学科简介

  一、各个学科的学科简介
  化学工程与技术
  武汉理工大学化工本科专业创办于1958年,1985年依托材料学科招收精细化工专业研究生,2000年获批应用化学硕士授权点,同年与材料学院共建材料学、材料化学与物理二级学科博士点并招收博士研究生,2003年获批化学工艺硕士授权点,2006年获批化学工程硕士授权点,2008年应用化学获批湖北省重点学科,2011年获批化学工程与技术一级学科硕士授权点,2013年化学工程与技术一级学科获批湖北省重点学科。
  目前该学科有院士1人,千人计划1人,长江学者特聘教授2人,国家杰出青年科学基金获得者2人,青年千人计划2人,湖北省楚天学者计划7人,湖北省教学名师1人,2人入选教育部新世纪优秀人才支持计划,1人入选湖北省"百千万人才工程",1人入选湖北省"跨世纪111人才工程",校级特色专业责任教授1人、精品课程教学名师3人。本学科目前拥有国家级工程实践教育中心1个、国家工科基础课程化学教学基地1个、共享国家级重点实验室2个,近五年承担了973计划、863计划和国家自然科学基金等各类项目近100项,在国内外期刊上发表论文120多篇,其中SCI和EI收录100余篇,授权发明专利30多项。
  本学科是在鄂部委院校唯一的化工类省重点学科,第二轮学科评估全国研究生教育综合排名第27位、湖北省部委高校第1位。按照学校争创"两个一流"的目标定位,本学科通过积聚学科力量,秉承"理工并重、协同并进、积聚力量、创新发展"的建设理念,形成具有较强创新能力和国际化办学能力的师资队伍,确保学科省内一流,国内有一定影响,成为中南地区化工行业人才培养和科学研究、支撑湖北省社会经济发展的重要基地。力争下一轮学位点申报中获得一级学科博士学位授权点。
  在人才培养目标方面,本学科结合我校的三大基础行业,旨在培养德、智、体全面发展,具有扎实的理论基础和宽广精深的专业知识,能秉承科学精神和团队合作意识,具有国际化视野、创新思维、熟练掌握一门外国语的专业型、综合型人才,具备在化工、石油化工、材料及相关行业和领域针对性解决应用问题和一定复杂过程能力,能胜任在科研院所、高等院校及化工企业等从事科学研究、教学、管理和工程技术工作。
  近二十年的学科建设和学科沉淀,特别是近年来在促进化学与化工结合、化工与材料结合、工艺与工程结合、软件与硬件结合、理论与实践结合等的成功尝试,形成了鲜明的学科特色。在纳米半导体光催化、功能高分子结构设计、合成和改性,化工过程系统优化和节能减排,生物质化学修饰和定向转化、环境友好型高性能涂料等领域取得了卓有成效的研究成果,居国内先进水平; 为推动湖北省石化、医药和生物等支柱和战略新兴产业的发展起到支撑作用。
  本学科始终坚持走学科间交叉融合与技术集成创新之路。通过"211工程"和湖北省重点学科建设,形成了围绕清洁生产过程中环境友好负载型催化剂的国家战略需求,开发新型具有特定孔道结构的分子筛、高分散负载型金属催化剂和填料型催化剂以及高活性TiO2光催化材料的催化剂与催化反应工程研究方向; 以化工过程的流程模拟、过程综合集成、过程优化设计、操作优化与调度研究等为特色的化工过程集成与优化研究方向; 以生物质为原材料,通过绿色化学的转换过程制备环境友好化学品的生物质化学与化工方向; 围绕三大行业应用主材为特定对象,以新领域精细化学品和功能材料的结构设计、界面调控、合成改性、工艺优化为研究重点,以产品共性问题和自主关键技术为开发目的的精细化工方向。
  本学科建立了分等级纳米拟薄水铝石/γ -Al2O3等催化材料的化学诱导自转变制备方法,提出了影响TiO2光催化选择性晶面效应理论,创立了列队竞争算法,首次发现了受热使电子给体的有序度降低的规律,颠覆了加热以提高聚合物光伏太阳能光伏转化率的传统思路。所研制的新型高效类钙钛矿型催化剂和介孔固体酸催化剂已替代传统游离酸催化剂,实现了碳酸二苯酯、氨基甲酸甲酯等重要化工产品的清洁生产; 开发的智能可视化优化技术与软件,已应用到国内20多家企业和研究单位; 开发的基于流程模拟器的优化技术已用于多个化工过程的设计与改造,平均节能超过30%; 合成的基于生物质分子的纤维、水凝胶、生物海绵和纳米颗粒等生物质材料已成功用于医药、医疗器械和工程塑料等领域。
