鲍哲南:领舞在学科前沿的华裔女科学家

她用印刷技术制出了第一例高性能有机晶体管；她创造了世界上第一例用有机晶体管驱动的全新结构的电子纸；她是美国化学会评出的12名对本世纪化学产生重大影响的杰出女青年科学家之一；美国麻省理工学院《科技评论》杂志评出的本世纪100位青年创新者中有她的名字…--诸多的荣誉加载在这位年轻女子身上，她就是美籍华裔科学家鲍哲南。

踏实努力，一步一个脚印

鲍哲南说，自己并不是一个天才，每一个人在通往成功实现自己梦想的路上，都需要付出努力，她同样也不例外。在科学的征途上，鲍哲南就是凭借这比别人付出更多的后天努力，才能收获今天的成功。

鲍哲南喜欢理科也是由来已久。中学时代刚开始接触理科时，就产生了浓厚的兴趣，加上自己勤于动脑，勤于动手的好习惯，学习起理科来也是稳步前进，游刃有余。1987年，鲍哲南考进了自己向往的南京大学化学系，开始了自己化学的专业学习。大学自主学习的模式给了鲍哲南很多的课余时间，她充分利用这些时间自主学习，越学兴趣越深，慢慢地她对科学产生了无限的向往，对知识的获取渴求更加的强烈。由于出色的学习成绩和实验能力，在大三前的暑假，鲍哲南就被招进了南京大学化学系薛奇教授的高分子实验室参加科研工作，这无疑给了鲍哲南更多的一个学习环境。

1990年，本科没有读完的鲍哲南移居美国，并到美国伊利诺斯大学芝加哥分校继续学习。这是鲍哲南人生的一次重要转折。

机遇往往给予那些有准备的人。1991年芝加哥大学向鲍哲南抛来了橄榄枝，在还没有获得本科学位的情况下，她被破格录取为该校化学系的公费研究生。她的导师是华裔高分子化学家于鲁平。

“聚合物材料化学便几乎成为了她人生的全部”的鲍哲南说：“是导师于鲁平教授将我引入科研的殿堂，在这里，我得到了一个科学工作者应有的基本训练，使我具有了独立研究的能力。”芝加哥大学这个平台，为她了解不同科学前沿领域的发展、确立交叉学科研究的科研方向提供了极佳的环境。

乐观前行，坚持追逐梦想

1995年，在获得芝加哥大学博士学位后，鲍哲南进入了贝尔实验室，成为聚合物和有机材料部门的首席研究员。2001年她被贝尔实验室聘为杰出研究员，即该实验室聘任研究人员的最高级别。贝尔实验室的8年努力没有白费，她在纳米电子学、有机晶体管等研究领域都取得了重要的成果。

晶体管是1948年在贝尔实验室发明的。通常，有机材料不能代替传统无机单晶硅制作晶体管，鲍哲南的志向是通过开发有机半导体来彻底造晶体管，使电子器件可应用于类似大型墙上显示器、食品的价格标签等更多的地方。1997年，鲍哲南合成了高迁移率的有机材料，制造出當时增益最高的有机晶体管，使有机晶达到了实用水平。她和她的同事们还使用印刷喷涂的方法取代复杂、昂贵的光刻技术制造有机晶体管，使器件尺寸也达到了微米数量级，这是晶体管发展中的一个重大进展。

此后，鲍哲南与更多的物理学家及工业界的科学家合作，更深入地开展有机半导体材料和器件的研究和应用。2000年末，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。这种纸不但能够弯曲、读写，而且可以自由写入、读出和刷新、改写，因而具有普通纸张和计算机显示器两者的特点。其中，鲍哲南合成的聚合物半导体材料制造的印刷全塑料柔性薄型显示器，在新型“电子纸”中起了关键作用，为此，鲍哲南获得了2001年R&D杂志100名最佳研究人员奖；她的这项技术被该杂志选为最佳新技术；她所在的发明团队在2002年获美国化学会集体发明奖。

在诸多荣誉面前，鲍哲南心态比较平和。从事科研，她认为最重要的是：“要坚持不懈，决不放弃，永远乐观”。在贝尔实验室这样一个强者如云的地方，一个年轻的女学者取得如此突出的成绩是难能可贵的。鲍哲南承认，作为一个女性，要为家庭和孩子付出很多时间和精力，但是也由此获得了快乐和激励。

勇于挑战，不断探索创新

鲍哲南研究的范围很广，从化学到材料科学，从能源到纳米电子学，再到分子电子学等等，都是她涉及的领域。　有机和高分子半导体材料、传感材料、有机半导体晶体管、有机太阳能电池、电子纸、人工电子皮肤…--这一个个我们听着还很陌生的词汇，其中却凝聚了鲍哲南众多的心血。

