中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究中心吴骊珠

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吴骊珠，女，中国科学院理化技术研究所研究员，中国科学院院士。1990年本科毕业于兰州大学化学系；1995年博士毕业于中国科学院感光化学所，师从佟振合院士；1997—1998在香港大学化学系从事博士后研究，合作导师为支志明院士。毕业后在中国科学院理化技术研究所从事光化学转换的研究工作，历任助理研究员、副研究员等，现为中国科学院理化技术研究所研究员，博士生导师，所科技委员会副主任 、超分子光化学实验室主任   等职务。

姓 名:吴骊珠        
性    别:女
职 务:室主任        
职    称:研究员
学 历:博士        
通讯地址:北京市海淀区中关村东路29号
电 话:010-82543580        
邮政编码:100190
传 真:010-82543580        
电子邮件:
lzwu@mail.ipc.ac.cn
主 页:
http://lsp.ipc.ac.cn/        
简历：
吴骊珠：女，回族。
1986,09—1990,07 兰州大学化学系应用有机化学专业，获理学学士学位
1990,09—1995,07 中国科学院感光化学研究所有机化学专业，获理学博士导师：佟振合 院士
1995,08—1999,08 中国科学院感光化学研究所从事超分子光化学研究
历任助理研究员、副研究员、研究员、博士生导师
1997,04—1998,04 香港大学化学系，博士后研究   导师：支志明 院士
1999,08—今      中国科学院理化技术研究所，从事光化学转换研究 研究员，博士生导师，超分子光化学实验室主任，科技委委员
研究领域：
长期致力于光化学转换的研究，涉及（1）太阳能的光化学转换：特别研究利用太阳能光催化制氢、制氧和二氧化碳还原；（2）光化学合成与技术：利用光化学反应洁净、节约、节能的特点，开发重要精细化学品的光化学反应和技术，发展高效、高选择性、环境友好的光化学合成新策略；（3）重要的光物理和光化学过程：利用稳态和时间分辨的技术，研究激发态涉及的基本化学和物理过程¾光诱导电子转移、能量传递、辐射跃迁和无辐射跃迁以及化学转换的机制、效率和动态学，为实现高效光化学转换提供依据。
获奖及荣誉：
2001年获得国家自然科学基金“杰出青年基金”资助，结题被评为优秀并获中国科学院“百人计划”（2006）后续支持，2004年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”，2006年荣获“第三届中国青年女科学家奖提名奖”，2006年享受国务院政府津贴，2007年获得国家自然科学基金“杰出青年海外青年基金”资助，2007年荣获“第十届中国青年科技奖”，2009年荣获“第三届中国科学院十大杰出妇女”，2010年荣获“第七届中国青年女科学家”奖，2011年荣获“中国科学院朱李月华优秀教师奖”。已在国内外核心刊物Acc. Chem. Res、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等发表论文180余篇，申请国际国内专利30余项，多次应邀在国际学术会议上报告工作。作为主要研究人员获得国家自然科学二等奖1项（2005年，第二完成人）。目前为中国化学会光化学专业委员会委员、亚洲和大洋洲环糊精学会（Asian and Oceanian Cyclodextrin League）委员、美国化学会《Inorganic Chemistry》国际编委、《Chinese Journal of Chemistry》编委、《影像科学与光化学》编委、《科学通报》特约编辑等。
代表论著：
1. Cheng-Bo Li, Zhi-Jun Li, Shan Yu, Ge-Xia Wang, Feng Wang, Qing-Yuan Meng, Bin Chen, Ke Feng, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*, “Interface-Directed Assembly of a Simple Precursor of [FeFe]-H2ase Mimics on CdSe QDs for Photosynthetic Hydrogen Evolution in Water”, Energy Environ. Sci., 2013, 6(9), 2597-2602.
2. Feng Wang, Wen-Jing Liang, Jing-Xin Jian, Cheng-Bo Li, Bin Chen, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*, “Exceptional Poly(acrylic acid)-Based Artificial [FeFe]-Hydrogenases for Photocatalytic H2 Production in Water”, Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52(31), 8134-8138.
3. Jing-Xin Jian, Qiang Liu, Zhi-Jun Li, Feng Wang, Xu-Bing Li, Cheng-Bo Li, Bin Liu, Qing-Yuan Meng, Bin Chen, Ke Feng, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*, “Chitosan Confinement Enhances Hydrogen Photogeneration from a Mimic of the Diiron Subsite of [FeFe]-Hydrogenase”, Nat. Commun., 2013, 4:2695.
4. Zhi-Jun Li, Jiu-Ju Wang, Xu-Bing Li, Xiang-Bing Fan, Qing-Yuan Meng, Ke Feng, Bin Chen, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*, “An Exceptional Artificial Photocatalyst, Nih-CdSe/CdS Core/Shell Hybrid, Made In Situ from CdSe Quantum Dots and Nickel Salts for Efficient Hydrogen Evolution”, Adv. Mater., 2013, 25(45), 6613-6618.
5. Qing-Yuan Meng, Jian-Ji Zhong; Qiang Liu, Xue-Wang Gao, Hui-Hui Zhang, Tao Lei, Zhi-Jun Li, Ke Feng, Bin Chen, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*, “A Cascade Cross-Coupling Hydrogen Evolution Reaction by Visible Light Catalysis”, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135(51), 19052-19055.
承担科研项目情况：
承担了国家“973”重点基础研究发展规划项目、中科院知识创新工程和多项国家自然科学基金重点及面上项目等。