  化学
  化学是一门实用的和创造性的科学,在自然科学中位居基础核心地位,是包括生命、医药、材料、能源、环境科学等在内的其他学科的重要科学基础和生长点。根据其研究对象和任务,化学分为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理、化学生物学等各具特色的学科方向。与此同时,随着化学与其它相关学科的进一步交叉融合,它的学科分支也在不断发展壮大。目前化学学科发展的主要动向可归纳为四个方面:① 深化对结构(包括分子结构和分子聚集体系等)与性能关系的认识; ② 深入研究化学反应机理,特别是化学反应的微观过程; ③ 发展合成、分析、表征、测试的实验和理论新方法,并依靠计算机技术使各种信息更加灵敏可靠; ④ 加强与生命、信息、能源、环境、材料及其他学科的交叉与合作,促进互相渗透,共同发展。
  武汉理工大学2006年获批无机化学、物理化学二级学科硕士学位授予权,2011年获批化学一级学科硕士学位授予权,2011年开始正式招生。2013年获批湖北省化学一级重点学科,2015年,全国共有101所院校化学学科进入ESI排名,其中武汉理工大学排名第33位。目前与材料学院共建博士点1个(材料物理与化学)。
  学校认真贯彻落实教育部、财政部、国家发展改革委《关于深化研究生教育改革的意见》和全国研究生教育质量工作会议精神,坚持"适应需求、积极探索、凝炼特色、规范管理"的发展思路,加强本学位点建设:服务于现代化学化工行业对高层次创新人才的需求,为企业和科研院所培养并输送大批化学领域创新型人才; 积极探索创新学术型硕士研究生培养模式,改革研究生培养机制; 强化本学位点学科领域特色,尤其是加强无机功能材料化学及应用催化学、应用电化学、表面与界面化学和有机合成化学等研究方向的建设,进一步凝练并强化学科特色; 强化学术型硕士研究生培养的全过程管理,加强组织机构、管理制度等制度化、规范化建设,保障人才培养质量。
  武汉理工大学化学学科具有悠久的历史和良好的基础。长期以来,学科点以我校国家重点学科— — 材料学科为依托,重点培养和引进了包括"千人计划"、"学科首席教授"、"教育部长江学者奖励计划"特聘教授和"国家杰出青年基金"获得者在内的化学各学科方向带头人致力于金属有机化学、精细无机合成化学、理论与计算化学、应用电化学、表面与胶体化学、化学生物学、高分子化学以及工业催化等多个领域的研究。化学学科日益成为武汉理工大学科技创新的闪光点和高层次人才培养的重要支撑点。
  药学
  武汉理工大学学校2001年开设制药工程本科专业,2003年获批药剂学二级学科硕士点,2005年获批药学一级学科硕士点,2006年获批湖北省中药制剂工程技术研究中心,2007年自主设置生物材料学二级学科博士点并在材料学和生物材料学两个博士点招收博士研究生,本科制药工程专业被国家列为"卓越工程师"试点专业,2013年药学一级学科获批湖北省重点学科,2015年获批湖北省校企共建现代中药研发中心。
  学校认真贯彻落实教育部、财政部、国家发展改革委《关于深化研究生教育改革的意见》和全国研究生教育质量工作会议精神,坚持"适应需求、积极探索、凝炼特色、规范管理"的发展思路,以服务于现代医药行业对高层次应用型创新人才的需求为宗旨,为医药行业培养并输送药学领域应用型创新人才。
  我校药学学科,现有25名专职教师,其中教授12人,副教授8人; 博士研究生导师4人,硕士研究生导师16人,具有博士学位的教师22人,占教师比例的88%(其中40%的教师具有博士后、海外留学经历)。
