27岁入选青千当博导的浙大女科学家:有事业的女性也很魅力
国内学界有一个有趣的现象,科研圈里的女性比例极小,更不用说出类拔萃的顶尖人才。反观国外的实验室里,做科研的男女比例比较均衡,女生实力不容小觑。中国科协数据显示,2013年两院院士中只有5%是女性;长江学者中,女性只有3.9%。多项研究指出,女性科研工作者出现了“高位缺席”现象。
不过,最近国内有这样一位科技界女神不断在刷屏:她不仅年轻、颜值高,而且她的研究成果会给我们的生活带来极大改变。
她叫陆盈盈,今年30岁,平日里总梳着一个马尾辫,显得格外“学生气”。如果不特别说明,很容易误以为她是一位文静的学生。
陆盈盈
和自己颇具江南婉约气息的名字比起来,陆盈盈在学术造诣上却要“霸道”得多。博士期间,她解决了一个持续40多年的学术难题,并得以提前博士毕业。2015年陆盈盈入选第十一批国家青千,成为当时年龄最小的入选者,随后被浙江大学聘任为特聘研究员。
27岁入选国家青千
可以说,陆盈盈成为一名科学家,完全是命运的偶然。从小成长在书香门第家庭的陆盈盈,却没有继承祖辈和父辈们的文学天赋,反倒是对化学产生了浓厚的兴趣。
从小学到大学,陆盈盈并不是班里成绩最为突出的学生,却是最为稳健的那一个。高中的班主任这样评价陆盈盈:“学习后劲很足,出成绩是迟早的事。”高考时,陆盈盈以十几分的“微弱”优势进入浙江大学化学工程与生物工程学系,开启了在化学世界探索的旅程。
陆盈盈(三排左五)高中毕业照
2010年6月,陆盈盈从浙江大学化学工程与生物工程学院毕业,获得学士学位,毕业后来到美国康奈尔大学继续深造,仅用4年读完了康奈尔大学的博士学位,这也是一般人做不到的。
临近博士毕业时,陆盈盈申请了国家“青年千人”。对她而言,在国外学成以后,希望能够回到祖国,用自身所学发挥一点光和热。没想到,当初抱着尝试心态的她,经过三层筛选,最终通过了评审。在这批引进的“海归”青年才俊中,共有41名“85后”,陆盈盈则是其中最年轻的一位。
得知陆盈盈准备回国发展,她的美国导师十分惊讶,周围也有不少人不理解。陆盈盈的想法很自然:我出生在这里,生长在这片土地上,回国做科研就是一件再适合不过的事。
回国后,陆盈盈博士被浙江大学聘为特聘研究员,具有博士生招生资格。目前,陆盈盈在浙江大学化学工程联合国家重点实验室做科研,主攻锂电池等能源化工材料、锂电池安全问题、高能量大功率储能器件等方向。
读博时攻克学术圈几十年的难题
锂电池作为可再生清洁能源,近年来备受人们关注。如今,它已在人们日常生活中不可或缺,广泛应用于电子、医学、汽车、航天、军事等领域。然而在陆盈盈读博时,这一领域几乎完全是空白。
刚读博士时,陆盈盈的导师Lynden A. Archer教授给她推荐了三个可行的研究方向:高分子物理、流体力学、金属锂电池。权衡之下,她最终选择了金属锂电池。
在陆盈盈看来,能源一直以来都是比较关键的科学问题,对生活、生产发展都相当关键。“在2010年的时候,能源材料领域还不像现在这么火,我当时就是觉得很有前景很有必要,感觉它最终是能够使社会受益的一个研究方向,所以非常感兴趣。”就是这样一个简单的初衷,陆盈盈从此进入了能源材料研究领域。
理论上讲,金属锂的能量密度是现有锂离子电池负极能量密度的10倍左右,那么,在同样体积和同样质量的情况下,如果用金属锂作为负极的话,能够很大幅度地提高现有的电池能量密度。
在陆盈盈刚刚涉足金属锂电池领域时,国际上对该领域的研究也刚刚起步,其中,最困扰学术界的难题是“金属锂作为可充电电池的负电极时的电沉积不稳定性”。世界上有许多顶尖学者进行了前赴后继般的探索,但是都无功而返。
对于陆盈盈这样一个刚刚入门的博士生来说,解决这个棘手的问题似乎是不可能完成的任务,而其中最大的困难是在一个从未被涉足的领域,所有的问题都需要自己去不断探索。
经过不断地探索、独立思考和反复实验后,陆盈盈发现用氟化锂作为电解液添加剂能够改善金属锂负极固体电解质界面膜(SEI)的不稳定性,从而促进金属锂电沉积的稳定性。
陆盈盈的导师Lynden A.Archer教授介绍说,陆盈盈的博士论文研究的问题是能源储存领域的一大挑战,是一个持续了四十年的学术难题。基于她在研究领域的贡献,2014年12月,陆盈盈被授予Austin Hooey最佳博士毕业生奖,这是康奈尔大学化学与生物工程系授予研究生的最高荣誉。
因为解决了金属锂沉积不稳定性难题,陆盈盈以第一作者身份在Nature Materials上发表了自己的署名文章,成果受到了学术界很大的肯定。与此同时,她也顺利完成了康奈尔大学博士的研究工作和学习,得以提前毕业。
回到浙大之后,陆盈盈主要致力于锂硫电池、锂金属负极改性等研究,以及新型电极材料、电解质材料的开发,及其在高能量大功率储能器件中的应用研究。
陆盈盈在浙大工作信息
例如,商业化的锂离子电池中石墨材料仍然是主要的负极材料之一,但其理论能量密度较低,已很难满足下一代动力电池的要求。因此,开发新一代高能量密度且安全性能好的锂电池负极材料将是未来的研究重点之一。
短短几年时间,陆盈盈带领十几人的团队就研究出了能量密度提高了三四倍的金属锂电池。
厉害到什么程度呢?
