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鲍哲南,女,1970年11月生于南京,美籍华裔学者,现执教于美国斯坦福大学化学工程系。当前主要研究领域涉及能源、有机和高分子半导体材料、传感材料和分子电子器件、纳米电子学等。内容包括有机半导体和晶体管,有机太阳能电池和电子纸,基于碳纳米管的纳米电子器件和大面积薄膜晶体管,化学和生物传感器等。在英国《自然》、《美国化学学会志》、《先进材料》、《应用物理通讯》等杂志发表论文100多篇,申请专利50余项(其中获准30多项)。担任美国材料学会的执委,美国化学会聚合物材料科学与工程分会执委和程序委员会成员,《先进功能材料》、《材料化学》和《今日材料》杂志编委,以及美国国家自然科学基金委评委等。
鲍哲南在制造用于柔性薄型显示器的全塑晶体管的新型高性能有机、高分子半导体材料方面有突出贡献。她在有机薄膜晶体管领域发表的文章在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。她用印刷技术制出了第一例高性能有机晶体管,她创造了世界上第一例用有机晶体管驱动的全新结构的电子纸,她是美国化学会评出的12名对本世纪化学产生重大影响的杰出女青年科学家之一,美国麻省理工学院《科技评论》杂志评出的本世纪100位青年创新者中有她的名字。
2010年9月,国际著名学术杂志《自然材料》公布了鲍哲南和研究小组的最新成果——一种能够感知微小压力的人造皮肤,引发了人们广泛的关注。
所谓的人造皮肤,是由敏感度极高的电子传感器组成,当传感器连成一片时,就形成为“皮肤”。这种模拟人类皮肤的柔软塑料电子传感器件——人工电子皮肤,有望在假肢、机器人、手机和电脑的触摸式显示屏、汽车安全和医疗器械等诸多方面获得广泛应用。最近,鲍哲楠团队又研制出了最新的可拉伸的太阳能电池,为人工电子皮肤增添了自我发电的新功能,使其得到进一步完善。为此,2011年4月鲍哲南荣获了由凤凰卫视及凤凰新媒体策划发起,由两岸三地,东南亚、美国、加拿大及欧洲富有影响力的十余家华文媒体和机构共同主办的“影响世界华人大奖”。
脚踏实地,勇于探索
鲍哲南从很小的时候就表现出对自然界的好奇,父亲鲍希茂教授(南京大学物理系教授)总是这么引导她:先自己找问题找答案,然后通过做实验来证实。这其实就是一种探索的思路,后来鲍哲南逐渐形成了科学的思维方法,这对她走向科学研究很有用。
1987年,鲍哲南如愿考取南京大学,进入化学系学习。化学院的孙德坤老师回忆说鲍哲南是个酷爱做实验的姑娘,并且重视实验前的预习,能够做到成竹在胸,每次实验都安排得很有条理,完成得又好又快,得到实验室老师的一致赞赏。
凭借着在实验课上的出色表现,鲍哲南在大二暑期时进入薛奇老师的科研实验室,薛奇教授的科研实验室是国家重点实验室,重点研究方向是高分子复合材料。在这里,鲍哲南走进了科学研究的世界,她生平第一次接触到正式的科研项目,开展了高分子材料和物理化学课题的研究。她满怀乐趣地和研究生们一起做实验,处理报告,并在薛奇老师的指导下发表了第一篇论文。
在南大的三年里,她的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学四大化学基础课和实验都取得了优异的成绩。这三年的基础课程学习为鲍哲南之后在科研道路上的冲刺,积蓄了充足的力量。