  我校药学学科共承担了国家自然科学基金、科技部863专项、工信部专项等22项国家级、 17项省部级重大和重点科技项目,纵向及横向项目合计200余项,科技经费总数3000余万元。近5年发表SCI收录论文50余篇、获授权专利15项、国内外学术专著3本,获得湖北省科技进步一等奖1项,二等奖1项,武汉市科技进步一等奖1项。
  我校药学学科经过多年建设已形成了较为稳定的5个研究方向:药用高分子材料学、中药活性成分及制剂工艺、药物新剂型与新技术、药物分子设计及不对称合成、药品质量标准及中药分析等。
  我校药学学科经过近年来的科学研究和学科建设,形成了以药用高分子材料、缓控释给药系统、中药活性成分基础研究、中药超临界萃取、大孔树脂分离等现代中药制剂生产关键技术及工艺研究等学科优势特色。
  生物科学与技术
  生物科学与技术系成立于2002年,立足武汉理工大学的传统及优势学科,广聘海内外优秀高端人才,紧跟生物技术发展的世界先进水平,发展与多学科交叉具有理工特色的生物学科研究以及交叉学科研究。
  生物科学与技术系设有生物学一级学科,目前的主要研究方向包括:生物制造与组织工程、再生医学与干细胞应用、生物材料与生物3D打印、生物化学与分子生物学、微生物学、植物学、材料及仿生研究,并为具有武汉理工大学特色的研究方向如生物医学材料、生命复合材料、微波生物学、资源与环境、制药工程等提供了有力的支撑。主要科研教学机构有再生医学研究中心、应用生物技术研究所、生物实验中心、武汉理工大学-蕲农化工有限公司联合研发中心。主要研究目标聚焦于生物材料、干细胞调控、小RNA技术、微生物环境、生物能源等相关技术领域。近几年,生物系承担了多项国家自然科学基金以及省、部级科研项目,在SCI收录期刊和本研究领域的顶级期刊上发表了多篇高水平研究论文。本专业教师曾多次受邀在国内外的高水平学术会议上作学术报告和成果展示,在国际上有一定的影响力。生物系多名教师亦致力于服务地方经济,承担了大量横向研究项目,并取得了卓越的成效。
  生物科学与技术系重视学科建设、师资队伍建设与人才培养工作。全系现有教师16人,其中教授4人,副教授7人,具有博士学位者占80%,具有海外经历者60%,绝大多数为50岁以下中青年教师。师资队伍中有"楚天学者"特聘教授1人、武汉理工大学"15551人才工程"、"精品课程教学名师"1人。在校本科生230人,在读博士生5人、硕士生26人。硕士及本科毕业论文多次获得省、校优秀学位论文奖励。已毕业本科生中30%以上到国内外知名高校及研究机构继续深造,多人获得国外大学的全额奖学金资助。
  生物科学与技术系为加强科研及教学平台建设,先后购置、更新了一批先进的科学仪器设备,包括生物3D打印机、倒置荧光显微镜、高效荧光酶标仪、实时定量PCR仪、徕卡组织病理学全套设备、荧光光谱仪、凝胶成像系统、大型发酵设备等,仪器设备总数600台(套),现有及近期设备购买总值超过2000万元。
  二、 各个学科的研究方向/研究领域
  化学工程与技术
  ①催化剂与催化反应工程
  特色:围绕清洁生产过程中环境友好负载型催化剂的国家战略需求,开发新型具有特定孔道结构的分子筛、高分散负载型金属催化剂和填料型催化剂; 针对纳米半导体氧化物和介孔固体超强酸催化剂的光(热)催化性能、催化机理和反应放大过程中所涉及的共性科学问题进行了卓有成效的研究,提出了分等级纳米拟薄水铝石/γ -Al2O3等催化材料的化学诱导自转变制备方法; 找到了新型高效类钙钛矿型催化剂和MCM-41、ZrO2等为载体的介孔固体酸催化剂的制备方法,阐明了其结构与性能的构效关系,所研制的新型高效类钙钛矿型催化剂和介孔固体酸催化剂已替代传统游离酸催化剂。
  学术地位:以教育部新世纪优秀人才和学科责任教授为主体,先后承担了国家863计划和国家自然科学基金等各类项目40余项,在J. Am. Chem. Soc.、J. Catal.和Appl. Catal. B等国内外期刊上发表多篇论文,其中SCI和EI收录40余篇,论文他引900多次; 获授权发明专利25项。