现在使用一天就要充电的智能手机,如果用他们的电池可以用三到四天,续航能力大为增强。而且电池的充电速度会是现在的几倍速度快,在安全性上,也更加有保障。
陆盈盈说,这款电池实验室阶段的技术已经成熟了,能量密度提高了三四倍,而科研团队目前正做着规模产业化方面的努力。
学生们的良师益友
在能源材料领域,女性研究人员非常少,能够做到顶尖水平尤其少见,更何况是一个85后的漂亮姑娘。陆盈盈的出色表现让她获得了不少荣誉。
2016年2月,福布斯发布了一份榜单,在亚洲范围内,列出30位30岁以下的各领域领军人物,陆盈盈就是属于制造和能源领域的“领头羊”。2016年底,她又入选中国与全球化智库(CCG)发布的“2015年度中国留学人员创新创业50人”。2018年9月15日,陆盈盈荣获2018年度求是“杰出青年学者奖”。
面对荣誉,陆盈盈始终抱着一颗淡然的心。她认为科研人员最重要的品质是坚持不懈追求真理的精神。在实验室里,总能看见她身穿一件白色大褂,专注地盯着实验仪器。
陆盈盈指导学生做实验
作为一名与学生年纪相仿的老师,陆盈盈很注重与学生之间的交流。为了方便与本科生面对面的交流,陆盈盈甚至参加了学校里的“新生之友”座谈会,以一个“过来人”的身份指导新生解决在学习和生活中遇到的困难。
陆盈盈生活照
虽然年龄小可以和学生打成一片,但是正因为年轻,陆盈盈也曾遭受过许多质疑。“因为年龄差距小,大家可能会对我的工作不是那么认可,很多事情是否真的能够承担,是否真的能够把这个事情做得很好,对我来说是一个挑战。”对此,她颇为乐观,“人生中总是要遇到很多挑战才能不断进步,因此这个劣势对我来说是一种很好的磨炼。”
“科研人员最重要的品质是坚持不懈追求真理的精神。一个成功的科研工作者,不仅要站在前人的肩膀上吸纳和学习现有的知识资源,更要有自己的见解和坚持,敢于言前人之未言,立前人之未立,只求符合事实,符合科学的整体逻辑系统。”
这是陆盈盈在科研道路上经过多年磨炼之后发出的肺腑之言,作为一名年轻的科学家,她将继续驰骋在一片乐土之中,用智慧、勤奋和独立探索的精神,创造出更多成果。
附:陆盈盈部分代表性的论著和专利
1. Y. Lu*, Z. Tu*, and L. A. Archer, Stable lithium electrodeposition in liquid and nanoporous solid electrolytes, Nat. Mater. 13, 961-969, 2014. (*: authors contributed equally to this work)
2. Y. Lu, S. K. Das, S. S. Moganty, L. A. Archer, Ionic liquid-nanoparticle hybrid electrolytes and their application in secondary lithium-metal batteries, Adv. Mater. 24, 4430-4435, 2012. This paper has been highlighted in Nature Materials | Research Highlights: V. J. Dusastre, Hybrid electrolytes, Nat. Mater. 11, 745, 2012.
3.Y. Lu, K. Korf, Y. Kambe, and L. A. Archer, Ionic liquid-nanoparticle hybrid electrolytes: applications in lithium metal batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 53,488-492, 2014.
4.Y. Lu, M. Tikekar, R. Mohanty, K. Hendrickson, L. Ma, L. A. Archer, Stable cycling of lithium metal batteries, Adv. Energy Mater. DOI: 10.1002/aenm.201402073.
5.Y. Lu, S. S. Moganty, J. L. Schaefer, L. A. Archer, Ionic liquid-nanoparticle hybrid electrolytes, J. Mater. Chem. 22, 4066-4072, 2012.
6.Y. Lu, Z. Tu, J. Shu, L. A. Archer, Stable lithium electrodeposition in salt-reinforced electrolytes, J. Power Sources 279, 413-418, 2015.
7.Y. Lu, S. Xu, J. Shu, W. I. A. Aladat, L. A. Archer, High voltage LIB cathodes enabled by salt-reinforced liquid electrolytes, Electrochem. Comm. 51, 23-26, 2015.
8.K. S. Korf*, Y. Lu*, Y. Kambe, L. A. Archer, Piperidinium Tethered Nanoparticle-hybrid Electrolyte for Lithium Metal Batteries, J. Mater. Chem. A 2, 11866-11873, 2014. (*: authors contributed equally to this work)
9.S. Xu, Y. Lu, and L. A. Archer, A Rechargeable Na-CO2/O2 battery enabled by stable nanoparticle hybrid electrolytes J. Mater. Chem. A 2, 17723-17729, 2014.
10.Y. H. Wen, Y. Lu, K. M. Dobosz, and L. A. Archer, Structure, Ion Transport and Rheology of Nanoparticle Salts, Macromolecules 47(13), 4479-4492, 2014.
11.L. Ma, H. Zhuang, Y. Lu, S. S. Moganty, R. Hennig, L. A. Archer, Tethered Molecular Sorbents: Enabling Metal-Sulfur Battery Cathodes, Adv. Energy Mater. DOI:10.1003/aenm.201400390.
12.Z. Tu, Y. Kambe, Y. Lu
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