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  • 杨培东

    杨培东,1971年8月出生于中国江苏省苏州市,纳米材料学家,美国艺术与科学院院士、美国国家科学院院士,加州大学伯克利分校化学系S.K.和Angela Chan杰出能源教授和化学教授 ,上海科技大学物质科学与技术学院院长 。

    1993年杨培东获得中国科技大学应用化学学士学位;1997年获得哈佛大学化学博士学位;1999年进入美国加州大学伯克利分校化学系任教,先后担任助理教授、副教授、终身教授 ;2001年至2004年连续获得美国阿尔弗雷德·斯隆奖;2003年被美国“技术评论”杂志列入世界100位顶尖青年发明家;2004年获得美国材料学会青年科学家大奖,是第一位获得该奖的中国人 ;2007年获得美国国家科学基金会沃特曼奖;2011年入选汤森路透集团遴选的最优秀的100名化学家榜单中第十位,同时入选了10年中最优秀的100名材料科学家中第一位;2012年4月当选美国艺术与科学院院士。2014年出任上海科技大学物质科学与技术学院院长。2015年9月获得美国麦克阿瑟天才奖 。2016年5月当选美国国家科学院院士。

    杨培东主要研究内容为一维半导体纳米结构及其在纳米光学和能量转化中的应用,包括人工光合作用、纳米线电池、纳米线光子学、纳米线基太阳电池、纳米线热电学、碳纳米管纳米流体、低维纳米结构组装、新兴材料和纳米结构合成和操控 。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 杨培东 出生日期: 1971年8月
    外文名: Peidong Yang 出生地: 中国江苏苏州
    民族: 汉族 国籍: 美国
    职业: 加州大学伯克利分校化学系教授 教学科研工作者 毕业院校: 哈佛大学
    主要成就: 2004年美国材料学会青年科学家大奖 2007年美国科学基金会艾伦沃特曼奖 2012年当选美国人文与科学院院士 2015年美国麦克阿瑟天才奖 2016年当选美国国家科学院院士 籍贯: 苏州

    目录

    人物经历/杨培东 编辑

    杨培东 杨培东

    1971年,杨培东出生在江苏省苏州市相城区元和街道蠡口社区。1985年,从江苏省首批示范初中蠡口中学考入江苏省木渎高级中学。

    1988年6月,在木渎中学高三(1)班就读的杨培东得了急性阑尾炎;7月高考时正常发挥,考了601分,全校第一   ,并考入中国科学技术大学应用化学系。1992年,在校期间获得中国科学技术大学郭沫若奖学金   。

    1993年,本科毕业后赴美国哈佛大学求学,师从材料科学家查尔斯·李波 (Charles M. Lieber)攻读博士研究生。1997年,毕业获得化学博士学位。

    1997年,博士毕业后进入美国加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校进行博士后研究,合作导师为Galen Dean Stucky。

    杨培东 杨培东

    1999年,完成了18个月的博士后研究,在近10所大学的工作邀请中选择加入加利福尼亚大学伯克利分校化学系,28岁时成为助理教授,独立负责一个实验室的科研工作。

    2001年,获得美国阿尔弗雷德·斯隆奖(连续四年,至2004年)。2003年,被美国《技术评论》杂志列入“世界100位顶尖青年发明家”。

    2004年,杨培东受聘化学系终身教授,是伯克利化学系历史上,继李远哲后的第二位华人科学家;同年获得美国材料学会(MRS)青年科学家大奖   。

    2005年,获得美国化学学会纯粹化学奖(ACS Award in Pure Chemistry)   。

    2006年,被聘为清华大学化学系教育部第七批长江学者奖励计划特聘教授   。

    杨培东 杨培东

    2007年,获得美国全国科学基金会颁发的“艾伦·沃特曼奖”,在之后3年时间内获得50万美元的科研奖金   。

    2011年,被评为汤森路透集团依据过去所发表研究论文的影响因子而确定的“全球顶尖100名化学家”,并且居于榜单前列第10位,同时入选同一标准的“顶尖100名材料科学家”榜单的首位。6月29日,为中国科技大学培东实验基地、培东实验班揭牌   。