  作用与意义:针对典型化工过程中负载型催化剂活性组分分散度较低、稳定性较差、贵金属消耗量大的现状及游离酸对设备腐蚀带来的共性问题,开发活性高、催化剂寿命长的固体酸及高分散负载型催化剂制备技术,对提高催化剂工程的应用研究水平具有重要意义。
  ②化工过程集成与优化
  特色:本方向主要从事化工过程的流程模拟、过程综合集成、过程优化设计、操作优化与调度的研究。目前,研究工作在过程系统优化和节能减排方面取得了多项有影响的理论与应用成果。创立的列队竞争算法,在求解大规模系统全局优化难题方面,取得了较大的突破,发表的论文被引用200多篇次; 在操作优化方面,开发的智能可视化优化技术与软件,已应用到国内20多家企业和研究单位; 开发的基于流程模拟器的优化技术已应用到多个石油化工过程的设计与改造,平均节约能耗超过30%; 为大型企业热电系统开发的能量管理与运行优化系统,取得了显著的节能减排效果。
  学术地位:本方向承担了国家863重大专项子课题、国家自然科学基金项目、国家"十二五"科技支撑计划和企业技术合作项目20多项。发表论文90余篇,其中SCI和EI收录30余篇。
  作用与意义:本方向的研究能为化工流程的设计、现有流程的改造、操作条件的优化提供强有力的技术支撑,取得节约投资成本、减少能源、减少污染物排放、增加产量、提高产品质量、延长设备的运行周期的成效,最终提高企业竞争力,实现可持续发展。
  ③生物质化学与化工
  特色:生物质化学与化工以生物质为原材料,通过绿色化学的转换过程制备环境友好化学品。本方向主要研究生物质转化成合成有机化合物、生物质转化为高附加值化学品及生物燃料、天然多糖的衍生化合成生物材料以及生物功能材料的制备及应用。特别在功能化合物的合成与工艺、生物医用高分子材料的研发等方面开展了系统及有效的研究。
  学术地位:本方向承担了国家自然科学基金、国家863计划、科技部国际合作专项、军工专项等国家级省部级重大和重点科技项目20余项,发表学术论文100余篇,获授权发明专利20余项。本方向研究工作受到国内外同行的高度评价与认可。
  作用与意义:主要从事功能化或高性能化生物质化学化工的结构设计、合成和改性以及工艺优化等方向的研究,属生物化工、医药等学科的交叉研究领域。 本方向重点研究将生物质转化为高附加值的化学品及生物活性物质及新型材料。针对资源和能源的日渐枯竭以及人们对生物基化学品需求的快速增加的现状,开展了可再生生物质大量高效生产生物材料和大宗化学品的研究,形成批量制备能力,实现在相关化工过程中的应用。生物质化学与化工具有研究内容广泛、学科交叉跨度大等特点。相关学科的发展也必然会推动生物质化学与化工的发展。
  ④涂料与涂装技术
  特色:涂料与涂装技术研究方向是我校化学工程与技术学科特色研究方向之一,有近六十年的科学研究历史。近年来,该研究方向基于高分子科学的最新进展,针对现代涂料制备过程中涉及的共性和关键科学技术问题,着眼于分子设计思想及先进表征技术与涂料应用的结合,重点围绕高耐久性涂料、特殊功能性涂料、环境友好涂料、表面处理工艺与技术、涂装工程技术等开展了大量卓有成效的研究工作,形成了系列化、功能化、高品质的相关产品,如水性高性能树脂、有机-无机杂化材料、仿生效应组分、双亲或双疏性功能助剂、光固化树脂、新型光引发剂、硅烷表面处理新技术等,并实现了环境友好、资源节约与节能减排等多重效应的有机结合。
  学术地位:该研究方向构建了包括环境友好涂料、功能涂料、表面处理技术、涂装工程技术等在内的四个研究团组,先后承担各类项目50余项,在国内外期刊上发表学术论文百余篇,其中SCI和EI收录30余篇,获授权发明专利30项,获省部级科技奖励3项。
