成長經(jīng)歷
初為牛犢
1993年,22歲的楊培東中國科技大學(xué)畢業(yè)后,遠(yuǎn)赴哈佛投師利伯教授門下,成為一只“牛犢”!肮鸬乃哪杲(jīng)歷,對我的學(xué)術(shù)生涯影響深遠(yuǎn)!睏钆鄸|說,“那是我最辛苦的一段日子,光是攻克語言關(guān),就花了兩三年時(shí)間。這一關(guān)過了,學(xué)習(xí)就輕松了許多!弊隹茖W(xué)研究,最難的是確定選題方向和制訂合理的實(shí)驗(yàn)方案。在哈佛,楊培東最大的收獲是學(xué)會了如何找出重要的科學(xué)問題,如何去解決這些問題,以及如何交叉進(jìn)行多項(xiàng)研究任務(wù)。
全美最好的化學(xué)系在加州大學(xué)伯克利分校。1999年,在完成了18個(gè)月的博士后研究后,楊培東與大約20所美國頂尖大學(xué)面談,最終得到近10所大學(xué)的工作邀請,他選擇了伯克利,年僅28歲任職化學(xué)系助理教授。
說起來,楊培東跟伯克利還有一段故事。當(dāng)年楊培東決定赴美攻博時(shí),首選就是伯克利,然而遭到了拒絕。這一次,伯克利糾正了自己的錯(cuò)誤。后來的事實(shí)也證明,伯克利這次做出的是一個(gè)雙贏的選擇。
終身教授
在美國大學(xué)里,從助理教授升到終身正教授,通常要花10年左右時(shí)間。2004年,進(jìn)入伯利克的第6個(gè)年頭,楊培東就受聘化學(xué)系終身教授。在伯克利歷史上,化學(xué)系還只聘過兩位華人科學(xué)家當(dāng)終身教授,前一位是諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主李遠(yuǎn)哲博士。
認(rèn)準(zhǔn)目標(biāo),鍥而不舍,這樣的性格不僅體現(xiàn)在“擇!鄙,同樣也體現(xiàn)在楊培東的科研生涯里。一進(jìn)伯克利,助理教授就要獨(dú)立帶小組進(jìn)行科學(xué)研究。良好的學(xué)術(shù)素養(yǎng),加上正規(guī)的科學(xué)訓(xùn)練,讓楊培東迅速在眾多納米技術(shù)科學(xué)家中脫穎而出,成為一顆耀眼的明星。
2013年,已被公認(rèn)為世界頂尖材料科學(xué)家的楊培東在伯克利帶領(lǐng)著一個(gè)30人的科研團(tuán)隊(duì),其中20人是他的博士研究生,另外10位則是博士后。楊培東小組的又一篇論文在《自然》發(fā)表。他說,每年在頂級學(xué)術(shù)刊物上至少發(fā)表一兩篇學(xué)術(shù)論文的狀態(tài)已經(jīng)延續(xù)了近10年。
探微之旅
從加入伯克利的那年起,楊培東就以其出色的科研成果獲得了一系列殊榮。沿著一個(gè)正確的方向作始創(chuàng)性的研究,是楊培東頻頻得獎(jiǎng)的奧秘,他的小組在半導(dǎo)體納米線方面的研究,一直處在領(lǐng)跑這個(gè)領(lǐng)域的地位。
納米技術(shù)的前景被人們一致看好。2013年,世界各大公司紛紛為此項(xiàng)技術(shù)而斥資,幾乎每一所名牌大學(xué)都以率先展開相關(guān)研究而自豪。學(xué)會如何制作納米線這一納米器件的關(guān)鍵,則成了擺在研究人員面前的一大熱門課題。
顧名思義,納米線又長又細(xì),體積微小——大約只有人類頭發(fā)寬度的萬分之一。如今,研究人員能將納米線的直徑從5毫微米調(diào)整至幾千毫微米,長度可達(dá)到幾百微米。這種導(dǎo)線整合成較大的結(jié)構(gòu)后,不僅可以制作激光器、晶體管和存儲器陣列,就連類似獵犬嗅探器官的化學(xué)敏感結(jié)構(gòu)也不在話下。為了研制納米線,楊培東和他的同事利用特殊的小室,先在里面將黃金或其他金屬的薄膜熔化,以形成納米尺度的微滴。然后,向它們發(fā)射化學(xué)蒸氣,使其分子分解。這些分子以短序列使熔化的納米微滴過飽和后,便形成了納米結(jié)晶。隨著更多的蒸氣在金屬微滴上的分解,結(jié)晶就會像一棵樹那樣往上生長。
同時(shí)在數(shù)百萬個(gè)金屬微滴上進(jìn)行這一操作,使科學(xué)家有機(jī)會對大量的納米線加以組織。楊培東“栽種”的氮化鎵和氧化鋅納米線已長成大片的森林,它們能發(fā)射紫外線光,有助于“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”迅速而廉價(jià)地分析醫(yī)學(xué)、環(huán)境和其他取樣。由于在生長過程中引進(jìn)不同的蒸氣,楊培東改變了納米線的成分,使它形成硅和半導(dǎo)體硅鍺的界面,其早期用途是對計(jì)算機(jī)芯片的冷卻。此外,這類器件還有可能最終發(fā)展成為高效的能源,從汽車廢熱或太陽熱量中產(chǎn)生電能。
