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Paul R. McGonigal

Paul Ronald James McGonigal（1985年—），英国著名有机化学家。现任牛津大学（University of Oxford）有机化学教授、默顿学院（Merton College）Courtenay Phillips 研究员。他曾任职于杜伦大学和约克大学，是动态功能材料、形貌改变分子（Shapeshifting Molecules）以及有机离子材料领域的专家。

McGonigal 教授因其在分子设计与合成、超分子化学以及有机光电材料方面的卓越贡献，先后获得英国皇家化学学会（RSC）Harrison-Meldola 纪念奖等多项国际荣誉。

职业与教育经历

  • 教育背景：

    • 2007年：毕业于爱丁堡大学（University of Edinburgh），获一等荣誉化学硕士学位（MChem）。

    • 2011年：于爱丁堡大学获得博士学位（师从世界顶级分子机器专家 David Leigh 教授）。

  • 科研履历：

    • 2011年：在西班牙加泰罗尼亚化学研究所（ICIQ）Antonio Echavarren 教授实验室从事博士后研究。

    • 2012年：作为富布赖特学者（Fulbright Scholar），赴美国西北大学（Northwestern University）加入诺贝尔奖得主 Fraser Stoddart 教授课题组。

  • 独立学术生涯：

    • 2015年—2023年：任职于杜伦大学（Durham University），历任助理教授、副教授。

    • 2023年—2024年：任约克大学（University of York）教授。

    • 2025年至今：受聘为牛津大学有机化学教授。

主要研究领域与学术贡献

McGonigal 教授领导的课题组（The McGonigal Group）专注于开发具有动态过程的有机功能材料：

1. 形貌改变分子 (Shapeshifting Molecules)

他是该领域的先行者。通过利用瞬态分子（如牛烯 Bullvalene 衍生物）的快速动态重排，他开发了能根据外部环境（如溶剂、温度、结合伴侣）自主改变三维构型的“形貌改变”支架。这类分子在化学传感和复杂生物系统识别中展现了巨大潜力。

2. 状态无关电解质 (State-Independent Electrolytes)

2025年，他在《科学》（Science）杂志发表重大成果，开发出一种新型有机离子材料。这类材料在各向同性液体、液晶及固体三种物态切换过程中，均能保持恒定的离子导电率。这一突破打破了传统固体电解质导电性急剧下降的瓶颈，对固态电池和神经形态计算（Neuromorphic Computing）具有革命性意义。

3. 高度拥挤的芳香体系

他致力于合成结构极端扭曲的芳香族化合物（如稠环芳烃）。通过外围基团的过度拥挤（Overcrowding）来迫使芳香环发生巨大形变，从而研究芳香性受损后的光电特性变化。其研究成果多次发表于 Nature Chemistry。

4. 聚集诱导发光 (AIE) 与超分子润滑

作为 AIE 领域的重要国际合作者，他研究了分子的受阻转动如何转化为高效的发光。此外，他还开发了基于超分子相互作用的润滑表面，模拟生物系统的自我修复功能。

荣誉与奖项

  • Harrison-Meldola 纪念奖 (2022年，由英国皇家化学学会颁发)。

  • Liebig 讲席奖 (2023年，由德国化学会颁发)。

  • Molecules 青年调查员奖 (2018年)。

  • EcoMat 青年研究者奖 (2024年)。

  • Bob Hay 讲席奖 (2025年)。

  • 连续入选科睿唯安（Clarivate）全球“高被引科学家”。

参考文献

  1. University of Oxford Profile: Professor Paul McGonigal - Department of Chemistry.

  2. Science (2025): State-Independent Ionic Conductivity (Vol. 390, pp. 1254–1258).

  3. The McGonigal Group Official Site: Research in Dynamic Organic Functional Materials.

  4. Nature Chemistry: Control of Dynamic sp3-C Stereochemistry (2023).

参见

  • 分子机器：研究在分子水平上模拟宏观机械功能的学科，McGonigal 教授在此领域有深厚背景。

  • 牛烯 (Bullvalene)：具有动态分子重排特性的典型分子，是 McGonigal 教授研究“形貌改变分子”的核心。

  • Fraser Stoddart：2016年诺贝尔化学奖得主，McGonigal 教授的博后导师。