解开分子材料130年疑难的“别人家老师”

在东南大学，有这样一位年轻的教授，

他带领他的课题组成功地解决了

130年来

制约分子材料发展的世纪难题，

连续两年在《科学》上发表论文。

他，就是化学化工学院游雨蒙教授。

游雨蒙的学生们这么评价他：“游老师几乎满足了我们对一位好老师的所有想象！”

充满激情、学术精深

游雨蒙的母亲出生于书香世家，在母亲的影响和教育下，他从小就肯动脑筋。

游雨蒙的父亲是一位科学家。游妈妈说，游爸爸从不关心儿子吃什么、穿什么，他只关心儿子学了什么。游雨蒙出国以后，每年寒假回家，父亲都引导他学习专业以外的基础理论，甚至亲自为他讲解《群论》《量子物理》等课程。

游雨蒙在南京大学电子系度过了大学时代。在众多课程中，最让他难忘的是一节高频电路课。在那节课上，陈孝贞教授说，中国需要从国外进口很多芯片，然而国外出售给我们的都是“门槛”很低的民用芯片，商用、军用的芯片根本买不到。游雨蒙说：“那一天，我第一次感觉到，我将来也许可以在科研方面为祖国做点什么！”

从此，他有了自己的小目标：毕业以后要出国学习先进技术。2005年，游雨蒙出国求学，从新加坡国立大学、南洋理工大学到美国耶鲁大学、哥伦比亚大学。无论身在何处，他都有一个坚定的信念：学成之后，一定要回国。

扎实前行、耕耘不辍

2005年，游雨蒙获得新加坡国立大学硕博连读奖学金，后又转入新加坡南洋理工大学，师从申泽镶教授。到了新加坡以后，游雨蒙发现自己的专业背景跟申教授的研究方向有较大差距，他开始拼命地补齐自己的短板，很快进入研究的快车道。

2010年，游雨蒙申请到美国耶鲁大学化学系做博士后，师从ElsaYan教授。初到美国，面对全新的研究环境和陌生的研究方向，游雨蒙感到前所未有的压力。那段时间，他每天工作到深夜，凌晨1、2点离开实验室成了“家常便饭”。

在耶鲁的第一个实验“光学非线性微乳状液”实验就给他来了个结结实实的“下马威”。实验失败后，游雨蒙丝毫没有怨天尤人，他一步步地筛查实验过程中可能存在的问题，找到问题的症结——实验仪器的洁净程度不够，导致样品变性。从此，他每次实验前都做特别细致的准备，往往为了一天的实验，花4天甚至更多的时间做准备。

在准备实验的日子里，游雨蒙需要不停地刷瓶子、配溶液。一个“光学非线性微乳状液”实验，游雨蒙差不多洗了2000多个瓶子。

从耶鲁博士后出站后，游雨蒙去哥伦比亚大学做了3年博士后。他在哥大的导师是犹太裔的TonyHeinz教授，这位教授的名字在世界二维材料和凝聚态物理领域如雷贯耳。受Heinz教授的影响，游雨蒙更加刻苦。在哥伦比亚大学的3年时光，他的节假日几乎都是在实验室里度过的，连元旦也不例外。

2014年，在TonyHeinz教授的一再挽留之后，游雨蒙还是坚定地回国了。当时，他面临很多选择。在和熊仁根教授交流之后，游雨蒙下定决心来到东南大学。

慧眼识才的熊教授爽朗直言：“研究分子铁电不单需要化学知识，也需要物理知识。到我这里来吧！我缺的，你有。你缺的，我这儿都有！”

在外人看来，游雨蒙特别幸运。36岁的年纪，已经在《科学》上发表了两篇论文。2017年，他被教育部评为“青年长江学者”，同期，他还获得了江苏省“杰出青年基金”“双创人才项目”的支持。但是，熟悉他的人都知道，幸运、荣誉的背后，有太多不为人知的付出。

分子压电材料是游雨蒙的研究方向之一。目前，压电材料在航空航天、超声、医疗、电子信息等各个方面已经获得了广泛的应用。人们希望实现手机、笔记本电脑屏幕的弯折，希望将血压计、B超机做成能穿在身上的“可穿戴器件”。这一切，都对电子元件的微型化、柔性化、轻量化提出了更高的要求。

然而，传统压电材料很难实现这些要求。无机陶瓷材料的压电性能虽好，但其硬度极高，无法折叠。而一般柔韧性好、可折叠的有机高分子压电材料性能却不甚理想。此外，传统压电陶瓷中往往含有潜在的有毒金属。

2017年7月21日，游雨蒙教授课题组在《科学》上发表了题为《一种具有巨大压电响应的有机-无机钙钛矿铁电体》的论文。这一研究成果不但解决了130年来制约分子材料发展的世纪难题，更是标志着我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。

2018年，游雨蒙教授课题组又一次取得重大突破——研制出世界首例无金属钙钛矿型铁电体。7月13日，相关研究结果以《无金属三维钙钛矿铁电体》为题被《科学》杂志在线发表。

《科学》杂志早在2002年就预言过无金属钙钛矿材料的种种新奇特性。其中，明确提出了利用手性分子组装具有手性对映体的无金属钙钛矿材料。

课题组利用带电分子集团取代无机离子，成功地制备出了一大类共计23种全有机新型钙钛矿材料。其中，共有17种材料显示出了良好的铁电性。值得一提的是，团队合成了2种材料的左手对映体、右手对映体及其外消旋化合物，并进一步证明了它们的铁电性。此前，这样左手性、右手性和无手性化合物同时具有铁电性的情况，在国际上从未有过报道。

这一研究成果将十余年前的预言变成了现实，为钙钛矿这一重要的材料家族增添了新的成员，同时也为铁电材料的研究带来了新的思路和方向。

高大英俊、年富力强、科研出色，还热爱跑步、健身……正如学生所讲，游老师满足了他们对一位好老师的所有想象，但他并没有“恃宠而骄”，而是踏踏实实做科研，“牛”而不骄、平易近人，身体力行地诠释着东大人“止于至善”的精神。