1990年,本科尚未念完的鲍哲南移居美国并到美国伊利诺斯大学芝加哥分校学习。1991年芝加哥大学向她抛来了橄榄枝,在还没有获得本科学位的情况下,她被破格录取为该校化学系的公费研究生。她选择了华裔高分子化学家于鲁平作为自己的导师。从此,她便踏入了聚合物材料化学这一迷人的世界。芝加哥大学这个平台,为她了解不同科学前沿领域的发展,确立交叉学科研究的科研方向提供了极佳的环境。
积极向上,追逐梦想
1995年,鲍哲南取得了博士学位,因表现突出,获得答辩委员会的特批,免读博士后,直接被聘请为贝尔实验室的研究人员,这是贝尔实验室历史上少有的。她成了聚合物和有机材料部门的首席研究员,2001年她被贝尔实验室聘为杰出研究员,这是该实验室聘任研究人员的最高级别。贝尔实验室的8年努力没有白费,她在纳米电子学、有机晶体管等研究领域都取得了重要的成果,在其领域创造了许多个世界第一。
1997年,鲍哲南合成了高迁移率的有机材料,制造出当时增益最高的有机晶体管,使之达到了实用水平。她和同事们还使用印刷喷涂的方法取代复杂、昂贵的光刻技术制造有机晶体管,使器件尺寸也达到了微米数量级,这是晶体管发展中的一个重大进展。
此后,鲍哲南与更多的物理学家及工业界的科学家合作,更加深入地开展有机半导体材料和器件的研究和应用。2000年鲍哲南合成的聚合物半导体材料制造的印刷全塑料柔性薄型显示器,在新型“电子纸”中起了关键作用。为此,鲍哲南获得了2001年R&D杂志百名最佳研究人员奖,这项技术也被该杂志选为最佳新技术。她所在的发明团队也获得2002年度美国化学学会集体发明奖。
2004年,鲍哲南来到了著名的斯坦福大学。两年后,她在塑料有机电子材料领域取得了一项重大成果。她和学生在任意衬底上生长有机半导体单晶薄膜,并制成了高性能晶体管的阵列,这和传统电子器件完全不同,这项新技术可用于平板电脑显示器,将其速度提高三倍。美国电子业界称此项技术为“突破性”技术,它将使未来的电子产品打破传统模式,可以做成任何一种形状,甚至可以穿在身上,制成具有特殊功能的服装。这是在塑料有机电子材料领域取得的一项重大成果,这项成果也发表在2006年英国《自然》杂志上,并获得了极高的评论。
由于成就突出,2007年她被评为斯坦福大学工程教学女教师优秀奖,还成为国际光学、光子学、影像学学术组织SPIE2007年历中的12名SPIE妇女之一。另外,它还成为美国纳米技术发明奖50名学者之一。
鲍哲南最为人熟知的研究便是人工电子皮肤研究。她研制出的灵敏电子皮肤是机器人科学的一大迈进,同时这对人类皮肤移植术以及假肢感知力的改进也有很大帮助。但人造皮肤要具备与天然皮肤相同的功能,还有一些重要障碍必须克服。但是,在鲍哲楠看来,人工电子皮肤的应用前景非常广阔。电子皮肤除了可以用于为机器人增加触觉之外,还可以推广到皮肤移植,改进没有感知力的假肢,驾驶的方向盘等范围。最近,鲍哲南和团队又研制出了新型的可拉伸太阳能电池,为人工电子皮肤增添了自我发电的新功能,使其得到进一步完善。
角色扮演,成功的母亲
鲍哲南现在是两个孩子的妈妈,作为一名优秀的女科学家,人们对她怎样去平衡事业和家庭充满了好奇。父亲曾对鲍哲南说过,人生中完整的幸福包括两个方面:事业成功和家庭美满。维系的原则就是不能牺牲一个去换取另一个,两者都不可偏废。
鲍哲南通过提高效率来完成工作,从事科研的时候严谨认真,一分一秒都不舍得浪费,回到家就一定会和家人孩子们在一起。她说妈妈必须要跟自己的小孩交流,陪伴他们成长,给他们家庭的温暖。鲍哲南坚持用引导和启发的方式培养孩子,呵护他们的兴趣,并时刻关注他们的心理状态。
一个世界顶尖的学科前沿研究者,一名传道授业解惑的老师,两个孩子的妈妈——鲍哲南在这些角色中转换着,平衡着,优秀着, 并用实际行为证明着自己。祝愿这位美丽的母亲在科研的天空下越飞越高。
(作者单位:厦门大学)