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可见光驱动有机化学反应的最新进展

光化学反应是研究激发态分子的反应。它以光为激发手段，以洁净、节能、节约为目标，是合成化学中非常活跃的研究领域之一。第一次世界大战后，光化学反应的研究迅速开展起来。光源、分光装置、产物分离鉴定仪器设备的快速进步极大促进了光化学反应的研究。近年来，有机光化学研究在中国取得了长足的发展，高水平的研究团队不断涌现，研究成果在国内、国际产生了重要影响。
来自中国科学院理化技术研究所的吴骊珠研究员（通讯作者）等人对有机光化学反应研究的飞速发展进行了综述，并展望了光化学反应实现多样的化学转换。

文章信息：
Recent advances in visible-light-driven organic reactions
Qiang Liu and Li-Zhu Wu
Natl Sci Rev (2017) 4 (3): 359-380. 10.1093/nsr/nwx039
https://doi.org/10.1093/nsr/nwx039

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光合作用是人类与大自然交互的最重要方式，自然界的绿色植物将人类所产生的二氧化碳通过光合作用转换为碳水化合物和氧气反馈人类。人类一边享受着大自然馈赠的同时，一边也惊叹着大自然的鬼斧神工。科研工作者，人类社会中的普通群体。他们默默无闻，并积极地从自然界汲取灵感。自然界光合作用也是科研工作者们重要的学习仿造对象。

人工光合作用是科研工作者们提出模拟自然光合作用实现太阳能到化学能转换的一种技术手段。例如：利用人工光作用可以将水在太阳光照条件下转换为氢气和/或氧气，前者（氢气）为人类提供清洁能源，后者（氧气）为人类提供生存的必需条件。早在上个世纪七八十年代，科研工作者们对于人工光合作用的研究（以有机染料和块体半导体材料为主）就已经在世界范围内达到高潮，但是由于该类体系转换效率低下、稳定性不高等劣势，至今未能对该技术实现大规模应用。随着本世纪半导体纳米材料技术的迅猛发展，纳米材料展现的一系列应用前景再次将人工光合作用推上了研究的新热潮。近些年，科学家们开始广泛研究半导体量子点在人工光合作用领域的应用（主要应用于光解水产氢产氧），并且取得了一系列的重要进展。

  近日，中国科学院理化技术研究所超分子光化学实验室（佟振合院士和吴骊珠研究员为共同通讯作者）在国际顶级期刊Nature Reviews Chemistry 上发表了一篇关于半导体量子点在人工光合成领域应用的综述文章，文章题目为“Semiconducting quantum dots for artificial photosynthesis”。该综述从半导体量子点光分解水原理入手，分别从量子点的尺寸效应、量子点异质结和量子点表面特性等三个方面剖析了影响半导体量子点光解水制氢效率的主要因素。最后，具体阐述了该领域的研究者们通过一系列手段（如尺寸优化、结构改性和表面修饰）对量子点进行调控，从而促进量子点的太阳光捕获效率、电荷分离效率以及量子点到催化中心的电荷迁移效率，并最终基于半导体量子点构筑了高效、稳定的人工光合成制氢体系。

