巾幗不讓須眉——記材料領域的科研女神
【引語】
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科研工作，尤其是材料領域的科研工作，往往是陽盛陰衰。與男性相比，女科學家在可支配的科研時間、受重視的機會等方面，通常會有不同程度的降低。此外，根據中國科學院的統計，女性院士的占比也低于6%。但所有的這一切并不表明女性不適宜進行科研工作，恰恰表明需要我們全社會共同努力，讓所有人，不分男女，只要喜愛，都能走上科研工作。在此小編簡單介紹一些材料領域的知名女學者，她們就像“科研女神”，指引更多的女性樹立信心，走上自己喜愛的科研事業。
1 .謝毅?中國科學技術大學?無機功能材料
1967年出生于安徽省阜陽市，中國科學院院士、發展中國家科學院院士，中國科學技術大學化學與材料科學學院教授，合肥微尺度物質科學國家實驗室教授。謝毅院士從小學習優秀，在1984年從阜陽一中考入廈門大學分析化學專業，后來在1992年進入中國科學技術大學跟隨錢逸泰院士攻讀博士學位，博士畢業后在中國科學技術大學化學系任教。曾獲國家自然科學獎二等獎，中國青年科學家獎、中國青年女科學家獎和IUPAC化學化工杰出女性獎。英國皇家化學會會士。謝毅院士的總引用量大于40000，H指數為108。
研究方向及成果：謝毅院士的研究方向主要是基于電、聲調制的無機功能固體。具體內容包括：(1)低維固體的表征及特殊電子態與本征物性的構效關系；(2)去耦合優化熱電性能的新途徑；(3)基于光、磁、電、熱等智能響應的無機功能材料及其機敏特性控制；(4)基于納米結構的高效柔性能量存儲與轉換器件；(5)基于納米結構的CO2富集和轉換的光、電催化劑。先后承擔了國家杰出青年基金，國家基金委大科學聯合基金面上項目，國家重大科學研究計劃，國家基金委大科學聯合基金重點項目。截止到2017年7月，謝毅已經培養了60多名博士。
代表作：謝毅院士團隊2013在Advanced?materials發表了一篇富含缺陷的MoS2超薄納米片用于電催化制氫的論文。氫能作為一種清潔可持續的能源在未來新能源領域具有重要的地位。因此，如何可持續的高效制氫就顯得極為重要。在本文中，她們合成了克級的富含缺陷的MoS2超薄納米片。這種新型的結構可以引入額外的活性邊位，這極大地提高了材料制氫時的電催化性能，并有望成為新型制氫催化劑。迄今為止，該論文的引用量已經有1350次。
參考文獻及鏈接：J. Xie, H. Zhang, S. Li, R. Wang, X. Sun, M. Zhou, J. Zhou, X.W. Lou, Y. Xie, Adv.?Mater., 25 (2013) 5807-5813;?https://doi.org/10.1002/adma.201302685
科學格言/建言：順其自然的淡定心態，認真積極地面對生活賜予你的每一段際遇，可能會收獲更多；快樂工作
2. 任詠華?香港大學 發光材料和光敏材料
1963年出生于香港，籍貫廣東鶴山。任詠華院士從小就做事特別專心，她一旦下定決定，就要把事情做好，而化學恰恰是她的夢想。她1985年畢業于香港大學化學系，3年后（1988年）獲該校博士學位，師從香港著名科學家支志明教授。她是香港大學化學系講座教授、系主任，現也在吉林大學超分子結構與材料國家重點實驗室任職。2001年當選中國科學院院士。任詠華以“過渡金屬炔基及硫屬簇配合物的分子設計及其發光性能的研究”獲得中國國家自然科學獎二等獎，2011年獲得歐萊雅-教科文組織女科學家獎，以表彰其在發光材料以及捕捉太陽能的創新技術方面的工作。此外，任詠華院士還曾獲英國皇家化學會百周年講座獎 (全球首位華人獲此榮譽)、世界杰出女科學家成就獎和何梁何利基金科學與技術獎等。任詠華院士的總引用量接近28000次，H因子為87。
研究方向及成果：主要從事超分子自組裝和有機凝膠，光致變色材料，金屬有機、納米簇和納米材料，分子材料學，光電材料，發光材料和發光化學傳感器和生物標簽等方面的研究。在發光材料以及捕捉太陽能的創新技術方面做出了重要貢獻。