當(dāng)然,對如此細(xì)微的納米線進(jìn)行電極連接仍是一大難關(guān),世界各地有100個(gè)研究小組正在進(jìn)行攻關(guān)。
但納米技術(shù)的應(yīng)用前景實(shí)在誘人。楊培東告訴記者,他和其他四位科學(xué)家技術(shù)入股了一家納米技術(shù)公司,他是公司科技顧問,并不直接參與經(jīng)營管理。2013年,這家公司正致力于將納米技術(shù)轉(zhuǎn)化到實(shí)際應(yīng)用中去,已獲兩輪投資,燒掉了1億5千萬美元,但風(fēng)投公司還是樂此不疲。
蘇州打工
從蘇州走出去的旅美科學(xué)家楊培東教授20年后回到家鄉(xiāng)“打工”。這位國際頂尖材料學(xué)家走進(jìn)他在中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的辦公室,開始了在這里的全新工作。
任教于美國加州大學(xué)伯克利分;瘜W(xué)系的楊培東教授,同時(shí)也是美國勞倫斯柏克萊國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家。根據(jù)美國科學(xué)信息研究所的統(tǒng)計(jì),從1997年至2007年的論文引用次數(shù)看,楊培東已是當(dāng)之無愧的國際“納米牛人”,其論文平均被引次數(shù)超過150次,是僅居其次的科學(xué)家的兩倍,在全球材料科學(xué)家中列第一。
此番,楊培東教授應(yīng)中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所之邀,出任該所客座教授,同時(shí)負(fù)責(zé)組建并領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)國際合作實(shí)驗(yàn)室。一上班,他就立即翻閱起助手送來的一份“海歸”博士的簡歷。楊培東教授告訴記者,此次他利用美國大學(xué)放暑假的時(shí)間回國,在蘇州有難得的10多天“整塊”工作時(shí)間。而親自主持面試,為實(shí)驗(yàn)室“招兵買馬”挑選人才,是他此次回國的工作任務(wù)之一。
在美國,楊培東教授在納米導(dǎo)線方面的開創(chuàng)性研究,取得了令世界矚目的成就,使一系列高技術(shù)設(shè)備顯示出了廣泛的應(yīng)用前景,包括從微型發(fā)光二極管、激光器,到晶體管、太陽能板等廣泛領(lǐng)域。而在蘇州,這位1971年出生的青年科學(xué)家“另起爐灶”,研究方向瞄準(zhǔn)了全新的納米生物技術(shù)。
納米技術(shù)是21世紀(jì)科技發(fā)展的熱門前沿領(lǐng)域,作為業(yè)內(nèi)的頂尖高手,楊培東教授是許多世界級科研機(jī)構(gòu)的追逐對象。中學(xué)畢業(yè)后離開蘇州求學(xué)、工作20年,這顆國際納米界的明星升得再高,心中還是時(shí)常掛著家鄉(xiāng)!扒傻氖,蘇州確立了國內(nèi)納米技術(shù)領(lǐng)域的核心地位,科技水平和產(chǎn)業(yè)環(huán)境領(lǐng)先全國,在這里正好可以發(fā)揮我的專業(yè)特長!睏钆鄸|教授表示,今后他會中國、美國兩頭奔波。在美期間,通過因特網(wǎng)遙控指揮這里的研究。
好事成雙。就在上個(gè)月,納米技術(shù)研究領(lǐng)域的另一“大腕”,著名納米與光電子材料學(xué)家、中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士李述湯教授也從香港移師獨(dú)墅湖畔,加盟蘇州大學(xué),主持新建的功能納米與軟物質(zhì)(材料)實(shí)驗(yàn)室。李振聲、張文軍、汪鵬飛、張曉宏、樊春海等5位擁有博士學(xué)位和博士后研究資歷的國際知名專家伴之而來,受聘蘇大客座教授。
人物履歷
1971年出生于蘇州,漢族;1985年-1988年 就讀于吳縣木瀆中學(xué);
1988年-1993年,中國科技大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí);
1992年獲郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金;
1993年獲應(yīng)用化學(xué)學(xué)士學(xué)位;
1993年-1997年,美國哈佛大學(xué)求學(xué),1997年畢業(yè)于哈佛大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系,獲化學(xué)博士學(xué)位;
1997年-1998年,美國加利福尼亞大學(xué)圣芭芭拉分校從事博士后研究;
1999年—,美國加州大學(xué)伯克利大學(xué)化學(xué)系助理教授、副教授、終身教授、教授;