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11月22日，中国科学院召开2019年新当选院士座谈会，并正式公布了今年院士增选结果。我所吴骊珠研究员榜上有名，成为今年中国科学院化学部新进院士。
　　吴骊珠，有机光化学家，1990年本科毕业于兰州大学，1995年在中国科学院感光化学研究所获博士学位，现为中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究中心主任，中国化学会常务理事，物理有机专委会副主任，国际Reaxys PhD Prize委员会成员，亚洲及大洋洲光化学协会理事。
　　吴骊珠长期从事有机光化学的研究，在有机光化学合成和人工光催化分解水制氢研究中做出系统性创新成果。利用可见光催化提高了光化学反应选择性，实现了若干具有典型意义和重要应用价值的光化学反应。突破了传统脱氢偶联反应必需加入化学计量氧化剂的局限，创建“放氢交叉偶联”新反应，实现了多种惰性键的活化和交叉偶联。模拟自然界光合作用系统I和系统II，开发了高效、稳定、廉价的可见光驱动放氢和放氧催化体系，实现了没有牺牲剂条件下高效稳定的可见光催化全分解水制氢和放氧，将国际上最高产氢催化转换数提升到1600万，取得了可见光催化制氢研究的突破性进展。
　　吴骊珠曾获多项奖励和荣誉称号。2001年获得国家自然科学基金“杰出青年基金”资助，2004年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”，2005年获得国家自然科学二等奖1项（第二完成人）。2007年荣获“第十届中国青年科技奖”，2009年荣获“第三届中国科学院十大杰出妇女”，2010年荣获“第七届中国青年女科学家”奖，2011年荣获“中国科学院朱李月华优秀教师奖”，2013年荣获“中国化学会-物理有机化学奖”，2016年荣获“第三届中国化学会-赢创化学创新奖”，2016年入选第二批国家“万人计划”百千万工程领军人才，2017年当选为英国皇家化学会会士。

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中科院理化所吴骊珠课题组首次证实分子聚集降低芳基端烯三重态能量，实现可见光催化分子间的[2+2]环加成反应，解决了具有高氧化还原电位和高三重激发态能量的端烯分子活化问题，为可见光催化转化提供了新的反应机制和设计思路。
       环丁烷骨架是众多活性药物分子和天然产物的基本构筑单元。烯烃的[2+2]光环加成反应是构筑四元环丁烷的有效方法。利用可见光照射，通过光催化剂与烯烃分子之间发生电子转移或能量传递能够极大提高了[2+2]光环加成反应的效率和选择性。然而受制于较高的氧化还原电位以及三重激发态能量，芳基端烯，尤其是贫电子端烯，很难通过可见光催化活化。

        近日，中科院理化所吴骊珠课题组首次报道聚集诱导端烯分子发生高效的光催化[2+2]环加成反应。作者通过详尽的对照实验、动力学分析以及光谱数据揭示了芳基端烯分子在溶液中聚集，形成的聚集体拥有比单体更低的三重态能量。基于此，普通光催化剂Ir(ppy)3即可通过三重态-三重态能量传递，实现芳基端烯分子的[2+2]环加成反应，高效构筑四元环丁烷产物。与传统的反应模式不同，芳基端烯生成的分子聚集体与激发态光催化剂发生能量传递，生成[2+2]环加成产物，而不是单个底物分子接受光催化剂的能量到达激发态，随后与另一个基态分子发生反应。
       作者发现这一独特的反应路径表现出良好的底物适用性。如图2所示，在苯乙烯衍生物的自身二聚反应中不同位置取代的甲基、大位阻的叔丁基、给电子的甲氧基和氨基、吸电子的三氟甲基和氰基等均能很好的兼容，并以中等以上的产率得到环丁烷骨架。此外，苯乙烯衍生物之间的交叉[2+2]环加成反应也可高效地进行，对取代基团的空间位阻以及电子效应等均表现好的耐受性。
       综上所述，作者首次利用分子聚集实现了可见光催化芳基端烯的[2+2]环加成反应，为1,2-二芳基环丁烷骨架的合成提供了切实可行的路径。该方法不依赖于底物和光催化剂的电子和位阻效应，而是利用底物的聚集行为使反应高效进行。这不仅有助于拓展[2+2]光环加成反应的深度和广度，而且为设计新型可见光催化化学转换提供了新的思路。该工作以Communication的形式发表在CCS Chemistry 2020年第一期。


文章详情：
Aggregation-Enabled Intermolecular Photo[2+2]cycloaddition of Aryl Terminal Olefins by Visible-Light Catalysis
Zan Liu , Chao Zhou , Tao Lei , Xiao-Lei Nan , Bin Chen, Chen-Ho Tung& Li-Zhu Wu
DOI: 10.31635/ccschem.019.201900049
Citation: CCS Chem. 2019, 1, 582–588

