田禾，1962 年 7 月出生于新疆乌鲁木齐，中国科学院院士，我会华东理工大学分会副会长、洪堡学者联谊会理事，精细化工专家，华东理工大学教授、博士生导师。1982 年毕业于南京理工大学化学化工学院；1989 年从华东理工大学博士毕业后留校任教；1991 年至 1993 年在德国锡根大学化学系从事博士后研究；1996 年获得国家杰出青年科学基金资助；1999 年被聘为教育部长江学者奖励计划特聘教授；2011 年当选为中国科学院院士； 2013 年当选为发展中国家科学院院士。曾获全国优秀教师、全国优秀留学回国人员成就奖、上海市先进工作者、全国五一劳动奖章等荣誉称号。

　　低调，是中国科学院院士、华东理工大学教授田禾留给大家的最深印象。在网上搜索“田禾”，除了团队的研究成果，几乎没有什么其他信息。他接受记者采访的次数寥寥，就连学校领导也很难做通他的“思想工作”。他本人也开玩笑说：“有点怕记者。”

　　这位低调的院士，却对科学前沿非常敏锐。从国际上最早开展染料敏化太阳能电池研究，到最早报道“可锁”的分子机器相关研究，田禾瞄准分子工程研究领域最前沿的同时，深度挖掘社会需求，在有机功能材料与染料的基础研究和技术开发方面硕果累累，获得 2019 年度上海市科技功臣奖。

　　紧贴国家需求，解决“卡脖子”难题

　　1978 年，田禾考上南京理工大学化学化工学院炸药专业。40 多年过去，当时社会上广为流传的口号他还记得清清楚楚：落后就要挨打！

　　时代的底色也深深印刻在田禾的心里。从大学开始，科技强国就成了他的信念和初心，并贯穿始终。

　　初夏阳光渐次强烈，戴上一副变色太阳镜，时髦又舒适。几乎没多少人知道，镜片上的变色涂层就出自田禾早年的科研成果——光变色浓缩液和光变色树脂。上世纪末，田禾的学生毕业后，带着这项成果成功创业，如今相关产品已占领浇注变色全球市场 60%的份额。

　　上世纪 90 年代，在智能电子产品出现之前，光盘还是人们最常用的影像制品之一。然而生产可录式光盘所需要用到的关键染料，国内当时却无法自主生产。

　　他与中国科学院院士干福熹一起，研发出了可录式光盘的专用染料。田禾团队采用独创性的关键中间体的合成方法，采用 2-苯酚为起始原料，避免了致癌且已被国际上禁用的 2-苯胺原料，工艺过程简单；并降低了该中间体的生产成本，解决可录式光盘关键染料“卡脖子”的技术难题，使我国成为当时少数有能力生产该类有机材料的国家之一。当他们的发明专利公布之后，国际同类染料的价格立刻下降了 1/3。该成果获得 2000 年度国家科技进步奖二等奖。

　　紧贴社会需求，田禾始终将国家需求放在科研工作中最重要的位置。

　　八万元起步，诺奖得主33次提到他

　　除了紧贴国家需求，田禾还始终走在国际相关科研的最前沿。

　　上世纪 90 年代后期，田禾注意到，“分子机器”这一全新概念在国际上逐渐兴起。于是他果断转向，投入到这一前沿领域中。

　　所谓分子机器，是模拟和参照宏观机器进行制造的，但在分子的层面上，比头发还要细很多很多。田禾解释说，宏观机器由机器的元件组装，而分子机器则是将各个分子单元组装在一起，在电能、化学能或是光能等外界的刺激下，实现分子机器的运转。因其极为微小的尺寸特征，在微观世界里应用前景广阔。

　　然而，在 20 多年前，说起分子机器，国际上从事相关研究的人屈指可数。即使是现在，分子机器还是非常前沿的领域，其应用研究还在初期阶段。

　　前沿，也意味着挑战和失败。1999 年前后，田禾率先开展分子机器的研究。“可能失败，但我不怕，我愿意先来试一试。”由于该领域在国际上尚属“无人区”，极具挑战性，当他向国家自然科学基金委申请项目时，最终是作为“非共识项目”获得了八万元探索经费。

　　为何会“超前”看好分子机器领域？田禾认为，分子机器之于我们，正如电动机之于 19 世纪的科学界，那时人们并不知道这些线圈和磁石最终会化为电车、洗衣机、电风扇。未来，分子机器很有可能会在新材料、传感器、储能系统等领域大显身手。2007 年，田禾就曾预言分子机器会得诺奖。果不其然，2016 年的诺贝尔化学奖就授予了分子机器领域的三位开拓者。

　　20 多年来，田禾带领团队坚持不懈，在基础研究方面取得了众多突破。2004 年，他首次提出用荧光信号来表征分子机器运动状态的思路，构建了一系列光学输出信号的功能分子机器，解决了分子尺度上精确表征分子机器运动的关键问题。在此基础上，还创新发展了微观分子机器在界面定向排列的方法，实现了分子机器在微纳米尺度下的功能输出。