代表作：人類社會的發展離不開光，它給人們驅走黑暗，帶來希望。任詠華院士的代表性成果就體現在發光材料領域，尤其是日受重視的有機發光材料。2002年她在Accounts?of?chemical research發表了一篇名為Molecular design of transition metal alkynyl complexes as building blocks for luminescent metal-based materials: structural and photophysical aspects代表性的研究。在該項研究中，她設計并制備了一些列獨立的可溶性的分子金屬炔基化合物。由于炔基基團的存在，這些有機金屬化合物表現出了豐富的光物理和光化學性質。通過系統的改變基團的性質，金屬配位中心以及某些結構特征，還可以調整材料的光學性質，探究構性關系。尤其重要的是，其中一些化合物還可以作為理想的構筑模塊來設計發光有機金屬低聚體和金屬基功能材料。迄今為止，該論文的引用量已有474次。
參考文獻與鏈接：V.W.-W. YAM, Accounts Chem. Res., 35 (2002) 553-563; https://doi.org/10.1021/ar0000758
科學格言/建言：做科研最重要的是，每當遇到挫折，就要想辦法如何去克服困難，平復心態，這樣的學習一生受益。
3. 于吉紅?吉林大學 多孔材料
1967年1月生于遼寧省鞍山市，籍貫山東肥城。于吉紅院士從小就是那種愛學習，學習好，成績又高又穩的優秀學生。1989年畢業于吉林大學化學系，1992年和1995年在吉林大學分別獲碩士學位和博士學位。師從徐如人院士。1995年博士畢業后留校。現任吉林大學化學學院無機合成與制備化學國家重點實驗室教授、博士生導師，吉林大學國際合作聯合實驗室主任。曾獲國家自然科學二等獎、中國青年科技獎、中國青年女科學家獎等。2015年當選中國科學院化學部院士。
研究方向及成果：無機多孔功能材料的合成與制備化學研究。她在在分子篩多孔晶體材料的結構設計與定向合成研究中作出重要創新性貢獻，合成出JU（吉林大學）系列50余種在不對稱催化和大分子催化等方面具有重要應用前景的手性孔道和超大孔道等新型多孔晶體材料，其中多種新型分子篩被國際分子篩協會收錄、命名。
代表作：沸石分子篩是一類非常重要的工業材料，它廣泛應用在催化，吸附和離子交換等領域。傳統的沸石分子篩是由鋁硅酸鹽和硅的多形物構成的。于吉紅院士的一大突出貢獻就是發展了新型鋁磷酸鹽型分子篩。于吉紅院士2006年在化學領域頂級綜述期刊Chemical?Society?Reviews上發表了一篇名為Insight into the construction of open-framework aluminophosphates的文章，系統的介紹了AIPOs開放式框架材料及他們的工作。AIPOs材料有著中性的沸石框架以及陰離子框架，表現出了復雜的結構特性以及成分多樣性。在這篇論文中，作者介紹了AIPOs的結構，解釋了它們的一般特征和拓撲化學。此外，作者還討論了如何設計制備AIPOs材料。
參考文獻及鏈接：J. Yu, R. Xu, Chem. Soc. Rev., 35 (2006) 593-604;?https://doi.org/10.1039/b505856m
科學格言/建言：學習對于我來說，是一件很快樂的事。做科研也是如此。因為可以發現問題，并解決問題，這個過程會帶來很大的滿足感。
4 .王迎軍?華南理工大學 生物醫學材料
1954年7月生，河北唐縣人，材料學教授、博士生導師、中國工程院院士、享受國務院特殊津貼專家。王迎軍院士1978年從華南理工大學無機非金屬材料專業本科畢業，1981年獲華南理工大學無機非金屬材料專業碩士學位，1997年獲無機非金屬材料專業博士學位。隨后在華南理工大學工作。2007年因其卓著成就被國際生物材料科學與工程院授予“FELLOW”終身榮譽稱號，2015年12月當選為中國工程院院士。王院士自2011年-2018年擔任華南理工大學的校長，在她的帶領下，華南理工大學取得了很大的進步。
研究方向及成果：在骨、齒科材料、血液凈化材料及眼科材料等研究方面取得多項原創性成果。提出骨再生修復材料類骨仿生構建創新理念，建立“生物應答”理論雛形。發明骨再生修復材料仿生構建系列技術，實現工程化。
