美国国家科学基金会（NSF）于7月30日宣布，遴选麻省理工学院（MIT）牵头建立新型材料研究科学与工程中心（MRSEC），研究方向涵盖医疗成像材料技术、可持续金属生产及下一代半导体。
该项目预计在六年内提供1800万美元的研究资金，汇聚来自九个系所、四所机构的16个研究团队，包括MIT五个院系、三所合作高校及一家教学医院。该奖项目前有待MIT与NSF正式签署研究协议。
MIT材料研究科学与工程中心将由材料科学与工程系（DMSE）副教授拉斐尔·哈拉米略担任主任，同系教授卡洛琳·罗斯担任副主任。中心将在行政上隶属于MIT材料研究实验室。
中心设有两大核心研究方向：一是通过工程手段开发专用材料，推进医疗成像中X射线探测器的性能提升，有望改善癌症诊断效果、降低辐射剂量，并提升工业与安全成像水平；二是研究高温硫基熔融材料，探索金属与半导体的全新制造路径，以期实现更高效的金属生产、拓展关键材料的获取渠道，并催生新型薄膜半导体技术。
此外，该项目还将资助建立一间新型共享实验室，专门用于测试磁性材料及极端条件下的材料性能，由MIT.nano负责管理。这一设施将向学术界和工业界用户开放，进一步丰富NSF支持的全国科研设施资源。
"长远目标是让更广泛的材料与工程界看到跨学科合作解决复杂问题的颠覆性潜力，"哈拉米略表示，"这尤其体现在医疗诊断和金属生产领域——将有全新的可能性成为现实，而这些在今天还被认为是不可能的。"
协作共研的传承
MIT获选MRSEC，是NSF 1.08亿美元投资计划的组成部分——该计划共资助六个研究中心，研究范围涵盖AI驱动的实验室及光物质混合量子材料等前沿领域。NSF的MRSEC项目旨在汇聚跨学科研究团队，推动材料科学与工程领域的边界探索，应对复杂科学挑战。
MIT此次中心建设，承继了学校近60年跨学科材料研究的传统。这一传统可追溯至1960年代美国国防部支持的实验室项目，并延续至此后数十年NSF资助的研究中心。历届MRSEC的投入，为MIT微光子学中心和微系统技术实验室等卓越研究机构奠定了坚实基础。
"我们希望延续这种材料科学协作研究的传统，"哈拉米略说，"核心在于工作方式——以高度目标化的团队模式跨越学科边界，让这个项目真正将人们凝聚在一起。"
参与MRSEC的MIT院系包括：材料科学与工程系、化学系、化学工程系、地球大气与行星科学系，以及物理系。合作机构包括耶鲁大学、加州大学圣塔芭芭拉分校，以及麻省总医院与哈佛医学院放射科。
第一个研究小组将专注于在纳米尺度上重新设计闪烁体——一种将X射线转化为可见光的材料，目标是提升分辨率、响应速度和能量灵敏度。
"我对这一方向的设想，其实主要来自马林和JJ的愿景，我更多是在为他们鼓与呼，"哈拉米略说，这里的"马林"和"JJ"分别指物理系教授马林·索利亚契奇和材料科学与工程系教授胡珏君，两人预计将共同领导该研究方向。
第二个小组的方向更贴近哈拉米略本人在半导体与先进电子材料领域的研究。该小组将深入研究高温硫基液体，以提高铜等关键金属的生产良率与效率。哈拉米略指出，这类材料的研究专长在美国学界已日趋稀缺，中心的目标之一正是在MIT重建这一研究能力。"我非常期待这里能成为一个新的学术重心。"
讲述材料的故事
除科研工作外，中心还将开展科普推广活动，着重彰显材料科学在社会中的重要价值，尤其针对波士顿地区——哈拉米略表示，当地产业对具备材料加工背景的工人需求旺盛。
"比如我们这里的社区大学就没有开设相关专业，"哈拉米略说，"但如果你去密歇根州的社区大学，材料科学对那里的人来说是常识。"
其中一项名为"DISASTER！"（"全大写加感叹号，"哈拉米略特别强调）的计划，将通过讲述真实灾难事故及其背后的材料失效原因来吸引公众关注。
哈拉米略表示，理解失效机理，是过去一个世纪材料科学的重要课题。"这也是打开这个领域大门的绝佳切入点。说实话，'越惨烈，越吸睛'。一旦出现重大灾难，人们自然会追问：'这座桥为什么垮了？'"
该项目将鼓励MIT本科生深入研究并讲述这些故事，展示法证材料科学如何帮助人类避免悲剧重演。
哈拉米略列举的案例包括：泰坦尼克号船体铆钉因杂质过多在北大西洋冰冷海水中变得脆弱，以及全球首款商业喷气式客机——德哈维兰"彗星"号的多次空难事故，这些惨剧揭示了金属疲劳的致命危险。
"还有太多关于材料失效的故事等待被讲述，"哈拉米略说，"这些失效曾让人们付出金钱、时间乃至生命的代价。正是通过法证材料科学，我们才弄清了失效原因，从而避免了日后的悲剧重演。"
MRSEC团队还计划在MIT Future Fest（未来节）期间举办公众科普活动。
展望未来六年，哈拉米略希望该中心能发展成为一个可自我维持的材料研究枢纽。
"我希望我们能重建跨学科协作研究材料科学的肌肉记忆，让这种协作具备一定的自我延续性。我也希望届时能成功竞得下一个中心项目，并为未来60年的研究奠定基础。"
MIT科研行政服务处通过其研究发展团队为MRSEC项目提供了申报全程支持，该团队专门负责为大型复杂研究提案及青年教师提供实质性协助。
预计参与MRSEC的MIT教师包括：材料科学与工程系的拉斐尔·哈拉米略、卡洛琳·罗斯、胡珏君和安托万·阿拉诺尔；化学系的蒙吉·巴文迪；化学工程系的马丁·巴赞特；地球大气与行星科学系的聂妮可和小野修平；以及物理系的马林·索利亚契奇、里卡多·科明、努赫·格迪克和朱龙。
Q&A
Q1：MIT材料研究科学与工程中心的两大核心研究方向是什么？
A：第一个方向是开发专用材料以改进X射线探测器性能，用于医疗成像领域，目标是提升癌症诊断效果、降低辐射剂量并改善工业和安全成像；第二个方向是研究高温硫基熔融材料，探索金属与半导体的新型制造方式，旨在提高铜等关键金属的生产效率，并推动新型薄膜半导体技术发展。
Q2：NSF为什么选择MIT来领导这个材料研究中心？
A：MIT在跨学科材料研究方面拥有近60年的积累，从1960年代美国国防部资助的实验室起步，历经NSF支持的多届研究中心，形成了成熟的协作研究模式。正是这种跨学科整合能力和深厚的研究传统，使MIT具备了领导该中心的实力。此次中心汇聚了来自四所机构九个系所的16个研究团队，充分体现了MIT的跨机构协调优势。
Q3："DISASTER！"项目是什么，有什么意义？
A："DISASTER！"是MIT材料研究科学与工程中心规划的一项科普推广计划，旨在通过讲述泰坦尼克号铆钉失效、"彗星"号客机空难等真实灾难背后的材料失效故事，向公众普及材料科学的重要性。该项目鼓励MIT本科生参与研究和叙事，展示法证材料科学如何帮助人类理解失效原因、避免悲剧重演，同时也为材料科学这一学科争取更广泛的社会关注。
