簡介
毛河光1964年畢業(yè)于臺灣大學(xué),1968年在紐約羅徹斯特大學(xué)獲得博士學(xué)位后,便一直在美國歷史悠久的科研機構(gòu)之一--華盛頓卡內(nèi)基研究院地球物理實驗室任高級研究員,1993年入選美國國家科學(xué)院院士,1996年入選中國科學(xué)院外籍院士,現(xiàn)任美國卡耐基研究院地球物理實驗室高級研究員。(Ho-Kwang Mao) 地球物理學(xué)家。美國國籍。生于中國上海。1963年獲臺灣大學(xué)地質(zhì)學(xué)學(xué)士學(xué)位。1966年、1967年獲美國羅切斯特大學(xué)碩士、博士學(xué)位,F(xiàn)任美國卡耐基研究所地球物理實驗室和高壓研究中心研究員。美國國家科學(xué)院院士(1993)。1989年獲國際高壓界最高獎——布里季曼獎。
學(xué)術(shù)成就
毛河光博士是選美國國家科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、英國皇家學(xué)會外籍院士。現(xiàn)任美國華盛頓-卡內(nèi)基研究院地球物理實驗室研究員、美國能源部先進光源(APS)的高壓合作團隊HPCAT(The High Pressure Collaborative Access Team)主任。我校雙聘院士,吉林大學(xué)高壓科學(xué)與技術(shù)研究中心主任。中國國家科學(xué)誠信委員會咨詢委員會委員。
他首次解決了百萬大氣壓的產(chǎn)生和標定問題,獲得了550萬大氣壓的國際最高靜態(tài)壓力。創(chuàng)建了多種微區(qū)原位測量高壓下物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的實驗方法與實驗系統(tǒng),在高壓物理、高壓化學(xué)、高壓材料科學(xué)、地球和行星內(nèi)部物理等領(lǐng)域做出了大量先驅(qū)性的工作。他對國際超高壓實驗技術(shù)的突破和近二十多年來全世界高壓科學(xué)的長足進步做出了卓著貢獻。他發(fā)表了900多篇學(xué)術(shù)論文,其中僅“Nature”和“Science”就有40余篇,研究成果多次作為雜志封面,F(xiàn)在,國際上靜態(tài)超高壓研究多數(shù)都使用他發(fā)明的高壓裝置、壓力標準與實驗技術(shù)或引用他的研究成果。他是公認的、當(dāng)今世界上最杰出的高壓科學(xué)家之一。 他培養(yǎng)的大批優(yōu)秀人才已經(jīng)成為美、日、英、法、德、加、韓和中國等國家的高壓領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人。 毛河光院士曾獲美國礦物學(xué)會、美國地球物理學(xué)會、美國物理學(xué)會的最高榮譽獎,國際高壓科學(xué)與技術(shù)促進協(xié)會的Bridgman金獎、美國科學(xué)院ArthurL.Day獎。2002年獲中國政府“友誼獎”。2005年獲瑞典皇家科學(xué)院Gregori Aminoff結(jié)晶學(xué)獎、瑞士和意大利聯(lián)合的國際Balzan礦物學(xué)獎和美國礦物學(xué)會Roebling獎。2007年獲美國地球物理學(xué)會的Inge Lehmann 獎。
1976年與P.M.Bell合作改進的金剛石壓腔(DAC)可達100 GPa(1Mbar),1978年又提高到173 GPa,即相當(dāng)于地球外核的壓力。 1986年與徐濟安、P.M.Bell合作創(chuàng)造了550 GPa的世界最高靜壓力的新紀錄(已超過地心的壓力)。除在高壓技術(shù)(包括最高壓力的獲得和各種測量技術(shù))領(lǐng)域居世界領(lǐng)先地位外,在超高壓研究方面也取得了令人矚目的成就:確定了MgO-FeO-SiO2系統(tǒng)在下地幔的溫度壓力條件下礦物的相關(guān)性;觀察到二價鐵在高溫下的歧化反應(yīng),以及鐵、鎂的強烈分異現(xiàn)象;開展氫的金屬化研究并觀察到新的重要現(xiàn)象等。
據(jù)媒體報導(dǎo),毛河光博士與同事赫姆利博士,利用高壓讓“鉆石快速長大”的專利方法制成了一顆10克拉的鉆石,不久前在日本及美國公開展出,震驚學(xué)術(shù)界和珠寶界。毛還因此連獲三項國際大獎。毛河光預(yù)言:“21世紀是鉆石的年代!20世紀最重要的發(fā)明是計算機,21世紀最重要的發(fā)明是會長大的鉆石!
