前不久，一種新型分子編織聚合物氣凝膠問世。科研人員以分子為“絲線”，通過設計非化學交聯的拓撲結構，靠編織節點牢牢“鎖定”，既保留氣凝膠可重塑的優勢，更實現宏觀力學性能精準調控，其在多個領域有廣泛的應用前景……
初見張新海，是在東華大學材料科學與工程學院的實驗室里。他俯身專注端詳玻璃器皿中的新成果，材質如磨砂玻璃般溫潤通透，體態輕盈縹緲。用鑷子輕輕夾起一小塊，幾乎感受不到重量，外表輕若云煙，內里卻肌理規整、風骨自持。“這就是氣凝膠。”他笑容樸實從容。談及氣凝膠、多孔材料、動態共價鍵、分子編織等專業研究方向時，他眼中滿是熱忱與光亮。
“蒙學善問，泰定求真”，1991年出生的“青椒”張新海潛心深耕前沿材料領域。他留著利落短發，鏡片間目光專注溫和，科研之路恰似手中這塊充滿納米孔洞的氣凝膠，看似輕盈淡然，實則架構獨特、底蘊堅實。
“回爐重造”
張新海目前的核心研究方向之一，是動態共價聚合物氣凝膠。傳統的氣凝膠，如常見的二氧化硅氣凝膠，一旦成形就無法改變形狀，也難以回收，通常只能粉碎處理，造成資源浪費。
“這就像混凝土蓋了一棟擁有很多房間的房子，拆掉后只剩一堆建筑垃圾。”張新海解釋。他的目標，是給建造氣凝膠“骨架”的化學鍵裝上“開關”，讓其能“回爐重造”
他并通過巧妙的分子設計，調節動態鍵的交換動力學，或者把分子“編織”起來組成網絡。“我們通過溶劑熱，不僅能夠可逆地打開和重組網絡，還能夠確保凝膠化過程，保留內部豐富的納米孔道。”這就好比把傳統材料中焊死的鋼筋骨架，換成了應縣木塔中的榫卯結構，只需“解鎖”，骨架可以拆解、重新組裝，而那些細小的空隙，也就是材料的納米孔洞，依然完好無損。
他在National Science Review（《國家科學評論》）上發表了關于可焊接、可閉環回收的動態共價聚合物氣凝膠的研究。由此延伸發展的材料能夠被反復加工重塑，其核心的隔熱性能卻保持穩定。這項研究為氣凝膠這類高性能材料的可持續循環使用提供了新思路。
在此基礎上，他通過設計非化學交聯的分子拓撲結構，實現了完全基于編織節點“鎖定”的分子編織聚合物氣凝膠，在繼承可重塑性的情況下，實現宏觀力學性能可調控，2025年相關成果發表于Journal of the American Chemical Society（《美國化學會志》）。
“破圈”旅行
張新海的科研之路，并非一條筆直的直線，而是一場不斷“破圈”的旅行。
本科畢業后，他來到東華大學攻讀碩士，師從紡織染整領域專家閻克路教授。“后整理車間溫度很高，閻老師帶著我們在車間里打漿、開料。”正是在閻老師帶領下，這段經歷讓張新海懂得科研要扎根產業、解決實際問題。
在東華大學的這些經歷，也讓他萌生了更深的追問：車間那些令人眼花繚亂的助劑，所賦予衣物的涼感、柔順、挺括等差異化功能，背后的分子機理究竟是什么？帶著這個問題，他考入復旦大學攻讀博士，轉向聚合物合成和功能涂料開發；后來，他又去上海交通大學做博士后，鉆研有機合成化學和超分子化學。
張新海說，“從宏觀紡織染整，到微觀分子設計，我感覺自己像是在爬一座螺旋樓梯，每一步都在上升，又會回到同一個方向，但視野已經完全不同了。”回顧從碩士、博士到博士后的不同階段，他始終心懷感激，正是導師們持續而具體的指導與支持，使其逐步建立起清晰而穩定的科研思維。
回到東華大學后，張新海加入材料科學與工程學院，依托先進纖維材料全國重點實驗室的平臺，圍繞超分子化學與動態共價網絡等前沿方向開展研究。
“朱老師那句‘做接地氣的科研’對我觸動很大，團隊里每位老師，都是在朱老師悉心指導下成長起來的。”張新海感慨道。他所在的蒙泰課題組由中國科學院院士朱美芳領銜，團隊長期強調面向國家重大需求開展研究，同時注重將學科前沿與實際應用相結合，使科研問題始終保持現實牽引力。
張新海還專門提及學院“1+1+1”青年教師幫帶模式：“在這種模式下，學術導師成艷華教授，無論在教學、科研還是指導研究生上，都給了我很多切實的幫助，讓我少走了許多彎路。”
在與學生組會交流上，張新海經常強調“新的科研成果是面向未來的，但是課題本身一定要溯源”。在他看來，學好知識的同時，更重要的是培養解決問題的思維方式和能力，他時常叮囑學生，“看文獻、聽報告是感性認識，做實驗、解數據是理性認識，一個好的成果是在感性認識和理性認識的反復辯證中，通過歸納總結得到的”。
在協助指導的博士生中，有同學獲得了國家獎學金，有同學在Chemical Society Reviews（《化學學會評論》）上發表長篇綜述，也有培養的碩士研究生即將進入上汽集團從事與專業緊密相關的汽車內飾材料研發工作。
歷史迷
生活中的張新海，是一個“歷史迷”。
他的手機里裝著微信讀書，出差的高鐵上、飛機的候機廳里，經常拿出來看看。他喜歡看南明史，喜歡看革命年代的回憶錄，還喜歡看馬哲著作。
“讀史使人明智。”張新海說。這些“無用之用”，恰恰是科研路上最珍貴的底氣。
在張新海的辦公室，書架上除了專業書籍，還有《矛盾論》《實踐論》等著作。他說，“做科研，尤其是材料學科，需要理解‘對立統一’。比如我們做動態材料，就面臨‘易加工’和‘穩定性’之間的矛盾”。
除了讀書，他最近還迷上了去健身房。“搞科研壓力大，需要換一個環境的。”張新海說，舉起健身器械的時候，大腦是放空的，能夠讓自己放松心情。
從信陽小城到上海名校，從染整車間到科學前沿，張新海一步一個腳印。入選2025年上海市東方英才計劃青年項目，入選2025年上海科技青年35人引領計劃。主持多項國家、省部級課題，他卻始終保持謙遜：“我的天賦不高，只是在自己的小方向上，在老師和前輩的辛苦指導和悉心幫扶下，一步步往前拱。”
對于未來，張新海有著自己的想法。他希望能將自己的研究真正應用到纖維產業、航空航天等國家重大需求領域。
實驗室里，那塊白色氣凝膠在燈光下泛著溫潤光澤，就像張新海的人生——外表樸素，內心多孔而包容，藏著無數通向未來的可能。
（中國日報上海分社 記者 王鑫）
掃碼下載
中文網微信