代表作：我國每年由各類骨疾病、交通傷等意外傷害引起骨組織缺損或壞死的病人有數百萬之多,骨修復材料有著巨大的需求。王院士的一個代表作是發明了磷酸鈣類生物活性陶瓷和骨修復體模板法仿生制備新技術，并在后來實現了臨床應用和商業應用。該技術可以實現磷酸鈣類分體的結構，尺寸和形貌的可控調控。此外，通過與上海貝奧路生物材料有限公司等企業的合作實現了產品的規模化制備。在數百家醫院（上海交大，中山大學，第四軍醫大學等附屬醫院）臨床治療7萬多病例，顯示出材料具有優異的療效，創造了巨大的健康和經濟價值。該技術最終也獲得了國家技術發明獎二等獎。
參考文獻及連接：C Xu, P Su, X Chen, Y Meng, W Yu, AP Xiang, Y Wang, Biomaterials, 32(2011), 1051-1058; https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2010.09.068
5. 張俐娜?武漢大學 高分子材料
1940年8月生于福建省光澤縣，籍貫江西萍鄉。張俐娜成長在一個知識分子家庭，其父張國熊畢業于清華大學，母親則是一名認真負責的中、小學教師。父親從小對她要求嚴格，對她后來的成長影響深淵。她在1963年7月畢業于武漢大學化學系。后來創建了武漢大學天然高分子及高分子物理實驗室，并一直領導該實驗室工作。2011年當選為中國工程院院士。受時代的因素，張莉娜院士直到年近半百才開始正統的科學研究，是一位“大器晚成的女科學家”。
研究方向及成果：主要從事高分子物理和天然高分子科學與材料領域的基礎和應用研究，涉及高分子、生物學、環境、農業和綠色化學與材料交叉學科，是國際前沿研究領域之一。研究對象包括纖維素、甲殼素、大豆蛋白質、海藻酸鈉、淀粉以及真菌多糖，通過物理及化學改性等“綠色”途徑構建環境友好新材料和功能性材料以及“綠色”新物質。
代表作：張莉娜院士的代表性成果體現在纖維素溶劑研究方面。纖維素是一種綠色可再生的資源，資源極其豐富。它可用于紡絲制膜，生產布料以及各種衍生品。但是，纖維素不溶于普通溶劑，因此它的溶劑極其溶解方法就顯得十分重要。張莉娜院士開發出了一類新型纖維素溶劑。例如，采用NaOH/尿素水溶液，預冷至-12℃，就能快速溶解纖維素，從而得到透明的溶液，而且該溶液還能夠長時間保持穩定。采用這種方法，人們已經制備出了新型纖維素絲，膜，復合材料及纖維素衍生物。這種低溫溶解技術不僅突破了傳統加熱溶解的思路，而且在低溫溶解過程中不會產生揮發物，也是一種綠色的工藝路線。
科學格言/建言：家庭是事業成功和社會穩定的基本保證。
6. Mildred S. Dresselhaus?麻省理工學院 碳材料
Mildred S. Dresselhaus，為美國科學院院士、美國工程院院士、美國藝術科學院院士。她被稱為碳科學界的女王，是第一位成為麻省理工學院“Institute?Professor”的女性。Mildred S. Dresselhaus在1930年出生于紐約，其父母是來自波蘭的猶太移民家庭。作為女性，她的學習成長過程也受到了很多歧視。1951年在紐約的?Hunter College獲得學士學位，1953年在馬薩諸塞州的Radcliffe College獲得碩士學位，1958年University of Chicago獲得博士學位，后來又在Cornell University做了兩年博后，并遇到了她的摯愛，最后兩人一起去了麻省理工學院林肯實驗室工作。她獲得了許多著名的獎項，如總統自由勛章, the National Medal of Science，美國能源部費米獎章以及the Vannevar Bush Award。此外，她還在全世界獲得了包括劍橋大學等著名大學在內的20多個榮譽博士學位
研究方向及成果：Mildred S. Dresselhaus專注于研究石墨，石墨插層化合物，液碳，氣相生長碳纖維，富勒烯以及碳納米管。液碳和氣相生長炭纖維的研究是富勒烯和碳納米管研究的先驅，并率先理論預測了單壁碳納米管具有金屬屬性和半導體屬性，為新型炭材料的發展做出了突出貢獻。她也是拉曼光譜的奠基人之一。