  作用与意义:涂料与涂装技术是目前工业领域应用面广、针对性强、技术突破难度较高的研究领域,该研究方向涉及的研究成果,以环境友好为基本特征,符合国家发展需求,实际应用取得了非常理想的效果,为助力行业和区域经济发展有重要作用。
  ⑤高分子合成工艺
  特色:侧重于高分子化学与物理等基础理论及工程应用研究。主要从事功能化高分子材料的结构设计、合成、改性等方向的研究,属化工与化学、材料等学科的交叉研究领域。涉及高分子合成化学、高分子凝聚态物理和多相多组分高分子体系的物理化学,以及环境友好材料与功能高分子的合成方法与工艺等内容,处于国内先进水平。
  学术地位:本方向承担了多项国家自然科学基金等国家及省部级项目,发表学术论文30余篇,获授权发明专利10余项。
  作用及意义:本方向重点研究高附加值的高分子化学品及新型材料,包括对功能高分子的设计合成、绿色高分子和聚合物高性能化原理等方面的应用基础研究,对资源和能源的日渐枯竭、传统化工造成环境的严重污染以及人们对绿色化学品和能源需求的快速增加的现状,开展了大宗化学品的研究,形成批量制备能力,实现在相关化工过程中的应用。高分子领域具有研究内容广泛、学科交叉跨度大等特点。相关学科的发展也必然会推动高分子化学与化工的发展。本学科对科学技术和国民经济发展的作用无论是在过去、现在还是将来,都是决不能忽视的。
  ⑥精细化学品合成工艺
  特色:重点围绕环境友好精细化学品(绿色粘结剂、工业助剂、功能高分子材料、润滑材料、涂料等)的合成、纯化、制备、复配、商品化、剂型加工等过程中涉及的共性问题进行了卓有成效的研究。已相继开发出多种重要精细化学品,如水性环氧树脂、杂化微球、仿生效应组分、改性活性多糖、双亲或双疏性功能助剂、固体润滑材料、硅烷表面处理液等,经由市场应用,走出了一条以理论探索为先导、产品开发与应用为目的良性发展道路。
  学术地位:本方向的研究队伍以教授、副教授、青年教师组成的科研团队为主体,先后担任了各类项目30余项,在国内外期刊上发表学术论文50余篇,其中SCI和EI收录30余篇,获授权发明专利20项。
  作用与意义:本方向重点研究环境友好精细化学品。针对典型的粘结剂、润滑剂、功能高分子材料、涂料等生产、使用过程中造成环境污染的现状,开发绿色合成、可降解技术,并实现产业化。对我国国民经济的发展,提高科学技术水平,增强产品的国际竞争力,实现可持续发展,提高社会和经济效益都具有重要的现实意义和深远的战略意义。
  化学
  在化学四个二级学科目录指导下,本学位点共有以下十三个研究方向:无机合成化学及其应用、无机功能材料化学及应用催化学、化学生物学、现代仪器分析、天然产物的分离与分析、有机合成化学、金属有机化学与有机催化、生物有机化学、计算化学与化学信息学、胶体与界面化学、应用电化学、高分子合成化学、功能高分子及其应用。其中,无机功能材料化学及应用催化学、应用电化学、表面与界面化学和有机合成化学是重点建设方向。
  我校化学学科为湖北省重点学科,在无机功能材料化学及应用催化学、应用电化学、表面与界面化学和有机合成化学具有明显优势。
   无机功能材料化学及应用催化学
  特色:本研究方向针对传统TiO2光催化技术存在光吸收不足和光生电子空穴对易于复合这两大关键科学问题,发展了新的高活性光催化材料的合成和微结构调控方法,构筑了光催化材料活性增强理论模型,阐明了高活性光催化材料合成方法、微结构调控与性能增强之间的关系,通过微结构调控增强了材料界面光催化反应速率。
  学术地位:该研究方向近5年在Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc.等期刊发表SCI研究论文150余篇,SCI他引超5000余次。余火根教授入选爱思唯尔2014年中国高被引学者,相关研究成果获2014年国家自然科学二等奖,2013年湖北省自然科学一等奖和2012年湖北省技术发明二等奖。本研究方向近几年获批国家自然科学基金9项。