    2012年4月18日,当选美国艺术与科学院院士   。10月9日,在匹茨堡召开的材料科技会议上获得爱德华·奥尔顿奖(Edward Orton)   。

    2013年,入选2013年度中国科学院海外评审专家   。

    2014年4月28日,当选上海科技大学物质科学与技术学院院长。  

    2015年,获美国麦克阿瑟基金会年度天才奖   。

    2016年5月,当选美国科学院院士   。同年杨培东牵头的纳米能源材料研究所暨天际创新中心落户苏州工业园区   。

    主要成就/杨培东 编辑

    科研成就

    • 科研综述

    杨培东在半导体纳米线、原子组装方面具有开创性研究,并有望应用于一系列高技术设备,如微型发光二极管、激光器,到晶体管、计算机电路、太阳能电池板以及生物传感器等领域   。他的研究包括人工光合作用、纳米线电池、纳米线光子学、纳米线基太阳电池、太阳能转换为燃料用纳米线、纳米线热电学、碳纳米管纳米流体、等离子体、低维纳米结构组装、新兴材料和纳米结构合成和操控、材料化学、无机化学,以及低维纳米结构在光电等能源领域中的应用等   。杨培东“栽种”的氮化镓和氧化锌纳米线能发射紫外线光,有助于“芯片上的实验室”迅速而廉价地分析医学、环境和其他取样   。

    2001年6月,杨培东的研究小组在《科学》报道说,在只及人类头发丝千分之一的纳米导线上制造出了世界上最小的激光器——纳米激光器,这一发明将有可能用于未来的光子计算机。

    2002年2月,杨培东领导的小组在美国《纳米通讯》杂志上报告说,他们已成功地找到一种制造“多层结构”纳米线的方法,能够使硅和锗这两种不同的材料交织组成单根纳米线。这些线的尺度在纳米水平,最细的达到20纳米。

    2003年4月,英国《自然》杂志刊登了杨培东研究组发表的单晶体氮化镓纳米管论文,这种纳米管耐久、性质一致,有优良的光电性能   。

    2005年6月,杨培东及其合作伙伴Majumdar研发出世界上第一个液体纳米晶体管   。

    2014年4月17日,杨培东团队在人工光合作用方面取得划时代(Game-Changing)的科研成果。

    2016年,在《Science》杂志发表论文报告了一种将非光合作用的细菌改造成一种可以进行光合作用的系统。

    • 文章发表

    根据美国科学信息研究所的统计,从1997年至2007年的论文引用次数看,杨培东论文平均被引次数超过150次,是仅居其次的科学家的两倍,在全球材料科学家中列第一   。

    "Bandgap engineering in semiconductor alloy nanomaterials with widely tunable bandgaps and compositions", Cun-Zheng Ning, Letian Dou and Peidong Yang. Nature Reviews Materials, 2, 1–15 (2017).

    "Excitation Wavelength Dependent Small Polaron Trapping of Photoexcited Carriers in α-Fe2O3", Lucas Carneiro, Scott Cushing, Chong Liu, Yude Su, Peidong Yang, Paul Alivisatos, and Steve Leone. Nature Mater. 16, 819–825 (2017)

    "Investigation of Phonon Coherence and Backscattering using Silicon Nanomeshes", Jaeho Lee, Woochul Lee, Geoff Wehmeyer, Scott Dhuey, Deirdre L Olynick, Stefano Cabrini, Chris Dames, Jeffrey J Urban, and Peidong Yang. Nature Communications 8, 14054 (2017).

    “Semiconductor Nanowire Lasers”, Samuel W. Eaton, Anthony Fu, Andrew B. Wong, C.Z. Ning, Peidong Yang, Nature Mater. Rev, 1, 16028, 2016.

    “Single nanowire photoelectrochemistry”, Y. Su*, C. Liu*, S. Brittman, J. Tang, A. Fu, P. Yang, Nature Nano., 11, 609, 2016

    "Self-photosensitization of Nonphotosynthetic Bacteria for Solar-to-chemical Production", K. K. Sakimoto, A. B. Wong, P. Yang, Science, 351(6268), 74, 2016

    "A Unified Initiative to Harness Earth's Microbiomes", Unified Microbiome Initiative Consortium, Science, 350(6265), 507, 2015

    "Atomically Thin Two-Dimensional Organic-Inorganic Hybrid Perovskites", L. Dou*, A. B. Wong*, Y. Yu*, M. Lai, N. Kornienko, S. W. Eaton, A. Fu, C. G. Bischak, J. Ma, T. Ding, N. S. Ginsberg, L. Wang, A. P. Alivisatos, P. Yang, Science, 349(6255), 1518, 2015.

    "Covalent Organic Frameworks Comprising Cobalt Porphyrins for Catalytic CO2 Reduction in Water", S. Lin*, C. Diercks*, Y. Zhang*, N. Kornienko, E. M. Nichols, Y. Zhao, A. R. Paris, D. Kim, P. Yang, O. M. Yaghi, C. J. Chang, Science, 349(6253), 1208, 2015.

    "A Lower Threshold for Nanowire Lasers", A. Fu, P. Yang, Nature Mater. 14, 557-558, 2015.