2003年,被美國“技術(shù)評論”雜志列入“世界100位頂尖青年發(fā)明家”行列;
2011年,美國《科學(xué)》報(bào)道了加州大學(xué)伯克利分校納米材料學(xué)家楊培東的杰出成就。這篇題為《青云直上》的文章寫道,最精細(xì)的半導(dǎo)體導(dǎo)線使楊培東大獎(jiǎng)不斷,特別是美國國家科學(xué)基金會授予他的艾倫·沃特曼獎(jiǎng),把他的科研生涯推向了頂峰;
2012年4月18日,當(dāng)選美國藝術(shù)與科學(xué)院院士;
2014年4月28日,當(dāng)選上?萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長。
2016年5月3日,美國國家科學(xué)院公布了2016年新增選的院士和外籍院士名單,楊培東當(dāng)選院士。
2017年9月9日,第二屆“未來科學(xué)大獎(jiǎng)”在北京揭曉,楊培東任2017年未來科學(xué)大獎(jiǎng)物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)委員會成員。
家庭生活
旅美10多年后,功成名就的楊培東依然勤奮,每天都要工作十三四個(gè)小時(shí)。在他的時(shí)間表里,工作時(shí)間從早上進(jìn)學(xué)校開始,一直要持續(xù)到第二天凌晨1時(shí)左右。但其中要剔除傍晚17時(shí)到21時(shí)的4個(gè)小時(shí),這段時(shí)間是屬于女兒的。
楊培東的雙博士家庭在中國留學(xué)生中很典型,妻子王玫是湖南人,也畢業(yè)于中國科技大學(xué),在耶魯大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位,2013年舊金山市區(qū)的一家公司工作。楊培東把當(dāng)時(shí)還只有3歲的女兒送回了國內(nèi),原因是孩子這么大的時(shí)候語言學(xué)習(xí)能力最強(qiáng)。3個(gè)月后回美國,小家伙果然一口普通話已經(jīng)講得特別溜。從那以后,這個(gè)在伯克利的三口之家的“官方語言”就一直是普通話。但一年下來,小家伙的普通話里偶然又要夾進(jìn)些英語單詞了,楊培東計(jì)劃2014年暑假再把她帶回來“進(jìn)修”一次,“盡管她生在美國,中國人的后代還是要會說中國話”。
四川汶川大地震發(fā)生以后,楊培東更是每天關(guān)注電視新聞,災(zāi)區(qū)群眾的安危與困難沉甸甸地壓在他的心頭。“舊金山和伯克利一灣之隔,都處在圣安德列斯斷層上,屬環(huán)太平洋地震帶。1906年舊金山大地震后,那里的建筑都充分考慮了抗震設(shè)防要求,我工作的實(shí)驗(yàn)室就是建在巨大的輪子上的!睏钆鄸|認(rèn)為,四川的災(zāi)后重建,一定要多參考國外的成熟做法,提高建筑物的抗震能力。
和其他海外華人一起,他一次次參加向四川災(zāi)區(qū)捐款捐物的活動。“這次中國的抗震救災(zāi)工作信息透明,救援及時(shí),在國際上廣受好評。作為一名身在海外的中國人,我也為祖國自豪!
醉心于探索美麗小世界的楊培東,與國內(nèi)的同行,如清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和中國科技大學(xué)的研究人員保持著密切的交流。加入伯克利后,他平均每兩年回中國訪問一次。而中科院納米所選定在蘇州后,他回國的步伐更勤了,2013年六七月,就回來了兩次。
所獲獎(jiǎng)項(xiàng)
2004年獲美國材料學(xué)會(MRS)青年科學(xué)家大獎(jiǎng)
2007年美國科學(xué)基金會(NSF)授予他獎(jiǎng)金為50萬美元的艾倫·沃特曼獎(jiǎng)
2001年至2004年獲美國阿爾弗雷德·斯隆獎(jiǎng)
2002年獲美國貝克曼青年研究員獎(jiǎng)
2007年度“艾倫·沃特曼獎(jiǎng)”
2011年2月10日,全球領(lǐng)先的專業(yè)信息供應(yīng)商湯森路透集團(tuán)(Thomson Reuters)發(fā)布2000-2010年全球頂尖一百化學(xué)家名人堂榜單(TOP 100 CHEMISTS, 2000-2010)名列第10位
“頂尖一百”材料科學(xué)學(xué)家榜單名列第一位
研究方向
人工光合作用、納米線電池、納米線光子學(xué)、納米線基太陽電池、太陽能轉(zhuǎn)換為燃料用納米線、納米線熱電學(xué)、碳納米管納米流體、等離子體、低維納米結(jié)構(gòu)組裝、新興材料和納米結(jié)構(gòu)合成和操控、材料化學(xué)、無機(jī)化學(xué),以及低維納米結(jié)構(gòu)在光電等能源領(lǐng)域中的應(yīng)用等。