代表作：石墨烯因其優異的機械，光，電和熱性質，一經出現就受到了極大的關注。因此，如何簡易，高效地制備出高質量的石墨烯就顯得極為重要。在2009年，Mildred S. Dresselhaus發表了通過化學氣相沉積的方法在任意基底上制備大面積，少層石墨烯的方法。該方法可以在常壓下制備出大面積（~cm-2）的單層和少層石墨烯，而且具有低成本和可規模化生產的特點。迄今為止，該論文的引用量已有5225次。
參考文件及地址：A. Reina, X. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. Son, V. Bulovic, M.S. Dresselhaus, J. Kong, Nano letters, 9 (2009) 30-35;?https://doi.org/10.1021/nl801827v
科學格言/建言：People said you’re crazy…But if you think you’re right, stick to it. And we were right.
7 .Pratibha L. Gai 約克大學 納米材料與催化劑
Pratibha L. Gai是英國University of York的電鏡中心主任。她創立了具有原子分辨率的環境透射電子顯微鏡，并將其用來研究催化材料和催化過程。她是推動原位電子顯微鏡應用在化學學科上的先驅。Pratibha Gai出生于印度，從小就對科學著迷。受居里夫人，教育以及父母的影響，她愛上了化學。不過，印度的社會環境對女性科學家的成長不利，后來她獲得了獎學金去了英國學習。Gai在1974年獲得了University of Cambridge的博士學位。她獲得許多著名的獎項和榮譽，諸如“The Asian Awards for Outstanding Achievement in Science & Technology”，“Fellow of the Royal Society (FRS)”，“L'Oréal-UNESCO For Women in Science Awards Laureate for Europe”以及“Fellow of the Royal Academy of Engineering”。
研究方向及成果：（1）異質原子催化；（2）采用球差矯正的原位環境顯微鏡來實時觀察單原子催化；（3）燃料電池用新型納米催化劑；（4）納米材料及原子尺度的界面變化等。
代表作：發生在氣-固或者氣-液界面的動態反應對于固體的性質具有重要的影響。對于多相催化反應而言，人們也早已經認識到了催化劑的狀態及其性質依賴于其所在的外界環境。因此，直接原位觀察固相催化反應的發生以及它們的結構演變過程就顯得非常重要，這有助于理解催化劑的結構與反應機理之間的關系。Pratibha L. Gai就是采用原位高分辨環境透射電子顯微鏡技術探究多相催發反應的先驅，她在2011年發表了題為Atomic-resolution environmental transmission electron microscopy for probing gas-solid reactions in heterogeneous catalysis的論文，詳細的介紹了具有原子分辨力的環境透射電子顯微鏡技術。這種技術可以用來實時原位動態的觀察催化劑結構的變化。
參考文獻及地址：P.L. Gai, E.D. Boyes, S. Helveg, P.L. Hansen, S. Giorgio, C.R. Henry, MRS Bulletin, 32 (2011) 1044-1050, Accounts Chem. Res., 34 (2001) 583-594; https://doi.org/10.1557/mrs2007.214
科學格言/建言：I thought that if I patented it, no one else would be able to do work with it. I might earn some money, but I was not interested in that. I was interested in applications for many researchers, creating more fundamental science. So, I decided not to patent it.
