中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:穿著一身杏黃色西服,手里拎著淺灰色風(fēng)衣和沉沉的書包,她的微笑足以感染每一個(gè)人。當(dāng)《中國科學(xué)報(bào)》記者近日在“中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)現(xiàn)場見到中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員陳萍時(shí),不由被她強(qiáng)大的氣場所折服。
“中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”被譽(yù)為中國女性科學(xué)界“諾貝爾獎(jiǎng)”,由歐萊雅公司和聯(lián)合國科教文組織聯(lián)合舉辦,2011 年已是第八屆。陳萍是本屆 10 名獲獎(jiǎng)人中唯一一位來自能源領(lǐng)域的女科學(xué)家。評審會(huì)主席、中國工程院院士韋鈺對她的評價(jià)是:“陳萍主要在金屬氮基和金屬氨基硼烷兩類儲(chǔ)氫材料方面開展研究工作,有效地拓展了儲(chǔ)氫材料領(lǐng)域,其中金屬氨基硼烷已被美國能源部列為儲(chǔ)氫目標(biāo)材料體系。她的研究使氫作為高效、潔凈、可廣泛利用的能源成為可能。”
對于獲獎(jiǎng),陳萍本人表現(xiàn)得非常低調(diào)。“我不認(rèn)為發(fā)明一兩個(gè)東西就是科學(xué)家。真正的科學(xué)家是理論家,能夠領(lǐng)悟和解釋自然規(guī)律,比如愛因斯坦。”陳萍謙虛地說。目前,許多國家都在加緊部署、實(shí)施氫能戰(zhàn)略,但 50 年來氫能的使用仍未能商業(yè)化,停留在基礎(chǔ)研究階段。陳萍就是這支氫能轉(zhuǎn)化利用求索者隊(duì)伍中的一員。
儲(chǔ)氫材料的突破
到2020 年,全球 15%的人口都擁有自己的汽車,地球上將會(huì)有 11 億輛汽車。尋找環(huán)保新能源,成為全球汽車業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。許多國家都在加緊部署、實(shí)施氫能戰(zhàn)略,但氫能的使用始終未能商業(yè)化。對此,陳萍認(rèn)為原因主要是三方面:一是燃料電池成本高;二是現(xiàn)有的氫氣儲(chǔ)存方式不夠好,儲(chǔ)量少;三是氫氣的制造依然不夠環(huán)保,在制造過程中會(huì)有許多污染和浪費(fèi)。
目前,氫能汽車大多使用高壓儲(chǔ)氫罐,儲(chǔ)量少、成本高,而且有一定安全隱患。為了解決這個(gè)問題,陳萍帶領(lǐng)研究組進(jìn)行金屬氫化物儲(chǔ)氫研究,創(chuàng)新性地將氮元素引入到儲(chǔ)氫材料中,開創(chuàng)了金屬氮基儲(chǔ)氫材料體系,拓寬了原有的以金屬和金屬合金為主導(dǎo)的儲(chǔ)氫材料領(lǐng)域。這一體系已成為當(dāng)今儲(chǔ)氫材料研究的一個(gè)重要分支,并引發(fā)了許多相關(guān)材料體系的建立。研究成果發(fā)表在《自然》等期刊上。隨后,陳萍及其團(tuán)隊(duì)還首次提出了一種正氫和負(fù)氫的作用機(jī)制,并將這種機(jī)制應(yīng)用于儲(chǔ)氫材料和儲(chǔ)氫過程的設(shè)計(jì),于 2008 年開創(chuàng)了金屬氨基硼烷材料體系。這種材料由于儲(chǔ)氫效率高,已被美國能源部列為儲(chǔ)氫目標(biāo)材料體系。
現(xiàn)有的儲(chǔ)氫材料有兩種類型,一種是可逆儲(chǔ)放氫的,類似充電電池;另一種是不可逆的,用完就需要重新置換。由于陳萍團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的是兩個(gè)新的體系,會(huì)涉及到許多材料,因此上述兩種類型的材料他們都在研究,尤其是第一種。由于可在溫和條件下存儲(chǔ)大量的氫氣,這項(xiàng)研究為攻克氫能使用中的三大難題之一———低儲(chǔ)氫效率的問題———開辟了新的途徑,使氫能的高效、潔凈、廣泛利用成為可能。當(dāng)《中國科學(xué)報(bào)》記者問到氫能的商業(yè)化路線圖時(shí),陳萍表示,美國和日本的氫燃料電池汽車計(jì)劃在 2015 年進(jìn)入市場,2025 年大批量投入使用,中國應(yīng)該有類似的規(guī)劃。“我們希望 5年內(nèi)在儲(chǔ)氫體系的研發(fā)上有突破,之后就是應(yīng)用。”
將團(tuán)隊(duì)從新加坡“一鍋端”
陳萍從小就對科學(xué)充滿了向往,同那個(gè)時(shí)代的大多數(shù)孩子一樣,認(rèn)為科學(xué)家是了不起的人。“上小學(xué)的時(shí)候,我把電線插水里,水里就冒出氫氣和氧氣來,雖然很危險(xiǎn),但我當(dāng)時(shí)覺得特別有趣。”這就是陳萍和化學(xué)的第一次接觸,也讓她一下子就喜歡上了這個(gè)神奇的學(xué)科。大學(xué)時(shí),她選擇了廈門大學(xué)化學(xué)系,在那個(gè)美麗的海濱大學(xué)一直讀到博士,并堅(jiān)定地走科研之路。
陳萍的科研道路并非一帆風(fēng)順。在新加坡做博士后時(shí),陳萍的一個(gè)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過報(bào)道引起了很大關(guān)注,然而重復(fù)實(shí)驗(yàn)證明她是錯(cuò)的,一時(shí)間質(zhì)疑之聲撲面而來。在巨大的壓力下,陳萍并沒有放棄,而是花了兩年時(shí)間找到錯(cuò)誤的原因,進(jìn)而獲得了更好的成果。
在美國加州的一次學(xué)術(shù)會(huì)議中,陳萍偶遇中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所前所長包信和,包信和熱情邀請陳萍去所里看看。于是就有了陳萍的大連之旅。
陳萍認(rèn)為在年輕時(shí)較有科研靈感,應(yīng)該將更多的精力用作研究,而在新加坡國立大學(xué)備課教學(xué)所需時(shí)間較多。在了解了大連化物所雄厚的科研實(shí)力后,陳萍接受了現(xiàn)任所長張濤的誠摯邀請,于 2008 年將自己在新加坡國立大學(xué)的團(tuán)隊(duì)———兩個(gè)研究助手熊智濤研究員和吳國濤副研究員及五個(gè)學(xué)生“一鍋端”,都帶回了大連化物所。
陳萍認(rèn)為團(tuán)隊(duì)的實(shí)力依賴于每個(gè)成員的能力,她的責(zé)任是盡量使每個(gè)伙伴發(fā)揮自己的強(qiáng)項(xiàng),在研究方向上把好關(guān)。
陳萍告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者“:我的女性同學(xué)和學(xué)生中,最終從事科研的比例并不高,很多人都放棄了。”對此,陳萍建議說“如: 果你特別熱愛科研,就要堅(jiān)持;如果還不清楚自己愛不愛,一定要小心。”每當(dāng)遇到有天賦的女生時(shí),陳萍都會(huì)鼓勵(lì)、引導(dǎo)她們走向科研的道路。
從當(dāng)年那個(gè)心懷科學(xué)夢想的小學(xué)生到今天成果卓著的女科學(xué)家,陳萍用行動(dòng)告訴了我們堅(jiān)持的力量。