2008年4月18日 星期五

領舞在學科前沿——記美籍華裔科學家、南京大學校友鮑哲南

    鮑哲南(Zhenan Bao),女,1970年11月出生於南京,現執教於美國斯坦福大學化學工程系。 當前主要研究領域涉及能源、有機和高分子半導體材料、傳感材料和分子電子器件、納米電子學等,內容包括有機半導體和晶體管;有機太陽能電池和電子紙;基於碳納米管的納米電子器件和大面積薄膜晶體管;化學和生物傳感器等。 在英國《自然》、《美國科學院年報》、《美國化學會誌》、《先進材料》、《應用物理通訊》等雜誌發表論文100多篇,申請專利50餘項(其中獲准30多項)。 擔任美國材料學會的執委,美國化學會聚合物材料科學與工程分會執委和程序委員會成員,《先進功能材料》、《材料化學》和《今日材料》雜誌編委,以及美國國家自然科學基金委評委等。 鮑哲南在製造用於柔性薄型顯示器的全塑晶體管的新型高性能有機、高分子半導體材料方面有突出貢獻。 她在有機薄膜晶體管領域發表的文章在1997-2007年得到2226次引用,在被引用最多的20名作者中排名第4。
   
    她用印刷技術制出了第一例高性能有機晶體管,她創造了世界上第一例用有機晶體管驅動的全新結構的電子紙,她是美國化學會評出的12名對本世紀化學產生重大影響的傑出女青年科學家之一,美國麻省理工學院《科技評論》雜誌評出的本世紀100位青年創新者中有她的名字……諸多的榮譽加載在這位年輕女子身上,她就是美籍華裔科學家、南京大學校友鮑哲南。
   
“科研路上,勤奮很重要”
   
    在科學的征途上,鮑哲南自認為不是一位天才,通向成功更多的是需要後天的努力。
   
    鮑哲南曾就讀於南京十中(現金陵中學),中學時代的她就對理科產生了濃厚的興趣,並養成了勤於動腦、勤於動手的習慣,這為她在科學道路上的發展打下良好基礎。 1987年,鮑哲南如願考取南京大學,進入化學系學習。 在新的學習環境和氛圍中,鮑哲南對科學產生了無限的嚮往和對知識的強烈渴求。 由於出色的成績和實驗能力,她在三年級前的暑假就進入南京大學化學系薛奇教授的高分子實驗室,參加科研工作。
   
    1990年,鮑哲南迎來了人生的一次重要轉折,本科沒有讀完的她移居美國,並到美國伊利諾斯大學芝加哥分校學習。 為了生計,她不得不堅持打兩份工,就在這種情況下,她還自學通過了TOFEL和GRE的考試。
   
    機遇往往給予那些有“準備”的人。 1991年芝加哥大學向她拋來了橄欖枝,在還沒有獲得本科學位的情況下,她被破格錄取為該校化學系的公費研究生。 她選擇了華裔高分子化學家於魯平作為自己的導師。 從此,她便踏入了聚合物材料化學這一迷人的世界,鮑哲南說:“是導師於魯平教授將我引入科研的殿堂,在這裡,我得到了一個科學工作者應有的基本訓練,使我具有了獨立研究的能力。”在芝加哥大學,她有機會了解不同科學前沿領域的發展,並確立了交叉學科研究的科研方向。
   
“女科學家可以更自信”
   
    1995年鮑哲南獲芝加哥大學博士學位後進入貝爾實驗室,成為聚合物和有機材料部門的首席研究員,2001年她被貝爾實驗室聘為傑出研究員,這是該實驗室聘任研究人員的最高級別。 在貝爾實驗室的8年中,她在納米電子學、有機晶體管等研究領域做出了重要的成果。
   