    “Stabilization of 4H Hexagonal Phase of Gold in Nanoribbon Form”, Z. Fan, M. Bosman, X. Huang, D. Huang, Y. Yu, Y.A. Akimov, L. Wu, Y. Li, J. Wu, Q. Liu, C.E. Png, C.L. Gan, P. Yang, H. Zhang, Nature Comm., 6, 7684, 2015

    "Evolution of Interlayer Coupling in Twisted Molybdenum Disulfide Bilayers", K. Liu*, L. Zhang*, T. Cao, C*. Jin, D. Qiu, Q. Zhou, A. Zettl, P. Yang, S. Louie, F. Wang, Nature Comm., 5, 4966, 2014.

    "Synergistic Geometric and Electronic Effects for Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide Using Gold–copper Bimetallic Nanoparticles", D. Kim, J. Resasco, Y. Yu, A.M. Asiri, P. Yang, Nature Comm., 5, 4948, 2014

    “Highly Crystalline Multimetallic Nanoframes with Three-Dimensional Electrocatalytic Surfaces”, C. Chen*, Y. Kang*, Z. Huo, Z. Zhu, W. Huang, H. Xin, J. D. Snyder, D. Li, J. A. Herron, M. Mavrikakis, M. Chi, K. L. More, Y. Li, N. M. Markovic, G. A. Somorjai, P. Yang, V. R. Stamenkovic, Science, 343,1319, 2014.

    “Membrane-Protein Binding Measured with Solution-Phase Plasmonic Nanocube Sensors”, H. Wu, J. Henzie, W. Lin, C. Rhodes, Z. Li, E. Sartorel, J. Thorner, P. Yang, J. T. Groves, Nature Methods, 9, 1189, 2012.

    “Towards Systems Materials Engineering”, P. Yang, J. Tarascon, Nature Mater., 11, 560, 2012.

    “Crystal cuts on the nanoscale”, P. Yang, Nature, 482, 41, 2012.

    “Self-assembly of uniform polyhedral silver nanocrystals into densely packed supercrystals”, J. Henzie, M. Grünwald, A. Widmer-Cooper, P. L. Geissler, P. Yang, Nature Mater., 11, 31, 2012.

    “Nanowire-based Single Cell Endoscopy”, R. Yan*, J. Park*, Y. Choi, C. Heo, S. Yang, L. P. Lee, P. Yang, Nature Nanotech., 7, 191, 2012.

    “Solution processed core-shell nanowires for efficient photovoltaic cells”, J. Tang*, Z. Huo*, S. Brittman, H. Gao, P. Yang, Nature Nanotech., 6, 568, 2011.

    “Nanocrystal Bilayer for Tandem Catalysis”, Y. Yamada, C. Tsung, W. Huang, Z. Huo, S. E. Habas, T. Soejima, C. E. Aliaga, G. A. Somorjai, P. Yang, Nature Chem., 3, 372, 2011.

    “Nanowire Photonics”, R. Yan, D. Gargas, P. Yang, Nature Photonics (Invited Review), 3, 569, 2009.

    “Dopant profiling and surface analysis of silicon nanowires using capacitance–voltage measurements”, E. Garnett, Y. Tseng, D. Khanal, J. Wu, J. Bokor, P. Yang, Nature Nanotech., 4, 311, 2009.

    “Optoelectronics: Combining chemical worlds”, A. L. Briseno, P. Yang, Nature Mater., 8, 7, 2009.

    “Thermally Stable Nanocatalyst for High Temperature Reactions: Pt-Mesoporous Silica Core-Shell Nanoparticles”, S. Joo, J. Park, C. Tsung, Y. Yamada, P. Yang, G. A. Somorjai, Nature Mater., 8, 126, 2009.

    “Gated proton transport in aligned mesoporous silica films”, R. Fan, S. Huh, R. Yan, J. Arnold, P. Yang, Nature Materials, 7, 303, 2008.

    “Lilliputian light sticks”, M. Fardy, P. Yang, Nature, 451, 408,2008.

    “Dynamic manipulation and separation of individual semiconducting and metallic nanowires using optoelectronic tweezers”, A. Jamshidi*, P. J. Pauzauskie*, P. J. Schuck, A. T. Ohta, P. Chiou, J. Chou, P. Yang, M. C. Wu, Nature Photonics, 2, 85, 2008.

    “Enhanced thermoelectric performance of rough silicon nanowires”, A. I. Hochbaum*, R. Chen*, R. D. Delgado, W. Liang, E. C. Garnett, M. Najarian, A. Majumdar, P. Yang, Nature, 451, 163, 2008.

    “Shaping binary metal nanocrystals through epitaxial seeded growth”, S. Habas, H. Lee, V. Radmilovic, G. Somorjai, P. Yang, Nature Mater. 6, 692, 2007.

    “Tunable plasmonic lattices of silver nanocrystals”, A. R. Tao, P. Sinsermsuksakul, P. Yang, Nature Nanotech., 2, 435, 2007.

