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  手性是自然界的基本屬性之一，生命過程中廣泛存在著手性的產生、傳遞、放大和調控。受此啟發，合成特定手性結構的聚合物，研究其獨特的物理化學性質和功能，已成為當今高分子科學領域研究的熱點之一。然而有機聚合物材料的光學活性普遍十分微弱，已成為制約手性微納光子學技術發展的關鍵瓶頸問題。在前期工作中，中科大鄒綱教授課題組將圓偏振光、磁圓二向色性（Nat. Commun. 2014, 5, 5050）、超手性光（Nat. Commun. 2018, 9, 5117）以及手性等離子體誘導（Nat. Commun. 2020, 11, 1188）等引入到不對稱光聚合體系中，發展了一系列手性聚合物功能材料的可控合成新方法。

  探索和理解材料結構和手性光學功能間的構效關系是實現手性光學器件理性設計和研發的基礎，通過逆向設計指導手性結構的精準構筑，實現對材料手性光學功能的任意操縱是人們不斷追求的夢想。有機聚合物材料的工藝參數復雜、設計空間巨大，而基于“窮舉”、“試錯”等手段的傳統研究范式，在面對龐大的化學空間、配方和工藝的搜索時，卻常常止步于局部最優，無法進行全局探索。在前期工作中，中科大江俊教授團隊研制出了全球首個數據智能驅動的全流程機器化學家（Natl. Sci. Rev. 2022, 9, nwac190），實現了大數據與智能模型雙驅動下的合成-表征-測試全流程開發，在高熵催化劑等體系中建立全局搜索模型并找出了全局最優解。

圖2 手性聚合物功能薄膜的正向精準預測與逆向設計

圖3手性聚合物功能膜的按需逆向定制

圖4聚合物手性光學薄膜用于圓偏振多色激光顯示。

圖5 圓偏振熒光復合薄膜的逆向、精準定制。

  該研究基于數據智能驅動的機器化學家平臺，構建薄膜結構參數、光譜特性和薄膜手性光學響應間的耦合映射關系，能有效克服聚合物結構復雜性給材料構效關系研究帶來的困擾，突破傳統手性光學材料設計中結構信息精度差、效能預測難等瓶頸，實現按需定制，指導特定手性光學功能的聚合物薄膜的精準制備。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-41951-x