傳奇故事
臺灣大學(xué)地質(zhì)系
毛河光七歲時隨其家庭去臺灣。1959年進入臺灣大學(xué)地質(zhì)系并于1963年取得學(xué)士學(xué)位。1964年他到美國羅澤斯特大學(xué)研究院成為· 巴西特和 高橋的研究生。當(dāng)時他的兩位導(dǎo)師正計劃把剛剛由美國國家標準局· 瓦爾根布爾格等人發(fā)明的金剛石窗口壓腔移植過來, 并建立一個研究礦物在高溫高壓下的性質(zhì)的實驗室。毛河光對這一新技術(shù)很有興趣并立即顯示出他的出色的工作才能, 使他的導(dǎo)師大為贊賞。
首先他接受了對鐵和鐵鎳合金的壓縮作進一步的測量的任務(wù)。他有條不紊地默默工作, 發(fā)現(xiàn)導(dǎo)師們先前的工作是錯的。他糾正了這一錯誤并且繼續(xù)把測量范圍延伸到更高的壓力和擴大到其它的成份。這使他很快于年獲得了碩士學(xué)位并完成了兩篇重要著作, 論述了如果地核主要是由鐵合金組成的話, 那么就能夠予期地核有些什么性質(zhì)。接著他開始攻讀他的博士學(xué)位。其研究課題是丫相橄欖石的壓縮系數(shù)的測量。他創(chuàng)造了在很短時間內(nèi)完成一項重要工作的記錄, 并提交了一篇論文, 為建立一系列地慢模型提供了有價值的資料。與此同時他的導(dǎo)師們對很感興趣, 這不僅在于這是一個很好的壓力內(nèi)標, 而且在于已有報道說它在很低的壓力下一千巴發(fā)生相變。于是他們在這一壓力范圍內(nèi)努力尋找相變的證據(jù), 但是一無所獲。當(dāng)他們幾乎要發(fā)表這一否定的結(jié)果時, 毛河光注意到在使用作為壓力內(nèi)標的實驗中, 有一些額外的線條出現(xiàn)在某些樣品的射線衍射圖片上。他測量了這些線條,發(fā)現(xiàn)竟是的高壓相。但是這一相變并不是發(fā)生在一千巴之內(nèi), 而是接近千巴。在當(dāng)時這一壓力是在靜態(tài)高壓裝置中所達到的最高壓力之一。
研究成就
金剛石壓腔裝置
毛河光和· 貝爾的成就是很多的, 其中最著名的成就是他們在金剛石壓腔裝置中達到了兆巴的壓力, 這相當(dāng)于地球外核的壓力。在前人的工作中, 見過許多金剛石的損壞, 但它們總是一種破碎性的損壞, 在破碎過程中發(fā)生嘎吱嘎吱的聲音, 然而毛河光和· 貝爾卻第一次觀察到金剛石損壞的新形式-塑性流動。當(dāng)他們?nèi)∠聵悠泛? 發(fā)現(xiàn)在其中一個金剛石砧的表面上留下了凹坑, 這表明他們對金剛石壓腔的操作已經(jīng)達到了盡善盡美的地步。他們還觀察到在高溫高壓下的岐化反應(yīng), 即、, 以及、的強烈的分異現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)對于了解地慢的性質(zhì), 它的起源及其化過程有著十分重要的意義。此外, 他們還測定了壓力對鐵鎂硅酸鹽和鐵鎂氧化物的光學(xué)吸收和電導(dǎo)率的影響。這些結(jié)果表明輻射熱傳遞過去被認為是地鰻中熱傳導(dǎo)的主要機制在上地慢和過渡帶受到了嚴重的阻礙。年毛河光又在一千巴的壓力范圍內(nèi)研究了一, 發(fā)現(xiàn)其鍵性已向著金屬鍵的方向變化。毛河光的出色成就使他榮獲年度的美國礦物學(xué)會獎。
發(fā)明人造金剛石
毛河光,利用高壓讓“鉆石快速長大”的專利方法實驗,五月間在日本及美國公開發(fā)表了一顆十克拉的鉆石,震驚學(xué)術(shù)界和珠寶界。
過去號稱要百萬年才能結(jié)晶的昂貴鉆石,總是伴隨著美麗浪漫的傳說,彩鉆甚至被形容為與彩虹相伴的星星墜入凡塵。不過毛河光卻有點殺風(fēng)景的說:“牛糞就可以做鉆石。”顛覆了一般人對鉆石的價值觀。 毛河光預(yù)言:“廿一世紀是鉆石的年代!廿世紀最重要的發(fā)明是電腦,廿一世紀最重要的發(fā)明是會長大的鉆石!有一天,價廉物美的鉆石會取代矽在半導(dǎo)體的角色,矽谷會變成鉆石谷,將使人類科技進入另一世界。”