8. Nicola Spaldin 蘇黎世聯邦理工學院 多鐵性材料
Nicola Spaldin是曾執教于UC Santa Barbara，后來轉為ETH Zurich（蘇黎世聯邦理工學院）的教授，她是多鐵性材料的研究先驅。她出生于1969年，在1991年獲得University of Cambridge的學士學位，在1996年獲得University of California, Berkeley的化學博士學位。她曾獲得的獎勵和榮譽有：“the American Physical Society's James C. McGroddy Prize for New Materials”，“K?rber European Science Prize”，“the 2017 L'Oréal-UNESCO Awards for Women in Science”和“Fellow of the Royal Society (FRS)”。她的H因子為77，總引用量接近38000次。
研究方向及成果：她的研究方向主要是多鐵性材料（同時表現處鐵磁性，鐵電性和鐵彈性）和氧化物多功能材料。她不僅通過傳統的方法，還著重通過結合“first-principles”和“phenomenological theoretical techniques”來研究和預測新型材料。在2003年，正如她理論預計的那樣，她成功的從實驗上證明了鐵酸鉍的多鐵性的性質。
代表作：當一個材料結合了電，磁和結構有序參量就會同時表現出鐵電性，鐵磁性和鐵彈性，這就是多鐵性材料。這種化合物非常有機會用于信息存儲，自選電子領域以及傳感器。因此吸引了很多學者來研究。2003年，Nicola Spaldin教授在Science發表一篇關于BiFeO3多鐵性材料的研究，引發了巨大的關注，迄今為止，引用量已經達到5246次。在這項研究中，作者通過異質外延生長的方式制備出了BiFeO3單晶薄膜。該薄膜具有著與塊體BiFeO3完全不同的晶體結構，而且自發極化強度也遠遠高于塊體形式。與此同時，作者還采用了第一性原理計算來解釋了該材料具有高自發極化強度的原因。由于其獨特的性質，這個材料也很有希望用于制備同時具有磁鐵電多種性質的薄膜器件。
參考文獻和鏈接：J. Wang, J.B. Neaton, H. Zheng, V. Nagarajan, S.B. Ogale, B. Liu, D. Viehland, V. Vaithyanathan, D.G. Schlom, U.V. Waghmare, N.A. Spaldin, K.M. Rabe, M. Wuttig, R. Ramesh, Science, 299 (2003) 1719-1722;?https://doi.org/10.1126/science.1080615
科學格言/建言：Do what you're passionate about. If you're passionate about physics, do it. It may not be the easiest choice, but it will be the most rewarding.
9 .Zhenan Bao 斯坦福大學 傳感材料和能源材料
Zhenan Bao（鮑哲南），1970年出生于江蘇南京，現在是斯坦福大學的教授，美國國家工程院院士。她的父母均是南京大學的教授，可以說有著科學的基因。她在1987年考入南京大學化學系，在經過三年的學習后移民美國，進入伊利伊諾大學芝加哥分校學習。1995年獲得美國芝加哥大學化學博士學位并就職于貝爾實驗室。2004年進入斯坦福大學任教。Zhenan Bao獲得的獎勵和榮譽無數，著名的獎項有：“影響世界華人大獎”，“美國科學促進會會士”，“世界杰出女科學家成就獎”，“《自然》雜志年度十大人物”，“世界杰出女科學家成就獎”。她還是第一位在斯坦福當院長的華人女性。Zhenan Bao的總引用量已經接近80000，H因子為144。
研究方向及成果：Zhenan Bao研究方向主要包括有機和高分子半導體材料，傳感材料，有機半導體晶體管，有機太陽能電池，人工電子皮膚和能源材料等。她的重要研究成果有：“單分子層晶體管可控制電路”，“模擬人類皮膚的柔軟塑料電子傳感器件—人工電子皮膚”，“可拉伸太陽能電池”等等。