鲍哲南最为人熟知的研究便是人工电子皮肤研究。鲍哲南接手这个项目并不是偶然。“我的研究组一直都在软性、柔性的这一类电子器件和材料的研究，有一天，在我和斯坦福大学的另外一个教授谈到他们正在做的机器人研究时，他说现在机器人可以爬得非常快，还可以爬墙，但因为机器人没有触觉功能，当爬到顶端没有东西可以抓住的时候，就会掉下来。就在那个时候，我突然来了灵感，我想我们一直在做的柔性材料、软性材料和电子材料，应该很适合做一些传感器，放在机器人的身上，作为一种人工皮肤，让它具备感知能力。正是这个交谈让我有了一些新的想法，然后开始着手这个方向的研究。”　但在研究的过程中，并不是非常顺利，过程中，鲍哲南也感受到了压力，“项目开始后，慢慢的我和小组发现了一个很有趣的现象，在实验室里一开始的想法好像都很简单，以为一做就能做成，但当我们真正开始去做的时候，就会发现有非常多的问题。像我们遇到的情况就是用已有的材料来做传感器的话有太多缺陷，做出来的皮肤不够灵敏，我们试了很多的办法来改变，重新设计器件的传感器结构，做了一系列的实验，不停修改我们的设想，最终才研制出我们现在这个敏感度高的传感器。”

鲍哲南研制出的灵敏电子皮肤是机器人科学的一大迈进，同时这对人类皮肤移植术以及假肢感知力的改进也有很大帮助。但也有美国研究者提出，人造皮肤要具备与天然皮肤相同的功能，还有一些重要障碍必须克服。对此，鲍哲南有信心，“要让研制出的人造皮肤与天然皮肤相近或者完全一样，这是一个非常复杂的过程。人造皮肤不仅需要有感知力，它还需要有电子器件能把接收到的感受传输到大脑，使人或者机器人得到信号，然后再做出反应。我们现在发明的电子皮肤，只是其中一部分，这还需要其他的很多研究相配合。”

在鲍哲南看来，人工电子皮肤的应用前景非常广阔。“一开始，我们做这个就是考虑用在机器人身上。现阶段的机器人已经能够感知视觉和听觉，灵敏的电子皮肤让机器人也拥有了触觉，它们可以做一些非常细致的动作，比如扶病人的时候能够掌握力度而不至于弄疼或弄伤他们，清洗精致瓷碗的时候也能够准确拿捏而不至于弄坏或摔碎。但这都只是电子皮肤一方面的应用，在现实生活中，这种触觉的传感器，可适用范围非常广。比如现在的皮肤移植，还有改进没有感知力的假肢，都可以运用这项技术，有了灵敏的‘触觉’，未来的假肢会更像病人本来的肢体。还有一个可能的地方，就是驾驶的方向盘，如果安置了触觉传感器，在驾驶员很累没有扶住方向盘的时候，方向盘

可以自动感知驾驶员的非正常行驶，然后发出提醒，这样也能减少交通事故。”

最近，鲍哲南和团队又研制出了最新的可拉伸太阳能电池，为人工电子皮肤增添了自我发电的新功能，使其得到进一步完善。“走路英雄”，引领校园低碳

科学研究的路上，鲍哲南并没有因为已取得的成就而裹足不前。2004年，鲍哲南来到了著名的斯坦福大学，在这里，她又开启了一次新的旅程。

2006年，她和她的学生们在任意衬底上成核和选区生长有机半导体单晶薄膜，并制成了高性能晶体管的阵列，这和传统电子器件完全不同。这项新技术用于平板电脑显示器，可将其速度提高三倍，美国电子业界称此项技术为“突破性”技术，它将使未来的电子产品打破传统模式，可以做成任何一种形状，甚至可以穿在身上，制成具有特殊功能的服装。

这是在塑料有机电子材料领域取得的一项重大成果，这项成果也发表在2006年英国《自然》杂志上，并获得了这样的评论：“在柔性衬底上制造大面积半导体器件是一件麻烦的事情，一种简单的技术在这类衬底上生长单晶有机半导体为该领域帶来新的希望…，，他们的方法表明了高质量、但易碎的有机半导体晶体向实际应用迈出了重要一步，展示了在大而柔性衬底上的高性能电子器件。”

由于成绩优异突出，2007年鲍哲南被评为斯坦福大学工程教学女教师优秀奖，国际光学、光子学、影像学学术组织SPIE2007年历中的12名SPIE妇女之一，美国纳米技术发明奖50名学者之一。

鲍哲南在学生时期就坚持全面发展，现在她的工作非常繁忙，为了能把自幼养成的体育锻炼坚持下去，她有个很好的习惯，走路上班。

她说：“每次30分钟的走路不仅是我的体育锻炼，还可以利用这段时间做许多平时没有时间做的事，例如使我有更多的机会与我的朋友，父母交谈。”

斯坦福大学一直为了减少校园内的汽车停车位的紧张状况，提倡通过步行、骑自行车、或乘坐公共交通上班。由于鲍哲南长期坚持走路上班，她被评为斯坦福大学校园“走路英雄”。为此，校方还将她的照片和留言制成明信片，悬挂于斯坦福的校车之中。

在“世界因你而美丽——2010-2011影响世界华人盛典”上，鲍哲南被评选为年度“影响世界华人大奖”科学研究领域内的获奖者。在领奖后鲍哲南还表示：“在做科学研究的时候，特别是在开始的时候，有时候那个想法或者梦想会觉得是很遥远的事情，但是一直执着的去追求这些梦想总是在一定的时候会实现。”

她说：“我还想对青少年朋友们说，希望你们会选择科学研究作为你们将来事业的目标，我们现在的社会面临很多能源、环境、健康等一系列问题，如果要解决这些问题的话，科学研究是一个很重要的手段去解决这些问题。”