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中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究中心吴骊珠院士团队报道了第一例两亲性μ-O桥水氧化催化剂——"Green Dimer"。
研究发现，含两亲性基团的单核催化剂Ru-bda (2,2'-bipyridine-6,6'-dicarboxylic acid) (monomer) 在水中会被氧气逐渐氧化生成绿色新物种。该物种在抗坏血酸作用下被可逆还原。借助紫外可见光谱（UV-vis）、高分辨质谱（HR-MS）、循环伏安（CV）及光谱电化学、X射线近边吸收结构（XANES）、X射线扩展吸收精细结构谱（EXAFS）、核磁（NMR）、顺磁（EPR）、拉曼光谱（Raman）等表征手段，研究人员确认所得绿色新物种为具有混合价态RuII-O-RuIII结构的"Green Dimer"，与经典"Blue Dimer"（RuIII-O-RuIII）相似。两亲性基团使单核催化剂monomer和双核催化剂"Green Dimer"具有良好的水溶性，在水中形成30-100nm的聚集体，并表现高效的催化水氧化性能。

机理研究表明，单核催化剂monomer通过形成的两个高价中间体RuV=O相互耦合，形成O-O键释放氧气，而双核催化剂"Green Dimer"μ-O桥结构极大影响了O-O键的形成，水分子通过亲核进攻高价金属氧化物中间体完成水的氧化，与"Blue Dimer"类似。这一机制的转变揭示了Ru-bda催化剂另一条重要的产氧途径，也意味着长寿命Ru-bda催化剂在水中的真正形式含有多核μ-O桥结构。这一研究成果为设计新型人工水氧化催化剂提供了新方法、为探究自然界Mn4CaO5簇O-O键形成机制奠定了基础。

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近日，Angewandte Chemie 期刊宣布，首次引入顾问编辑，他们将一起组成十人科学顾问委员会。其中两位中国大陆科学家在列，为中科院理化所吴骊珠（Li-Zhu Wu） 院士和清华大学张强（Qiang Zhang）教授。
　　据期刊消息，顾问编辑作为活跃的科学家，将把他们在科学前沿的亲身经验观点带入期刊决策过程中。他们将与内部编辑团队密切互动，合作过程将会发挥两种编辑角色的优势。另外，顾问编辑将参与复杂的决定和上诉，以及对道德案例提供直接的科学见解。

吴骊珠院士作为Angewandte Chemie首届顾问编辑的简介

　　吴骊珠，1990年毕业于兰州大学化学系，获学士学位。1995年毕业于中国科学院感光化学研究所，获博士学位。毕业后留所工作，历任助理研究员、副研究员、研究员。1997年至1998年赴香港大学化学系从事博士后研究。现为中国科学院理化技术研究所研究员，博士生导师。长期致力于光化学研究，涉及太阳能光化学转换、光化学合成与技术、超分子体系中重要的光物理和光化学过程。曾获国家自然科学基金杰出青年基金资助（2001）、国家自然科学二等奖（2005，第二完成人）、中国青年科技奖（2007）、中国青年女科学家奖（2010）、中国化学会-物理有机化学奖（2013）、中国化学会-赢创化学创新奖（2016）。2017年当选英国皇家化学会会士。2019年当选中国科学院院士。

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11月3日，发展中国家科学院（TWAS）在官方网站上公布了新增选院士名单，中国科学院院士、理化所吴骊珠研究员当选发展中国家科学院院士，是化学科学领域唯一入选的中国科学家。
　　发展中国家科学院成立于1983年11月，是非政府、非政治和非营利性的国际科学组织，致力于支持和促进发展中国家的科学研究。发展中国家科学院院士一般从发展中国家的著名科学家中选举产生，外籍院士从发达国家的著名科学家中选举产生。截至目前，全球共有发展中国家科学院院士1343人。此次共有58位科学家入围发展中国家科学院院士增选名单，其中有7位来自中国。

