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高珂:把科研成果做到全球领先

时间:2016-11-17单位:党委宣传部浏览量:2907

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  虽然已经通过了毕业论文答辩,但华南理工大学材料科学与工程学院2012级博士生高珂依然在实验室里忙碌着。这段时间尽管很忙,但他的心情却格外好,因为他与南开大学合作、作为共同第一作者的研究论文被物理、材料领域的顶级期刊Nature Photonics(影响因子>30)接收。在该研究中,高珂提供了一个至关重要的材料,而且在前期器件制备优化工作中与合作者进行多番尝试,最终制备得到的叠层器件光电转换效率的认证结果高达12.7%,这是目前文献报道的光电转化效率全球最高的有机太阳电池,是有机太阳电池领域的重要突破。

  而这只是高珂取得的众多成绩中的一项。读博期间,高珂发表SCI论文20多篇,其中以第一(含共同第一)作者在材料与化学领域Nature Photonics、Journal of the AmericanChemistry of Society (JACS)、Advanced Materials等影响因子>11的顶尖期刊发表论文7篇,获得研究生国家奖学金、学校优秀博士学位论文创新基金、广东省优秀学生等诸多奖励和荣誉。

  他是如何做到的?令人艳羡的科研成果背后又有怎样的故事?

耐得寂寞 受得辛苦

  2011年,高珂以410分、专业第二的成绩考入华南理工大学,成为材料学专业的一名硕士研究生,从事有机光电的研究。但在有机光电的研究领域,学了四年高分子材料与工程专业的高珂是个门外汉,这意味着他要付出更多的努力。经过一年的学习及大量阅读文献,高珂对所学专业有了进一步了解,并在第二年申请了硕博连读。

高珂在实验室做实验

  在周围每个人都非常勤奋的氛围中,高珂发现已经年过七旬的曹镛院士每天都工作到深夜,他的勤奋、谦虚随和,让高珂深受触动:已经功成名就的院士尚且如此,自己又如何敢不努力?

  高珂说:“在科学研究中,研究课题的选择很关键,而选对课题则需要阅读大量的文献资料;选好课题之后,需要通过大量的实验来得出研究结果,这是一个漫长的过程。”为此他每天早出晚归,连休息日都没有。为了节省时间,高珂甚至中午经常让同学帮忙打饭,在走廊狼吞虎咽地吃完之后继续做实验。在国外联合培养期间,经常通宵达旦做实验,最长的一次连续工作了三天三夜,中间只休息几个小时,到最后握鼠标的手都发颤了。

  科研的道路寂寞而辛苦,但高珂说:要做出成绩,必须耐得住寂寞、吃得了苦;梅花香自苦寒来,宝剑锋从磨砺出,没有人可以轻轻松松就获得成功。

博采众长 化为己用

  太阳电池是一种可以有效吸收太阳能并将其转化成电能的半导体部件,具有可靠性高、寿命长、转换效率高等优点﹐可做人造卫星﹑航标灯﹑晶体管收音机等的电源,还可以由于太阳能服装、太空服等,高珂所做的就是这方面的前沿研究。

  读博期间,高珂就设计合成了一系列高性能的宽吸收低能量损失的小分子给体材料,其光电转换效率超过9%,这是当时全球第二个单位报道光电转换效率超过9%的小分子太阳电池。该小分子给体材料一经报道,就引起了同领域的广泛关注,十几个课题组主动寻求合作,很快成为了领域内的“明星分子”;被广泛用于叠层电池、三元共混电池等领域后,均获得了全球最高的光电转换效率。不仅如此,他还借用并引用高分子物理的知识,对这一系列材料本身的特性进行深入挖掘,运用X射线、透射电镜等多种手段进行研究,最终获得了非常明确的结构—性能关系,研究深度在同类研究中十分难得。

  高珂每周都会跟导师彭小彬教授交流一两次,像朋友一样聊科研、聊生活,就这样在导师的指引下,从高分子材料到有机光电材料,踏入了新领域的大门。

  华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室与美国劳伦斯伯克利国家实验室合作众多,高珂也会参与,在这个过程中高珂意识到需要进一步拓展自己的研究视野,挖掘自己研究的深度。2015年,高珂主动联系劳伦斯伯克利国家实验室,争取到联合培养的机会。进入世界顶尖实验室中与自己相同领域且研究方向互补的顶尖课题组,而且接触到最先进的大型科学装置,接受著名高分子物理学家、美国工程院资深院士、2005年高分子物理奖、2016年美国化学会应用聚合物奖、2016年日本高分子国际奖等诸多奖项得主Thomas P. Russell教授以及刘烽、王城研究员的指导……高珂十分珍惜这样的机会。

与2001年诺贝尔化学奖得主巴里•夏普莱斯合影

  联合培养期间,高珂充分把握使用实验室先进科研装置的机会,积极主动地与自己的指导老师讨论交流,还经常参加各种学术交流活动,除面对面交流之外还通过邮件与世界各地的学者沟通交流。在这个过程中,高珂结识了很多优秀的教授、同学,在收获知识的同时也与他们成为了很好的朋友。

  高珂的研究领域属于有机电子学的领域,包含材料设计合成、器件制作、形貌机理研究等多个方面。这一领域的多数同学只专注某一方面,但高珂却对这几个方面都有所涉猎。在与众多师长好友的沟通交流中,高珂的知识面不断拓宽,对自己的研究领域也越来越熟悉,而成果的取得也自然水到渠成。

全力追梦 鱼与熊掌兼得

  2016年9月,博士毕业论文答辩,论文评审有4个打分项,答辩委员会的6位评审老师对每一个单项给出的都是优秀。最终,高珂以十分难得的全优成绩通过答辩。而在这之前,高珂已经拿到USNews2017年全球大学排名第十一位的美国华盛顿大学西雅图分校的博士后职位,12月底将飞赴美国继续自己的科学研究。这里要说一段有情人终成眷属的佳话:与高珂一同前往的还有他的妻子,同是华南理工大学2012级材料学专业的博士生。他们是本科同班同学,一起考研来到华南理工。在华园的五年里,两人互相鼓励、彼此照顾。10月初,两人结束相恋九年的爱情长跑,登记结婚,修成正果。

户外锻炼

  人生是丰富多彩的,高珂的生活也不枯燥单调。尽管将很多时间精力投入到科研中,但生活中的高珂并非呆板的工科男。空闲时间,他会去跑跑步、看看电影,每个月还会约上同学朋友去爬爬山、打打乒乓球;在国外的时候,时不时也会给自己做一顿大餐。即使经常通宵熬夜做实验,但每次高珂都会提前准备好生活用品,因为有了准备就不会感到手忙脚乱。

  虽然学习科研很拼命,但高珂认为,一定要保证生活的条理性,一日三餐不能少,潜心科研的同时也要注重身体健康。

  “人生是一场旅程,我们经历了几次轮回,才换来这个旅程,而这个旅程很短,因此不妨大胆一些,去爱一个人,攀一座山,追一个梦”,无论是爱情,还是科研,亦或是生活,高珂都在用自己的全部身心去追求。
  教师是人类灵魂的工程师,是太阳底下最光辉的职业。读本科时,高珂每个假期都会举办中学生辅导班,他很享受做老师的感觉。谈到以后,他说想做一名优秀的导师,传道授业,因为能把自己所知道的、所懂得的传授给学生,是一种巨大的快乐。我们期待,未来有更多像高珂一样优秀的学子涌现出来!


《新视点》第10期团队

文 字:臧江江

图 片:受访者提供

编 审:柯 宁 孙宏志

总策划:王丹平

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