　　2013 年，田禾带领团队开创性地将动态共价键、非共价键及光响应基团等引入到超分子聚合物中，发展了一系列具有自修复功能的聚合物，极大拓展了超分子聚合物在生物及智能材料领域的应用。

　　2015 年，田禾等原创性地提出“振动诱导发光”（VIE）这一新概念和新的分子发光机制，构建了一系列具有 VIE 特性的吩嗪类探针分子，并实现对其发光波长和功能响应的精准调控。此后，振动诱导发光机制开始受到国际学界的广泛关注。

　　勇闯“无人区”的田禾，成果被国际著名学者大量引用，产生了巨大影响。比如，2016 年诺贝尔化学家得主斯托达特教授在其最新著作中 33 次提及田禾在分子机器领域的工作，其中配图详细论述 22 次。2014 年到 2019 年，田禾连续六年入选 ESI（基本科学指标数据库）化学领域全球高被引科学家，并受邀担任多个国际学术期刊的主编、副主编和国际编委。

　　用严谨的数据走完“最后一公里”

　　分子马达、分子开关、分子探针、分子肌肉……徜徉于分子机器的世界，田禾探索的脚步一刻也不停歇。如果说，现在临床上使用的荧光探针只能为人们想要追踪的特异性生物标志物拍照，那么田禾最近提出的分子探针，有望在未来给它们拍视频。田禾说：“这是一块异常难啃的骨头，但我有耐心，也有信心，一定要用严谨的数据走完从基础研究到临床应用的‘最后一公里’。”

　　虽然分子机器相关基础研究进展迅猛，但在相当长时间内，如何使用分子机器，仍是科学家们攻关的难题。利用分子探针在疾病精准检测上的优势，田禾团队正在研发多款分子荧光探针试剂盒。

　　2016 年，用 VIE 分子设计理念指导构建的生物分子探针，田禾团队实现了对阿尔茨海默症生物标志物β淀粉聚集体的比率型检测。

　　田禾团队还研发出可检测多种疾病的分子探针试剂盒。代谢物小分子α-酮戊二酸是体内代谢途径中最重要的氮素运载体之一，其浓度变化可能与众多疾病密切相关，如非酒精性脂肪肝和急性髓细胞白血病等。应用田禾团队开发的分子探针试剂盒，无需对血清进行任何预处理可直接检测人血清中α-酮戊二酸的浓度变化，有可能实现快速、微量血定量、智慧型精准即时检测。

　　此外，针对肿瘤，田禾团队还合成出具有肿瘤细胞靶向识别的红外/近红外光荧光生物探针，不但可以实现活体肿瘤标志物的特异性检测，还能通过精确的靶向能力和可编程的药物释放，显著提高相关的治疗效率。

　　目前，相关分子探针正在和医院开展临床研究。尽管已经获得了若干发明专利，田禾并不心急。“我很谨慎，成果转化需要经得住考验。”他说，一项成果推出至少需要 10 年以上的研究时间，研发的试剂盒要让普通人接受简单培训就可以操作使用，而不会造成假阴性和假阳性。这对检测产品的灵敏度和特异性都要求非常高。

　　远眺未来人才高地

　　今年年初，田禾的“再传弟子”——42 岁的华东理工大学教授郭志前，获得 2019 年度国家自然科学奖二等奖；今年 5 月，他又斩获本年度上海青年科技杰出贡献奖。在 30 多年的科研生涯中，田禾培养了 60 多名博士、50 多名硕士，在学术界、产业界各有建树。

　　其中，1999 年博士毕业的朱为宏已经是华东理工大学科学技术发展研究院常务副院长，其领衔的项目“有机功能染料稳定性强化原理与应用基础研究”荣获 2019 年度国家自然科学奖二等奖，并排名第一。2006 年博士毕业的曲大辉也已经是华东理工大学化学与分子工程学院院长，在光驱动轮烷型分子机器等研究领域取得了重要成果。

　　因材施教、激发兴趣，是田禾培养学生最关注的两点。他深信，唯有热爱，才能坚持在一个领域深耕，最终开拓出能够得到国内外学术界认可的一片新天地。在田禾的积极引领下，华东理工大学化学学科人才辈出，排名已进入 ESI 全球前万分之四，在分子工程等方面的研究已形成鲜明特色。

　　如同当年在科研布局上的远眺，凭借团队在分子机器领域的“先人一步”，在华理第五教学楼，“费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心”刚刚完成装修，仪器设备已基本搭建完成。这是 2017 年 10 月正值华东理工大学 65 周年校庆之际，田禾联合 2016 年诺贝尔化学奖得主、中科院外籍院士、荷兰格罗宁根大学教授费林加在上海共建的学术中心。

　　“这里将设立化学合成人工智能（AI）实验室，提升新材料、新能源的研发速度。”田禾说，现在很多化学合成还类似“手工作坊”，今后可以将各种合成任务交给 AI 机器， 24 小时不间断合成，这将大大提升研发效率。

　　在这个平台上，田禾正带领一批年轻人向科研前沿发起冲锋。从基础研究出发，到应用研究探索，田禾的分子机器“梦工厂”已经启航。