  作用和意义:该研究方向推进了国际光催化领域的研究与应用化进程,所取得的成果将对催化化学、材料化学、纳米化学等相关学科的发展产生重大影响,对解决当前人们广泛关注的环境污染和能源短缺问题具有重大指导意义。
   应用电化学
  特色:本研究方向主要涉及电极材料、电解质及电化学器件(二次电池、超级电容器及其混合系统、燃料电池等)的设计、化学制备、性能及相关电化学过程、离子/电子输运、机理等方面的研究。其特色体现在:1、利用廉价生物质模板法、化学自组装法、界面/表面反应法等制备有利于离子高效扩散的多孔分级复合结构电极材料; 2、发展了有序阵列化复合薄膜电极材料的化学制备,提出了新型电化学储能机理,构建了多类新型柔性电化学储能器件; 3、围绕动态电化学条件下燃料电氧化和氧还原过程,围绕质子传导材料、电氧化和氧还原催化材料的构效关系及其高效电化学反应过程的实现开展有特色的应用基础研究,是我国燃料电池标委会副主任委员单位。
  学术地位:研究结果在国内外学术界产生重要影响,近五年在Chem. Rev., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett., Energy Environ. Sci., Adv. Mater.等SCI期刊上发表论文100余篇,受邀撰写国际专著章节5篇,获得湖北省自然科学一等奖1项,承担国家"863"项课题5项、国家自然科学基金项目10项、省部级科研项目和企业委托项目11项。
  作用和意义:此研究方向对探索化学电源的新体系、新现象、新原理以及推动我国新能源汽车和未来多功能电子设备的发展具有举足轻重的作用和意义,是培养相关领域基础研究和应用研究人才的专业平台。
   表面与界面化学
  研究特色:具体研究内容包括a.新型响应性高分子生物界面材料的构建及性质研究; b.生物大分子在功能界面上吸附及相互作用研究,及其热力学及动力学分析; c.功能界面材料与生物大分子相互作用模型体系的构建,构象形成和转变研究,及其对生物大分子活性和功能的影响; d.发展基于响应性生物界面材料的新型生物大分子识别与操控功能材料与器件,并研究其在疾病检测和治疗中的应用。该研究方向提出基于"识别-介导-功能"协同的生物分子响应高分子材料的设计思想,为新型智能生物材料与器件的开发奠定了基础; 利用细胞层次和生物大分子层次的生物/材料界面手性效应,为新型生物材料的设计提供了新的思路。
  学术地位:该研究方向在Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等期刊SCI论文53篇,SCI他引2000余次。多篇论文被选为期刊封面、首页插图,或被Science等期刊和专业网站作为亮点报道,5篇论文入选Web of Science的ESI近十年高引用论文。获湖北省自然科学奖一等奖1项。
  作用和意义:人工材料和生命体系间的界面形成及相互作用直接决定了其生物功能和应用的成败。生物界面材料的研究核心在于如何通过材料的表面和链段设计以调控、优化细胞及生物分子与材料在界面上的相互作用,这为发展新型生物界面材料指明了方向,同时在生物医用材料、临床医学、生物传感器件、手性分离等多种领域将有重要的应用前景。
   有机合成化学
  特色:a.借助微纳米复合效应、手性和氢键设计思想,通过分子设计,发展具有特殊功能及表面化学和物理性质的新型有序金属有机框架物(MOPs,MOFs)、卡宾/钌和手性有机金属催化剂、有机光电材料,研究烯烃复分解反应、二氧化碳的转化和水分解制氢、不对称碳碳键偶联等反应,实现绿色高效转化。b.实现稠环共轭体系的化学修饰,提高太阳能的吸收和转化效率。
  学术地位:该方向以中组部"外专千人"教授Francis Verpoort领衔,近年来开发了一系列新型高效烯烃复分解催化剂和不对称催化反应。该方向在Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Func. Mater.、Green Chem.和Chem. Eur. J.等期刊发表SCI论文60余篇,获国家自然科学基金6项。