    “Tunable nanowire nonlinear optical probe”, Y. Nakayama*, P. J. Pauzauskie*, A. Radenovic*, R. M. Onorato*, R. J. Saykally, J. Liphardt, P. Yang, Nature, 447, 1098, 2007.

    “Giant piezoresistance effect in silicon nanowires”, R. He, P. Yang, Nature Nanotech., 1, 42, 2006.

    “Optical Trapping and Integration of Semiconductor Nanowire Assemblies in Water”, P. Pauzauskie, A. Radenovic, E. Trepagnier , H. Shroff, P. Yang, J. Liphardt, Nature. Mater. 5, 97, 2006.

    “Spontaneous formation of nanoparticlestripe patterns through dewetting”, J. Huang*, F. Kim*, A. Tao*, S. Conner, P. Yang, Nature Mater, 4,896, 2005.

    “Nanowire dye-sensitized solar cells”, M. Law*, L. E. Greene*, J. C. Johnson, R. Saykally, P. Yang, Nature Materials, 4, 455, 2005.

    "Nanoribbon Waveguides for Subwavelength Photonics Integration", M. Law*, D. Sirbuly*, J. Johnson, J. Goldberger, R. Saykally, P. Yang, Science, 305, 1269, 2004.

    “Crystallographic Alignment of High Density Gallium Nitride Nanowire Arrays”, T. Kuykendall*, P. J. Pauzauskie*, Y. Zhang, J. Goldberger, D. Sirbuly, J. Denlinger, P. Yang, Nature Materials, 3, 524, 2004.

    "Nanotechnology: Wires on water", P. Yang, Nature, 425, 243, 2003.

    "Single crystal gallium nitride nanotubes", J. Goldberger, R. He, S. Lee, Y. Zhang, H. Yan, H. Choi, P. Yang, Nature, 422, 599, 2003.

    "Single gallium nitride nanowire lasers", J. Johnson, H. J. Choi, K. P. Knutsen, R. D. Schaller, P. Yang, R. J. Saykally, Nature Materials, 1, 106, 2002.

    "Room-temperature ultraviolet nanowire nanolasers", M. Huang, S. Mao, H. Feick, H. Yan, Y. Wu, H. Kind, E. Weber, R. Russo, P. Yang, Science, 292, 1897, 2001.

    "Controlled growth and electrical properties of heterojunctions of carbon nanotubes and silicon nanowires", J. Hu, M. Ouyang, P. Yang, C. M. Lieber, Nature, 399, 48,1999.

    "Generalized syntheses of large-pore mesoporous metal oxides with semicrystalline frameworks", P. Yang, D. Zhao, D. I. Margolese, B. F. Chmelka, G. D. Stucky, Nature, 396, 152,1998.

    "Mirrorless Lasing from Mesostructured Waveguides Patterned by Soft Lithography", P. Yang , G. Wirnsberger, H. C. Huang, S. R. Cordero, M. D. McGehee, B. Scott, T. Deng, G. M. Whitesides, B. F. Chmelka, S. K. Buratto, G. D. Stucky, Science, 287, 465, 2000.

    "Hierarchically Ordered Oxides", P. Yang, T. Deng, D. Zhao, B. F. Chmelka, G. M. Whitesides, G. D. Stucky, Science, 282, 2244, 1998.

    "High-Temperature Superconductors", C. M. Lieber, P. Yang, Science, 277,1909, 1997.

    "Nanorod-Superconductor Composites: A Pathway to Materials with High Critical Current Densities", P. Yang, C. M. Lieber, Science, 273, 1836, 1996.

    人才培养

    1999年杨培东进入加州大学伯克利分校任教以来,培养了多名博士,并指导博士后的研究工作,根据学术家谱 (The Academic Family Tree)中的记录,其中一些学生的具体信息如下   :

    荣誉表彰

    个人生活/杨培东 编辑

    杨培东的妻子王玫是湖南人,也毕业于中国科技大学,在耶鲁大学获得物理学博士学位,2013年旧金山市区的一家公司工作,两人育有一女   。

    社会任职/杨培东 编辑

    人物评价/杨培东 编辑

    从研制出第一个纳米导线激光器到现在设计纳米导线太阳能电池,杨培东领导的团队在纳米导线光子学研究领域取得多个重大突破。除基础研究外,杨培东还注重纳米导线的实际应用,他的研究成果已体现在热电废热利用商用设备、化学传感器、光学开关等方面   。 (2015年麦克阿瑟基金会评价)

    杨培东在半导体纳米线和异质结构研究中采用创新性合成和装配工艺、并将研究成果应用于基于纳米线的光电、热电、太阳能转化和纳米流体之中的杰出贡献   。 (2011年美国材料研究学会奖评价

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