类似名片大小、厚薄的存储器，如同一个“移动图书馆”，能存放大学图书馆内的海量资料；钢笔模样的一个计算机，揿一下按钮，拉开一方屏幕，通过声控可让计算机干各种复杂活儿……这些奇妙的东西和场景，并非遥不可及。华东理工大学田禾教授领衔的科研团队，致力于研究“有机荧光功能材料”，该项基础研究将为上述“梦幻”般的未来信息化生活铺路。相关科研成果最近获2007年度国家自然科学二等奖。
目前，计算机里的存储器，人们日常使用的U盘、可擦式光盘等，用的主要是无机存储材料。这类无机材料需高度提纯，在生产过程中耗能大，价钱贵，很难降解。能否用有机材料来制备可擦式光信息存储材料？有机材料来源广泛，容易提纯，生产中耗能少，价格便宜，大概仅为用无机材料制造的相关产品的百分之一。
使用有机材料进行可擦式光信息存储，如何使之高密度地存储海量信息？田禾教授介绍，现在我们使用的光盘、U盘上的存储点是微米级的；要提高信息存储密度，需要把这些存储点变得更小，排列得更加紧密，这样存储量就变大了。因此，他的科研团队致力于打造尺寸为分子级的存储点，并运用荧光，可以快速、高灵敏度、高分辨率地读写“分子机器”上的信息。
“分子机器”研究近年来在国际上快速升温。2007年，美国加州大学洛杉矶分校的斯图特教授运用分子轮烷机器，制造出分子存储器，每平方厘米可存储10的11次方比特的信息，引发国际科技界惊叹———“如此高密度，已经达到2020年的存储密度水平！”
海量存储，只是“分子机器”的一部分功能。田禾和他的科研团队希望让“分子机器”可以进行运算，使未来的计算机变得越来越聪明。“我们把分子看成孩子，教她拼图、搭积木、做算术……一步一步，帮助她不断发展智力。”田禾教授等人合成的“分子机器”，就像在一根木棍上穿一个珠子，“木棍”由偶氮或苯乙烯分子制成，“珠子”的材质则是由6-7个葡萄糖分子“手牵手”组成的环糊精分子。在光驱动作用下，“珠子”在“木棍”上来回滑动，好似一个“算盘”，在田禾他们的“调教”下，分子“算盘”逐渐具有越来越多的逻辑计算能力。
我们习惯把计算机称为“电脑”，电脑里的芯片布满集成电路。今后，当布满分子电路、非常聪明的“分子机器”组装成计算机后，计算机就会升级为存储容量更大、算得更快、逻辑功能更强的“分子脑”，从而摆脱“摩尔定律”的极限束缚。田禾教授领衔的“有机荧光功能材料”项目已发表SCI(科学引文索引)收录论文98篇，至今已被同行在国际重要杂志上引用1500次。
专家点评
国家自然科学奖专家组评审意见：提出用荧光作为读出信号的可擦写式光存储新概念，合成了一系列光致变色荧光新型材料，为进一步发展高密度可擦式有机光存储提供了探索的空间；将荧光作为输出信号去表征分子机器的运动，有力地促进了分子机器的研究；发展了一系列树枝状多功能新型发光材料，有望成为一类有应用前景的功能材料。