  作用和意义:探索新型均相、多相催化材料应用于有机物的转化和新能源的产生,是材料化学与催化化学领域的研究热点之一,有助于解决当前严峻能源和资源短缺问题。设计和合成性能良好的新型有机半导体材料并探索其在光电器件领域的应用,对有机光电器件的研究具有重要的意义,有助于实现有机薄膜器件的商业化,以至最终替代传统的无机半导体器件。
  药学
  ①药用高分子材料与现代药物传递系统
  特色:本方向从事新型药用高分子材料的合成、药物现代传递系统的设计及其构建方法学研究,属于药物新剂型的一个研究分支研究领域。
  学术地位:本方向队伍承担完成了国家自然科学基金、工信部专项等国家级省部级重大和重点科技项目20余项,在Chemical Communication、International Journal of Pharmaceutics等著名学术期刊上发表论文100余篇,获国家发明专利20余项,湖北省科技进步奖1项,研究工作被国内外同行广泛关注。
  作用和意义:本方向针对巯嘌呤类、氮芥类等化疗药物细胞选择性差、毒副作用大等共性科学问题,系统开发了基于病变细胞表面生物学特性和胞内生理环境响应的主动靶向给药系统,包括pH敏感的结肠靶向纳米给药系统,半乳糖介导的肝靶向纳米给药系统,CD33抗体片段介导的谷胱苷肽敏感的主动靶向控释纳米给药系统,CD38抗体片段介导的组织蛋白酶敏感的主动靶向控释纳米给药系统,为研制高效低毒的化疗药物新制剂提供了技术和理论依据。
  ②生物活性分子的合成方法
  特色:本研究方向主要包括先导化合物的发现、设计与合成,活性分子的临床前生物学评价,药物分子的作用机理研究和构效关系考察等。综合利用计算机辅助设计、有机合成、药物化学、药理学和分子生物学等学科的基本原理和方法,对设计的目标分子进行全方位的评价。重点研究多元芳香杂环体系,含氟芳香杂环化合物和手性先导化合物。通过设计并合成大量具有潜在生物活性的化合物,创建含有不同分子骨架的化合物库,为进一步的药理活性筛选、新药研究提供充足的化合物来源。
  学术地位:近五年来,该方向获得国家自然科学基金、湖北省自然科学基金和其他各类科研基金等10余项资助,发表SCI学术论文20多篇,培养学生20余人,在国内外相关领域均有一定的影响力。
  作用和意义:该方向是发展化学合成药物的重要环节,对新药研究起着决定性的作用。在对有机化学、氟化学、计算化学和手性不对称合成等领域展开了系统性研究的基础上,该方向建立了具有国际影响力的氟化、氟烷基化方法,提出了还原三氟甲基化反应的概念,发展了多种不对称催化技术,合成并建立了拥有多种分子骨架的化合物库。部分结构已完成了临床前的生物活性测试,并取得了较好的结果,这为后续研究提供了重要保障,也为发现I类化学合成新药,奠定了基础。
  ③药物新剂型与制备新技术
  特色:该方向坚持产学研相结合,联合武汉健民药业集团股份有限公司等高新企业,构建了湖北省中药制剂工程技术研究中心,围绕中药新剂型的开发、工艺及工程技术创新开展研究。
  学术地位:该方向获国家自然科学基金、省部级及其他各类项目20余项,发表学术论文50余篇,获授权发明专利10余项,获得湖北省科技进步一等奖1项和武汉市科技进步一等奖1项。
  作用和意义:完成了基于分散片剂型的两种现代中药的创制与产业化、新药补肾胶囊的研究与开发、健脾生血颗粒和当归芍药胶囊的二次开发与产业化,获得了良好的经济和社会效益。其中"基于分散片剂型的两种现代中药的创制"是首次将分散片技术引入组分中药的重大创新成果,该成果经专家鉴定为国际先进水平,并荣获2012年湖北省科技进步一等奖。2012年产品销售额突破7800万,利税超2000万。研制了苦参碱脂质体和苦参碱磁性微球等新剂型。