代表作：在未來的科技社會中，電子皮膚將占據重要的角色，它可賦予智能機器人感知物體的能力，此外還可以用在醫療領域，修復或替代受損的自然皮膚。鮑哲南教授的一大代表性成果就體現在電子皮膚的研究上面。2010年，鮑哲南及其團隊在Nature?Materials發表了題為Highly sensitive flexible pressure sensors with microstructured rubber dielectric layers的研究成果。在這項研究中，作者采用具有生物相容性的彈性聚二甲基硅氧烷薄膜制備出了柔性電容式的壓力傳感器。這個材料具有著無可比擬的壓力敏感性（<10 kPa，溫和的觸摸）和極短的響應時間。而且，該傳感器還具有低成本，可大面積制備的特點。除此之外，作者還進一步地將該設計集成到有機場效應晶體管上，制備出了新型的傳感器件。鑒于該材料具有著高的靈敏性，大的工作壓力范圍，簡單的制備工藝，良好的柔性以及較好的生物相容性，它非常用希望應用在電子皮膚上。迄今為止，該篇論文的引用量已達1468次。
參考文獻及鏈接：S.C. Mannsfeld, B.C. Tee, R.M. Stoltenberg, C.V. Chen, S. Barman, B.V. Muir, A.N. Sokolov, C. Reese, Z. Bao, Nat. Mater., 9 (2010) 859-864; https://doi.org/10.1038/nmat2834
科學格言/建言：我做科研的目標不是諾貝爾獎，而是能夠用我的研究成果去幫助人類，這也是我心目中科學的最高境界。如果只是以獲獎為目標，會很難盡心去做研究。我最想看到的是我的研究成果被應用到實踐中，讓人類受益。
10. Linda F. Nazar 滑鐵盧大學 電池材料
Linda F. Nazar是加拿大滑鐵盧大學化學系的教授，是電池屆的女中豪杰，一直致力于開發新型能源存儲與轉換材料。她在1978年獲得University of British Columbia的學士學位，在1984年獲得University of Toronto的化學博士學位。她曾入選2014年湯森路透的高引作者，并獲得多種獎勵和榮譽，如“Electrochemical Society Battery Research Award”，“Distinguished Woman in Chemistry or Chemical Engineering (American Chemical Society Award)”，“Elected Fellow of the Royal Society of Canada (FRSC)”和“Appointed Officer of the Order of Canada”。Linda F. Nazar的總引用量已經超過40000次了，H因子為96。
研究方向及成果：（1）設計用于能源存儲與轉換及交通系統的納米材料；（2）材料固體化學及納米技術；（3）鋰離子電池和鋰電池，燃料電池，超級電容器和儲氫材料；（4）固態化學及結構-性質間的基本原理；（5）介孔和小孔材料。
代表作：Linda F. Nazar最具有代表性的成果是表現在鋰硫電池方面。鋰硫電池被譽為下一代電池，它具有質量能量密度高的特點，是未來鋰離子電池發展的一大重要方向。2009年，Linda F. Nazar在Nature?Materials上面發表了采用有序介孔碳作為載體來負載硫并將其作為正極應用在鋰硫電池上的論文。這篇論文開啟了一個鋰硫電池的一個新時代，迄今為止的引用量已經3410次。在本文中，她通過簡單的熱熔法將單質硫灌入CMK-3介孔碳，這種結構不僅具有高的導電性，而且具有高的鋰離子擴散速率，從而也使得材料表現出了高達1320mAh g-1的可逆容量。此外，該方法簡單易行，對其他電極材料的設計也極具有借鑒意義。
參考文獻及鏈接：X. Ji, K.T. Lee, L.F. Nazar, Nat Mater, 8 (2009) 500-506; https://doi.org/10.1038/nmat2460
今天，在我們國家，更有一大批以陸盈盈，楊樹，劉明偵等為代表的80后，90后新生女性科研工作者走上了她們喜愛的科研道路，這是她們努力的結果，也是社會的進步。最后讓我們借鑒老馬的話來結尾，希望每個人，無論男女，都能自由而全面的發展！
注：
1 .本文僅供學習交流；
2.以上學者和科學家排名無任何特殊順序，不表示任何特別含義；
3.本文所介紹的學者或科學家僅表示作者所了解的，并不力求包含全部的女性科學家；
4.部分內容參考自中科院院士信息以及科學家的課題組主頁，少部分內容來源自互聯網；
5.如有錯誤之處，僅表示作者學識有限，并不代表作者的不敬，在此也歡迎大家批評指正；
6.科學格言/前沿主要來自科學家的講話。
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