    晶體管是1948年在貝爾實驗室發明的。 通常,有機材料不能代替傳統無機單晶矽製作晶體管,鮑哲南的志向是通過開發有機半導體來徹底造晶體管,使電子器件可應用於更多的地方和任何襯底上,例如大型牆上顯示器、食品的價格標籤等。 1997年鮑哲南合成了高遷移率的有機材料,製造出當時增益最高的有機晶體管,使有機晶達到了實用水平。 她和她的同事們還使用印刷噴塗的方法取代複雜、昂貴的光刻技術製造有機晶體管,使器件尺寸也達到了微米數量級,這是晶體管發展中的一個重大進展。 此後,鮑哲南與更多的物理學家及工業界的科學家合作,更深入地開展有機半導體材料和器件的研究和應用。 2000年末,貝爾實驗室和E-Ink公司的科學家合作發明了一種全新的塑料電子紙-它不但能夠彎曲、讀寫,而且可以自由寫入、讀出和刷新、改寫,因而具有普通紙張和計算機顯示器兩者的特點。 其中,鮑哲南合成的聚合物半導體材料製造的印刷全塑料柔性薄型顯示器,在新型“電子紙”中起了關鍵作用,為此,鮑哲南獲得了2001年R&D雜誌100名最佳研究人員獎;她的這項技術被該雜誌選為最佳新技術;她所在的發明團隊獲2002年美國化學會集體發明獎。
   
    在諸多榮譽面前,鮑哲南心態比較平和。 從事科研,她認為最重要的是:“要堅持不懈,決不放棄,永遠樂觀”。 在貝爾實驗室這樣一個強者如雲的地方,一個年輕的女學者取得如此突出的成績是難能可貴的,鮑哲南承認,作為一個女性,要為家庭和孩子(她已有兩個孩子)付出很多時間和精力,但是也由此獲得了快樂和激勵。 此外,她認為:女性科學家較少,會得到來自各個方面的鼓勵和支持。
   
斯坦福校園裡的“走路英雄”
   
    科研路上,鮑哲南沒有因為已取得的成就而裹足不前。 2004年,鮑哲南來到了著名的斯坦福大學,這裡,她又開始了新的征程。
   
    2006 年,她在塑料有機電子材料領域取得了一項重大成果,她和她的學生們在任意襯底上成核和選區生長有機半導體單晶薄膜,並製成了高性能晶體管的陣列,這和傳統電子器件完全不同,這項新技術用於平板電腦顯示器,可將其速度提高三倍,美國電子業界稱此項技術為“突破性”技術,它將使未來的電子產品打破傳統模式,可以作成任何一種形狀,甚至可以穿在身上,製成具有特殊功能的服裝。 這項成果也發表在2006年英國《自然》雜誌上,並獲得了這樣的評論:“在柔性襯底上製造大面積半導體器件是一件麻煩的事情,一種簡單的技術在這類襯底上生長單晶有機半導體為該領域帶來新的希望……他們的方法表明了高質量、但易碎的有機半導體晶體向實際應用邁出了重要一步,展示了在大而柔性襯底上的高性能電子器件。”
   
    由於成績突出,去年她被評為斯坦福大學工程教學女教師優秀獎,國際光學、光子學、影像學學術組織SPIE2007年曆中的12名SPIE婦女之一,美國納米技術發明獎50名學者之一。
   
    鮑哲南在學生時期就堅持全面發展,現在她的工作非常繁忙,為了能把自幼養成的體育鍛煉堅持下去,她經常走路上班。 她說:“每次30分鐘的走路不僅是我的體育鍛煉,還可以利用這段時間做許多平時沒有時間做的事,例如使我有更多的機會與我的朋友,父母交談。”斯坦福大學為了減少校園內的汽車停車位的緊張狀況,提倡步行、騎自行車、或公共交通上班。 由於鮑哲南長期堅持走路上班,她被評為斯坦福大學校園“走路英雄”,為此,還將她的照片和留言製成明信片,並懸掛於斯坦福的校車之中。
   
 文匯報   2008/04/18 秦剛

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