  ④微生物与生化药学
  特色:本方向以先进的分子生物技术如DNA重组技术,分子克隆技术和生物化学技术来研究生化药物,主要包括微生物制药、生化药学、多肽及蛋白质药物,在药物跨膜运输机制的研究方面有一定特色。
  学术地位:近五年来获得国家自然科学基金、武汉市科技局青年晨光计划、和其他各类科研基金10余项,发表SCI论文30余篇。
  作用和意义:微生物制药是利用微生物技术研究对药物产生菌的控制、微生物次级代谢产物生物合成的调节机制、微生物药物的提取精制工艺。生化药学主要研究生物体的组织成分和代谢产生的药物的相关问题,研究、制备、开发生化药物。多肽及蛋白质药物主要研究其化学合成方法,或者改造生物活性多肽及现有多肽药物,通过组合筛选,氨基酸序列简化或替代改造研发多肽药物。利用多肽和蛋白质的极佳生物相容性能以及针对不同组织修复的特异性能,与生物材料支架结合生成智慧型生物材料,对药物传递、细胞治疗和组织再生等提供良好的介质和平台。
  生物科学与技术
  生物科学与技术系设有生物学一级学科,目前的主要研究方向包括:生物制造与组织工程、再生医学与干细胞应用、生物材料与生物3D打印、生物化学与分子生物学、微生物学、植物学、材料及仿生研究,并为具有武汉理工大学特色的研究方向如生物医学材料、生命复合材料、微波生物学、资源与环境、制药工程等提供了有力的支撑。
  ①生物化学与分子生物学
   特色: 主要研究无机材料标记生物体系的方法和机理、生物体系和无机材料相互作用的理论和机制,以及基于生物过程利用生物体系指导无机材料的仿生制备的理论和技术。探寻候选基因与疾病之间的易感性,阐述候选基因在疾病的发生过程中的作用机制,以及从表观遗传学的角度来探究癌症发生发展过程中,小RNA分子(micro RNA)和DNA甲基化(DNA methylation)等表观遗传学手段在其中的作用。
  学术地位: 目前已经获得多项国家级和省部级科研项目支持,近三年在包括国际顶级期刊Chem. Sci.在内的杂志上发表学术论文30余篇。
  作用和意义: 本方向利用生物化学与分子生物学技术,在分子层面研究生物体系和环境成分的相互作用机制,为医学、环境、能源相关技术领域的问题提供解决方案。
  ②研究方向 : 微生物学与环境生物学
  特色: 本方向利用微生物学与环境生物学的理论与技术,针对环境污染的对象和性质,研究利用微生物体系与环境生物学体系互作机制,研发互作新技术和新材料,探索互作新途径。

  学术地位: 目前已经获得多项国家级和省部级科研项目支持,近三年发表学术论文20余篇。

  作用和意义: 微生物学与环境生物学与医学、发酵工业、环境保护、数学、化学和社会科学都有密切的关系。研究微生物与污染环境的相互关系,特别是如何利用微生物有效降解日趋严重的多种多样的环境污染物,为解决全世界环境污染问题提出一些有效可持续发展的方法和技术以及理论基础,也为环境监测与环境评价、环境治理和环境修复提供可行的修复机制和解决方案。
  ③细胞生物学与生物材料学
  特色:本方向利用细胞生物学理论与技术,研究动物、植物细胞体系和生物材料体系的相互作用,为人类疾病与健康、农业的问题提供解决方案。在生物材料学、组织工程学、纳米生物学等领域正在形成特色。
  学术地位:获得学校及海内外的基金会和企业支持,在生物3D打印、智能生物材料、纳米材料、干细胞研究和应用、器官组织芯片、高通量药物筛选等领域发表高水平学术期刊和会议论文60余篇,同行引用1600次以上。团队成员受邀在国际学术会议和世界著名大学做学术报告30余次。
  作用和意义:细胞生物学与生物材料学综合多学科交叉,包括细胞生物学、分子生物学、材料学、化学、光学、工程学、医学等,该领域的研究与开发对于人类的健康、生活、国家的经济前途及社会的和谐发展,均具有重要意义。尤其对当代医疗技术的革新和医疗卫生系统的改革正在发挥引导作用。