(zhuǎn)化過程的微型裝置。簡單而言，其工作原理就是將通過識別和轉(zhuǎn)化，將檢測中的化學(xué)信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。運用新方法，通過傳統(tǒng)的鼻咽拭子采集樣本后，樣本中新冠病毒核酸的某一基因片段與組裝到石墨烯場效應(yīng)晶體管上的分子機電系統(tǒng)，會發(fā)生特異性作用，分子機電系統(tǒng)“抓”住病毒核酸， 外電場驅(qū)動柔性適配體懸臂發(fā)生運動，傳感過程更加接近晶體管溝道，顯著提升靈敏度。檢測結(jié)果可直接從電學(xué)響應(yīng)中讀出，不需要復(fù)雜操作，在4分鐘內(nèi)就可以檢測到新冠病毒。即，晶體管中有電信號反應(yīng)，則樣本呈新冠陽性?，F(xiàn)有的qRT-PCR檢測通過加入探針和熒光化學(xué)物質(zhì)，來檢測病毒，要得到顯著的熒光信號，1-2小時的分子擴增不可避免。而晶體管自身的信號放大的特點，省去了復(fù)制擴增的步驟，可以迅速識別，得到檢測結(jié)果，實現(xiàn)檢測時間的飛躍。qRT-PCR檢測之所以需要擴增，是因為臨床樣本中核酸濃度與病毒載量非常低。新的檢測方式卻有超靈敏性，團隊使用病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基連續(xù)稀釋樣本中提取的病毒核酸，在低濃度下，qRT-PCR檢測已變得無能為力；而新設(shè)備在病毒轉(zhuǎn)運培養(yǎng)基中濃度降至約0.02拷貝/微升時仍可以檢測到病毒。對臨床案例進行實驗，得出結(jié)果與傳統(tǒng)核酸檢測方法一致。

在測試新設(shè)備的實驗中，團隊測試了33個來自核酸檢測呈陽性的新冠感染者的鼻咽拭子樣本、23個來自發(fā)燒但核酸檢測呈陰性的患者樣本，以及來自健康志愿者的25個樣本。所有臨床樣本加熱釋放核酸，然后直接進行測試，無需核酸提取或擴增。結(jié)果顯示，新設(shè)備與qRT-PCR檢測結(jié)果一致。檢測不但準(zhǔn)確，而且還比傳統(tǒng)核酸檢測的速度快得多。如何保證檢測的準(zhǔn)確性？魏大程說：“結(jié)果的準(zhǔn)確性首先需要標(biāo)準(zhǔn)化的器件制造工藝，保證傳感器性能一致。另外，如何防止污染物干擾也非常重要。污染物與晶體管表面結(jié)合，會干擾信號。分子機電系統(tǒng)的剛性底座有助于避免污染物的非特異性吸附，使污染物遠離晶體管表面并保持探針分子活性。”

系統(tǒng)用于檢測的晶體管，可通過半導(dǎo)體工藝加工制造，方便集成到便攜式系統(tǒng)中，“隨著器件尺寸的減小和大批量生產(chǎn)會帶來成本的降低。”一旦開發(fā)成功，這種檢測設(shè)備可以方便攜帶，實現(xiàn)在機場、診所和當(dāng)?shù)丶痹\室，甚至在家中完成現(xiàn)場測試?！把芯砍晒荒苤煌Ａ粼趯W(xué)術(shù)論文層面，進一步應(yīng)用于產(chǎn)品的技術(shù)才有意義?！睂ρ芯砍晒羁於嗑媚軌蜻M入臨床落地，魏大程表示，研究處于理論驗證階段，走向產(chǎn)業(yè)化還有一段路，預(yù)計最快5年內(nèi)能夠落地?，F(xiàn)階段團隊已與一些單位和企業(yè)積極開展交流合作。除新冠病毒檢測外，該技術(shù)還有可能對其他疾病進行快速的精確診斷，不再需要通常意義上，花費數(shù)小時或數(shù)天才能完成的目標(biāo)物純化、擴增或培養(yǎng)。“我們也在做一些其他生物標(biāo)志物的研究，比如如何準(zhǔn)確檢測癌癥標(biāo)志物。”

魏大程團隊長期致力于研究新型晶體管材料、器件及其在生物、化學(xué)和光電傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用。疫情期間，團隊開始思考如何發(fā)揮自身優(yōu)勢，將所研究的晶體管材料應(yīng)用于新冠病毒的檢測中。自2020年開展研究以來，團隊先后在《納米快報》（Nano Letters）、《美國化學(xué)會志》（Journal of the American Chemical Society）發(fā)表多篇相關(guān)文章。這項研究何以可能？魏大程認(rèn)為，這離不開跨學(xué)科的交叉合作。他在以往就有過和物理、電子相關(guān)學(xué)科交叉研究的經(jīng)歷，“比如，我的學(xué)科背景是化學(xué)，但是現(xiàn)實中面臨的問題不能只是一個簡單的化學(xué)問題，可能和多個學(xué)科相關(guān)。因此，只有不同領(lǐng)域間的交叉，才能出好的結(jié)果，才能解決實際問題?！薄把芯康膬?nèi)容涵蓋物理、電子、材料、生物、醫(yī)學(xué)等多個學(xué)科”。在這項研究中，復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系、分子材料與器件實驗室劉云圻院士為實驗的開展與測試提供了指導(dǎo)。醫(yī)學(xué)方面，團隊與上海市公共衛(wèi)生臨床中心朱召芹主任合作。對研究中遇到的困難，魏大程笑著說：“做研究都會遇到困難，更重要的是學(xué)會怎么解決。發(fā)現(xiàn)問題，不斷優(yōu)化，不斷學(xué)習(xí)新知識，才能取得更好的結(jié)果?！痹谒磥?，科學(xué)研究就是要經(jīng)歷起時間的考驗?！澳壳埃瑘F隊也在此項研究的基礎(chǔ)上進行技術(shù)的更新和改進，希望通過跨學(xué)科合作，逐步將研究落地?！?/td>