吴骊珠院士

　　吴骊珠，有机光化学家，1990年本科毕业于兰州大学，1995年在中国科学院感光化学研究所获博士学位，现为中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究中心主任，中国化学会常务理事，物理有机专委会副主任，国际Reaxys PhD Prize委员会成员，亚洲及大洋洲光化学协会理事。
　　吴骊珠长期从事有机光化学的研究，在有机光化学合成和人工光催化分解水制氢研究中做出系统性创新成果。利用可见光催化提高了光化学反应选择性，实现了若干具有典型意义和重要应用价值的光化学反应。突破了传统脱氢偶联反应必需加入化学计量氧化剂的局限，创建“放氢交叉偶联”新反应，实现了多种惰性键的活化和交叉偶联。模拟自然界光合作用系统I和系统II，开发了高效、稳定、廉价的可见光驱动放氢和放氧催化体系，实现了没有牺牲剂条件下高效稳定的可见光催化全分解水制氢和放氧，将国际上最高产氢催化转换数提升到1600万，取得了可见光催化制氢研究的突破性进展。
　　吴骊珠曾获多项奖励和荣誉称号。2001年获得国家自然科学基金“杰出青年基金”资助，2004年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”，2005年获得国家自然科学二等奖1项（第二完成人）。2007年荣获“第十届中国青年科技奖”，2009年荣获“第三届中国科学院十大杰出妇女”，2010年荣获“第七届中国青年女科学家”奖，2011年荣获“中国科学院朱李月华优秀教师奖”，2013年荣获“中国化学会-物理有机化学奖”，2016年荣获“第三届中国化学会-赢创化学创新奖”，2016年入选第二批国家“万人计划”百千万工程领军人才，2017年当选为英国皇家化学会会士，2019年当选中国科学院院士。

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3月1日，全国妇联在京举行“三八”国际妇女节纪念暨表彰大会。中共中央政治局常委、中央书记处书记蔡奇出席大会并为受表彰的先进典型代表颁奖。全国人大常委会副委员长、全国妇联主席沈跃跃出席会议并讲话。
　　理化所吴骊珠院士荣获“全国巾帼建功标兵”荣誉称号，受到大会表彰，并作为先进典型代表发言。

　　大会表彰了10名全国三八红旗手标兵、298名全国三八红旗手、199个全国三八红旗集体、996名全国巾帼建功标兵、1992个全国巾帼文明岗、500个全国巾帼建功先进集体，向广大妇女发出“巾帼心向党 奋进新征程”的倡议。
　　吴骊珠现任理化所研究员，第十四届全国政协委员，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，英国皇家化学会会士，并担任中国宋庆龄基金会理事等职。她带领团队勇于挑战人工光化学作用的科学难题，凭借长期从事光化学的研究积累，模拟自然界光合作用系统的工作原理，开发了高效、稳定、廉价的人工光合成催化体系，取得了系统性的创新成果，在国内外产生重要影响，有力推动了光化学的发展和进步。曾获国家自然科学二等奖1项，并先后荣获“第十届中国青年科技奖”、“第三届中国科学院十大杰出妇女”、“第七届中国青年女科学家奖”、“旭茉成功女性大奖”、“中国科学院朱李月华优秀教师奖”、“中国化学会-物理有机化学奖”、“2014年度中国科学院优秀研究生指导教师奖”、“第三届中国化学会-赢创化学创新奖”、“百千万工程领军人才”、“2017年度中国科学院优秀导师奖”、“2020年度中国科学院优秀导师奖”、“中国科学院大学领雁银奖-振翅奖”等，2019至2021年连续三年入选科睿唯安“全球高被引科学家”。

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5月30日，人力资源社会保障部、中国科协、科技部、国务院国资委在京举办“庆祝全国科技工作者日暨全国创新争先奖表彰大会”。理化所吴骊珠院士荣获第三届全国创新争先奖，受到大会表彰。
　　吴骊珠，现任中国科学院理化技术研究所研究员、中国科学院院士、第三世界科学院院士。吴骊珠长期从事光化学的研究，致力于破解光与物质相互作用的奥秘。创建了“放氢交叉偶联”反应，实现了若干具有典型意义和重要应用价值的化学反应。借鉴自然光合作用与酶促反应，构建了人工光合作用系统，大幅提升了人工光合作用的效率和稳定性，开创了高效、稳定的光化学转换系统。在国内外产生重要影响，有力推动了光化学概念和应用的革新。
　　吴骊珠曾获国家自然科学基金杰出青年基金资助，并先后荣获第十届中国青年科技奖、第七届中国青年女科学家奖、中国化学会-物理有机化学奖、第三届中国化学会-赢创化学创新奖、全国巾帼建功标兵、中国科学院优秀导师奖等。