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在科学界,有一个名字让人难以忽视——鲍哲南。她不仅是斯坦福大学首位华人女院长,更是改变了材料科学的格局的传奇人物。

她的经历如同一部激动人心的成长史诗,从科学世家的启蒙,到贝尔实验室的辉煌,再到斯坦福大学的崛起,她的每一个成就都为科学界书写了新的篇章。

然而,这条路并非一路坦途,她曾深陷学术风波,但她的坚韧和才华让她一次次在逆境中重生,重新站上科研的顶峰。

她的科研之路,既是一部励志传奇,也是一场充满挑战的征途。

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童年的一根冰棍,种下科学种子

鲍哲南,1970年出生于南京的一个科学世家。

父亲鲍希茂和母亲陈慧兰分别是南京大学的物理系和化学系教授,这样的家庭环境为她未来的科学之路奠定了坚实的基础。

从小,鲍哲南就沉浸在浓厚的科学氛围中,父母经常引导她思考生活中的科学现象。

鲍哲南上幼儿园时,邻居家煤气罐着了火,她曾目睹母亲用湿被子成功灭火的情景。

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这件事给鲍哲南留下了深刻印象,她脑洞大开地问父亲,“我们家的仙人掌里面也有水,能用仙人掌灭火吗?”

父母对于她的脑洞大开的想法并不会直接给出正确答案,而是鼓励她先自己找答案。

每当回忆起父母对她的科学启蒙,鲍哲南经常提起一个童年的故事。

当时,南京的夏天酷热难耐,即便家境优渥,每周她也只能得到一根冰棍解暑。

三岁那年,全家在玄武湖游玩时,父亲问她:“如果把冰棍放进水里,会沉下去还是浮起来?”

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她直觉认为冰棍像石头,应该会沉下去。但父亲鼓励她亲自实验,并承诺如果冰棍浮起来,就给她买一个新的。

于是,鲍哲南将冰棍投入水中,亲眼看到它浮了起来,领悟到“冰的密度比水小”这一知识点。

这种早期的科学启蒙,让她对物理和化学产生了浓厚的兴趣,也为她日后的科研道路埋下了种子。

19岁那年,鲍哲南在高考成功考入南京大学化学化工学院,成为了父母的校友。

由于成绩优异,鲍哲南在大三前的暑假就有幸进入了南京大学薛奇教授的实验室,参加科研工作。

正是在这里,鲍哲南第一次接触高分子材料试验时的神奇体验,她拿起一把铁制的实验工具,轻轻一挑,拉出几条长长的细丝。

物质间碰撞反应的神奇现象激发了她对未知领域的好奇心,鲍哲南对高分子化学产生了强烈的兴趣,并决心将这个领域作为她未来科研的重心。

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从南大到芝大,开启“电子皮肤”科研梦

大三那年,随着母亲赴美访学,鲍哲南全家决定移民美国,这一决定也改变了她的人生轨迹。

1990年,鲍哲南跟随姐姐踏上了美国的土地。这是她“美国梦”的起点,更是她科研生涯的重要转折。

初到美国的日子并不轻松,当时不到20岁的她,一边在伊利诺伊大学芝加哥分校学习,一边打两份工补贴生活。

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尽管生活忙碌而辛苦,但她从未抱怨,反而认为这些经历是她融入当地文化的宝贵财富。

她仅用20天备战GRE考试,取得了惊人的高分。凭借卓越的科研潜力,芝加哥大学破格录取她为化学系公费研究生,尽管当时她尚未获得本科学位。

这所由石油大亨约翰·洛克菲勒创办的名校,因其培养众多诺贝尔奖得主而闻名,鲍哲南的科研探索之旅自此正式开始。

在华裔高分子化学家于鲁平的指导下,鲍哲南接触到多个前沿领域,并确立了交叉学科的研究方向。

1995年,25岁的鲍哲南从芝加哥大学顺利获得博士学位。同年,她再次被破格录取,加入了世界顶尖的贝尔实验室

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(2000年以前)

贝尔实验室,被誉为“诺贝尔奖的摇篮”的研究中心,曾孕育了晶体管、太阳能电池、电子计算机等众多革命性发明。

对年轻的鲍哲南来说,能在这样的地方工作无疑是她科研梦的重要一环。

初入贝尔实验室时,鲍哲南没有被规定具体的研究方向,老板给予她极大的自由探索空间。

她花了两周时间与不同领域的同事交流,深入了解各自的研究内容,最终出人意料地选择了一个相对冷门的领域——有机半导体晶体管。

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在贝尔实验室,鲍哲南专注于有机电子学的研究,特别是柔性材料与电子设备的结合,人造电子皮肤是她最感兴趣的一个研究方向。

凭借敏锐的科学直觉和不懈的探索,她很快取得了突破性进展。她首次发现了一种适用于制造塑料晶体管的高分子材料。

随后,她进一步研发出了世界上第一张柔性电子纸,这一成果也为她在人造皮肤技术的研究打下了坚实的根基。

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未来,机器人或许不仅拥有柔软的“肌肤”,还能通过皮肤感知痛觉和温度,实现与人类几乎无异的触觉体验。

这一设想在当时看来像科幻般遥远,但随着她在“电子皮肤”的不断突破,这一愿景正在逐步走向现实。

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学术造假疑云,从高光到低谷

在贝尔实验室的8年中,鲍哲南在纳米电子学和有机晶体管等前沿领域取得了瞩目的成果,在其领域创造了多个世界第一!

