献给罗伯特·哈默斯的颂词

《The Journal of Physical Chemistry C》：Tribute for Robert Hamers

本文为庆祝Robert Hamers院士职业生涯而设立的纪念专辑导言，系统梳理了他35年在威斯康星大学麦迪逊分校的学术历程，涵盖扫描隧道显微镜技术发展、半导体表面化学键合机制、纳米材料环境效应及跨学科农业应用等关键领域，并强调其作为导师培养多代科学家的深远影响。

　　

特刊

作为《物理化学C杂志》特刊“Robert Hamers Festschrift”的一部分而出版。

照片由Ilia Guzei拍摄

我们非常荣幸地推出这本纪念特刊，以庆祝我们亲爱的同事、合作者和导师Robert “Bob” J. Hamers的职业生涯和成就。

Bob在威斯康星大学麦迪逊分校（UW–Madison）作为本科生开始了他的科学之旅，他即将在该校担任教授35年，期间为物理化学和材料化学领域做出了重大贡献。在接下来的文章中，Bob将分享他这段旅程中的亮点，他通过非凡的能力在不同领域之间建立联系，并设想出理解学科间以及材料相间界面化学现象的新方法。

Bob在IBM开始独立研究时，扫描隧道显微镜技术正处于快速发展阶段，这一时期的重要突破包括开发了用于能量分辨的Si表面成像的新方法。(1?3)他转学到UW–Madison大学化学系后，重点转向了化学转化研究，这极大地推动了我们对有机分子与半导体表面之间键合反应的理解。(4?6)特别是他在界面环加成反应方面的研究至今仍对相关领域产生深远影响。

他对半导体上分子反应性的研究很快催生了创造化学稳定性强的固-有机界面的新方法。在纳米材料研究迅速发展的背景下，这些新方法解决了如何在复杂环境中有效控制纳米粒子的功能、识别和传递的问题。尤其是他对钻石及其他碳材料的超稳定改性的研究(7?9)，为生物传感(10,11)、电化学(12?14)、光化学(15,16)以及催化(15,16)等领域的基础研究提供了重要支持。

他在固体-液体界面研究方面的努力还促进了表面与纳米材料相互作用的理解。这一领域一直是Bob职业生涯中的重要方向(17?19)，而近年来他对环境化学的关注日益增加，成为其科学研究的核心部分。他领导的NSF“可持续纳米技术中心”（CSN）汇集了来自不同但互补研究领域的专家，共同致力于揭示决定纳米粒子环境影响的关键过程。(20)

CSN的研究成果的一个显著特点是它试图将生物学、毒理学、农业、光化学、氧化还原/生物氧化还原过程和材料化学联系起来。这种跨学科的方法在过去几年中取得了重大突破，揭示了纳米材料引发的复杂效应。例如，关于纳米粒子表面电荷分布如何影响物质吸收和膜穿透的研究(21,22)，以及纳米粒子与生物分子之间的氧化还原相互作用对生命关键生化过程和纳米粒子命运的影响(23,24)，都为相关领域的发展提供了重要启示。这些基础研究还推动了新型农业技术的发展，实现了微量营养素的精准输送(25,26)，从而提高了植物的抗逆性和生产力。

在这篇前言中很难充分展现Bob科学事业的动态发展，上述内容仅简要介绍了他在物理化学和材料化学领域的部分贡献。尽管这本纪念特刊是为了庆祝他的退休而编写的，但他已经开始了天体化学和前生物化学领域的新研究。所收录的文献仅作为了解Bob工作内容的辅助资料，因此具有选择性而非全面性。我们鼓励读者利用这些论文作为进一步探索的起点。

这些来自合作者、同事、前学生和团队成员的特邀文章反映了Bob在研究范围和指导精神方面的卓越贡献。最近，我们有幸与他共事过的团队成员齐聚一堂，庆祝他的退休，或者说他作为名誉教授在UW–Madison的新研究生涯的开始。来自世界各地、来自不同背景和机构的科学家们因为共同回忆在Bob团队中的美好时光而团结在一起。我们清楚地认识到，他在团队中的经历对我们每个人的科学教育都至关重要，不仅塑造了我们的科学研究方法，还影响了我们的团队协作和沟通能力。他始终以身作则，展现了科学诚信、求知欲、包容性和专业行为的尊重。他慷慨奉献时间，促进了几代科学家的职业和个人成长，这是他最令人钦佩的成就之一。这种指导精神难以从学术记录中完全体现出来，因此我们很高兴能在纪念特刊中予以强调。希望您能喜欢这份纪念他的文章集。