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2017 Blavatnik获得者崔屹:我在斯坦福就要做好三件事

美国东部时间6月27日,美国Blavatnik基金会与纽约科学院联合宣布:斯坦福大学崔屹教授荣获2017年Blavatnik青年科学大奖之工程技术奖,同时获得该项殊荣的还有麻省理工学院张锋教授以及密歇根大学Melanie Sanford教授,他们分别被授予生命科学奖以及化学与物质科学奖。据Blacatnik基金会官方网站消息称,三名获奖者是从308名候选人、30位决胜者中脱颖而出的。

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 从左至右:麻省理工学院张锋教授、密歇根大学Melanie Sanford教授、斯坦福大学崔屹教授

Blavatnik青年科学大奖专门用以表彰美国最杰出的青年科学家,Blavatinik只接受美国最顶级的研究型大学、独立研究所、医学研究中心和政府实验室提名。评审委员会由德高望重的科学家组成,包括诺贝尔奖得主、美国国家科学奖章得主和一大批科学院院士,每年评选出生命科学、化学与物质科学以及工程技术三大类获奖者各一名。这个25万美元的奖项是美国顶尖的学术和研究机构颁发给最有希望的、年龄在42岁以下的青年科学家。

崔屹因其通过纳米材料革新环境保护和持续能源的卓越贡献获工程技术奖,以下是Blavatnik青年科学大奖对崔屹教授的介绍和颁奖词: 

Yi Cui, PhD, Professor of Materials Science and Engineering, Photon Science and Chemistry, Stanford University and SLAC National Accelerator Laboratory. Dr. Cui is being honored for his technological innovations in the use of nanomaterials for environmental protection and the development of sustainable energy sources.

本篇,Xtecher独家对话2017 Blavatnik获得者崔屹,听他讲述在斯坦福期间自己专注的三件事情。

第一件事 做最好的科研,解决世界性问题

崔屹1998年在中国科学技术大学获理学学士学位,2002年在哈佛大学获得博士学位,2003年~2005年在加州大学伯克利分校从事博士后研究;他于2005年加入斯坦福大学,现任斯坦福大学教授。进入斯坦福伊始,崔屹就对自己说要坚持做好三件事情,第一件就是创造出最牛的科技!

许多技术的终极突破正在于材料性能的突破。崔屹告诉Xtecher记者,电池的能量密度主要取决于电池内部储存电子的材料,“能储存越多的电子和锂离子,电池的能量就越高”。然而,国内很火的石墨烯作为电池材料实际上存在很多缺点,用硅或者金属锂做负极比石墨做负极可多储存约十倍的锂离子,大大提高能量密度。崔屹带领他的科研团队通过对硅做负极的纳米技术的不断创新,研发出能量密度达到近300瓦时/千克的电池,并在国内投入量产。

崔教授团队在大规模储能领域的研发成果多硫化物半流电池则能大幅度降低电网储存的成本,延长使用寿命。该电池的特点在于通过控制充电-放电的电压来保持多硫化物的可溶性,多硫化物溶解度越大,电池的能源密度越高,且该种电池相比普通蓄电池具有更持久的电容充电能力。

崔屹教授研究论文发布在2008年《自然纳米科技》(Nature Nanotechnology)期刊上

不仅在电池技术方面贡献卓越,崔屹还十分关注环境保护。2013~2014年间,崔屹到北京出差,严峻的雾霾问题成为他的心头患,如何消除污染,让老板姓呼吸到干净的空气成为不断萦绕在这位材料科学家脑海中挥之不去的问题。而后,他带领自己的团队发明了高分子纳米纤维过滤膜,把北京最严重的雾霾作为标准展开实验。

结果令人兴奋经实验测定,这一发明可以过滤掉空气中99%的杂质,对PM2.5和PM10均有超过99.9%的过滤效率,空气阻力是现有技术的三分之一,同时具有高容尘量、高温稳定、对光透明的特点。

除了净化空气、改善环境,崔屹还看到了水污染所带来的各种严峻的问题。为了更高效低成本地消灭水中的致病微生物,让更多人获得安全水源,崔屹带领团队研发了纳米材料电穿孔技术。利用增强电场内某一点的电场强度,在细菌等微生物的细胞膜上穿孔,达到灭活的目的。实验表明,10伏左右的电压就能极高效地彻底去除常见细菌,20伏及以上的电压能大量消灭病毒。

做好科研一直是崔屹的首要目标,“我希望自己的技术能够解决世界性问题。”崔屹对Xtecher说。

第二件事 让科研技术在工业上发挥价值

从学界到工业界,让崔屹感到既兴奋又感激。这也是他给自己设立的第二个要做好的事情——把技术真正“做”出来,让它实现产业化,成为被老百姓用的实用产品。

“我不想只做‘实验室里的技术’。”崔屹说。他不否认实验室成果、科研论文的价值,像science、nature这样的顶级期刊的学术paper都具有很高的学术价值,但他更加希望自己的科研技术也能在工业上发挥价值。

事实上崔屹也做到了。Blavatnik2017国家评审委员会成员、芝加哥大学分子工程教授David Awschalom如是评价崔屹在科研及商业转化上的成就:“崔教授是世界领先的能源和纳米材料科学研究人员,他在这些重要的技术领域进行商业化,通过开发精确的纳米尺度材料、设计实现高效储存和转换能源的成就目标十分有创意,并已经带来全球影响力。”

崔屹觉得,应该从生活中发现需求,“创业就是要解决那些真正的痛点!”他对Xtecher记者说:“中国材料科学过去十几年发展很快,尽管美国的科研实力、原创能力都是最强的,但在大规模生产上中国具备很大的优势。”因此,他希望和工业界联合,将科研成果转化成真正的生产力。

搞科研的时候,崔屹经常是很入迷的状态,甚至在生活中看到各种事物都会联想到自己的研究;在试水工业界的过程中,他同样展现了自己的专注与严谨。2008年,崔屹创立了Amprius公司,开发和生产高容量锂离子电池,如今,他是硅谷湾区光伏联盟联合总监,以及由美国能源部资助的Battery 500 Consortium。

“材料科学的研发周期长,许多人对此没有足够的认识。”自己创业以来,崔屹不断补充各种知识与技能,他说这也大大丰富了他个人的见识,“将技术产业化必然会遇到许多困难,但是我希望可以让我的技术发挥更大的价值。”

第三件事 教书育人,让学生带领更多的人持续创新

崔屹坚持在做的第三件事,就是培养一批优秀的人才。他告诉Xtecher,目前由自己培养出来的学生遍布全世界,“有40多名学生在全球各个科研院所中做教授”。崔屹希望未来五年能有100位青年人才从能从自己的实验室走出去,也希望他们能够在全世界的科研领域继续创新。

最近半年,崔屹还在思考如何做好另外一件事。“硅谷、斯坦福,这都是创新最强的地方,我想怎么做才能利用全球生态系统的资源——当然主要是中美两国,创造出更大的价值。”他告诉Xtecher,他一直在思考如何利用中美两国的科研与生产力优势,帮助中国做出真正原创的技术与产品。“我想这需要更多的人共同参与,一起建立起全球创新生态系统。”

“我的目标是创造可持续能源和环境保护的尖端技术,创造出可以改变世界的突破性技术,将这些技术商业化,对社会产生真正的影响,并指导更多优秀的学生,让他们在技术领域发挥更大的影响力。”崔屹说。

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