特别是在2000年底,她与贝尔实验室和E-Ink公司的科学家合作,发明了一种全新的塑料电子纸。

这种电子纸不仅柔软可弯曲,还能自由写入和读取信息,兼具普通纸张的舒适和计算机显示器的功能。

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在这一技术突破中,鲍哲南研发的全塑料柔性薄型显示器起到了关键作用,为电子纸的发展奠定了坚实的基础,也为未来柔性电子设备的广泛应用铺平了道路。

2001年是鲍哲南的巅峰时刻,当年12月,她参与的“单分子层晶体管可控电路”研究被《Science》杂志评为“2001年世界十大科技突破”之一。

她也被评为贝尔实验室的杰出研究员,荣获了美国化学学会团队创新奖等多个重要奖项。

然而,命运的捉弄却在这一年将她卷入了一场风波,险些断送了她的科研生涯。

事件的主角是她的同事扬·舍恩,二人曾合作研究半导体领域,共同发表了多篇论文。

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当时年仅31岁的舍恩以惊人的高产量和科研成果震惊了科学界,短短四年内发表了100多篇论文,还制造出当时世界最小的纳米晶体管,风头一时无两,甚至被认为是诺贝尔奖的潜在人选。

但是许多科学家发现无法复现舍恩的实验结果,质疑的声音也逐渐出现。

随后,调查发现他在多篇发表于《Nature》和《Science》的论文中存在数据造假。

贝尔实验室随后成立了审查委员会,确认了舍恩的学术造假行为,这一丑闻震动了整个科学界。

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身为与舍恩共同署名发表论文的合作者,鲍哲南也自然而然地卷入了这场风波。

她与舍恩共同署名的两篇关于世界最小纳米晶体管的论文,引发外界猜测,甚至有人质疑她是否参与了学术不端行为。

尽管这一猜测给她带来了巨大的压力,最终的调查结果证实,鲍哲南对舍恩篡改实验数据的行为毫不知情,她因此得以澄清清白。

幸运的是,舆论的风波没有过多地影响鲍哲南的科研事业,她对科研的执着追求一如既往。

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科研源于热爱,而不是诺奖

2004年,走出风波后的鲍哲南迎来了新的人生阶段,她接受斯坦福大学的邀请,到化学工程系执教。

进入新的平台,科研水平不断攀升的同时,鲍哲南也收获了越来越多的国际学术奖,取得了更高的成就。

在斯坦福,鲍哲南不再局限于有机电子学领域,而是开始涉足能源电池的研究。

在这个新领域,她与材料科学领域的另一位杰出学者崔屹教授展开合作。二人被誉为斯坦福大学的“双子星”,他们的合作极大推动了化学电源性能的提升。

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2010年,鲍哲南将科研成果转化为实际应用,创办了C3NANO公司,致力于将纳米技术应用于新一代电子产品。

2011年,因在人工皮肤研究上的突破,她获得了“影响世界华人大奖”。

2015年,《Nature》杂志将她评为年度十大人物。

2016年,她当选美国工程院院士,跻身美国工程学界的最高学术殿堂。

2017年,她荣获了欧莱雅-联合国教科文组织颁发的“世界杰出女科学家”奖。

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次年,她荣获欧莱雅-联合国教科文组织“世界杰出女科学家奖”,并成为斯坦福大学化学工程学院的院长,成为第一个在斯坦福当院长的华人女性!

2021年,鲍哲南当选为美国艺术与科学院院士,同年被选为中国科学院外籍院士。

2024年,也就是今年正式当选为美国国家科学院院士。

如今,54岁的鲍哲南已发表了700多篇论文,拥有80多项美国专利,谷歌学术 H指数为215,是两家硅谷科技公司C3 Nano Co.和PyrAmes的创始人,还获得了无数科学界的头衔与荣誉。

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值得一提的是,2022年她还凭借“电子皮肤”获得了引文桂冠奖,这一奖项主要关注研究论文被全球同行引用的频次和引文影响力,被认为是诺贝尔奖的有力风向标。

这次获奖似乎预示着鲍哲南正在向学界的最高荣誉迈进,距离诺贝尔奖又更近了一步。

然而,当被问及科研的最终目标是不是诺奖时,她却谦虚地表示:

我从未想过要把诺贝尔奖当作目标,因为如果说做学术只是为了荣誉奖赏,那会是很辛苦的一件事情。回看自己的经历,我都是根据自己的兴趣,然后不知不觉接触了一些人,这些人启发了我新的兴趣,然后我也一步步、自然而然地往前走。

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有趣的是,鲍哲南是斯坦福有名的“步行健将”,她一直坚持每天从家步行到斯坦福的习惯,似乎象征着她对科研的一种执着——脚踏实地,一步一个脚印地走在探索未知的路上。

尽管她已经取得了令人瞩目的成就,鲍哲南从未停下追求的步伐。

对于她来说,科学研究是源于兴趣的旅程,而这条旅程没有终点,只有不断探索和创新的过程。

-每日教育新知-