黄辉教授访谈

黄辉,1978年7月出生于湖南衡阳,2000年本科毕业于北京师范大学,2003年硕士毕业于中科院化学所,2008年获美国达特茅斯学院(常青藤盟校)博士学位;随后在美国西北大学的Tobin Marks教授(美国科学院/美国工程院/美国人文与科学院院士、美国科学界最高奖“国家奖章”)课题组从事博士后研究;2010年加入美国康菲石油公司(现菲利普斯66石油公司)全球研发中心从事有机太阳能电池的研发工作,2013年11月入选中国科学院“百人计划”,目前为中国科学院大学材料学院教授/博士生导师。在J. Am. Chem. Soc.Angew. Chem. Int. Ed.等顶尖学术杂志发表了30余篇SCI学术论文,SCI他引次数近700次;申请并授权14项美国专利;并应著名的Springer出版社邀请主编《Organic and Hybrid Solar Cells》一书。曾担任2013年MRS(美国材料协会)春季会议有机太阳能电池分会共同主席,并多次在国际会议上做邀请报告,担任Macromolecules,Organometallics, Solar Energy Materials&Solar Cells等国际期刊的审稿人。曾获得康菲石油公司“亚洲人协会”杰出领导奖,2014年被评为中国科学院大学先进工作者。

视频文字稿

我是黄辉,目前在中国科学院大学材料科学与光电技术学院工作。

问题一:能否请您简单介绍一下您本人和您课题组目前主要研究工作呢?

回答:我是来自于湖南衡阳农村的一个普通孩子,从很小的时候到北京来读大学,后来到美国学习工作十年时间,在2013年回到了中国科学院大学工作。我目前的科研主要是围绕有机高分子半导体材料开展它的合成与应用研究。一个是如何高效绿色地合成有机高分子半导体材料,主要是开发新的合成方法学,另外一个就是开发有机高分子半导体材料的应用,特别是光电方面的应用。过去这几年我们主要是围绕有机太阳能电池和有机传感与探测方面,最近我们正在开展的有机光电突触方面的研究。

问题二:在您众多的优秀成果中,哪些工作是您最喜欢或最骄傲的呢?

回答:我想在我过去的所有工作中,到目前为止还没有让我真正最满意的工作。

问题三:您能否谈一下工业界的科研和学术界的科研有哪些不同呢?

回答:我想先说他们的相同之处。我觉得他们的相同之处是理解问题再去解决问题,从而去回答在应用上或者科学上的需求。而他们的不同之处,我觉得工业界的科研主要是以结果为导向,我们叫“result orientated”,而对学术界来说,主要还是去探索未知的世界,探索科学的道理,在这个过程中我们会产生新的知识,甚至会产生新的产品,但是产生新的产品并不是科学研究最原始的动力。

问题四:您认为有机太阳能电池产业化的瓶颈和出路在哪里?

回答:我清楚地记得在2010年左右,很多美国著名的科学家就认为有机太阳能电池已经走到了一个瓶颈期,很难再有所发展,无论是在机理或者效率方面都难以突破。但是由于国内外科学家的努力,特别是中国科学家在材料设计上的贡献,有机太阳能电池的效率不断提升。在2015年,以北京大学占肖卫教授为代表的中国科学家,在非富勒烯受体材料上的贡献,使有机太阳能电池的效率持续的提升,短短几年时间里,有机太阳能电池的效率就从不到10%提高到目前的超过18%,这样一个快速的发展超过了当年很多人的预判。有机太阳能电池发展到今天,我们最终还是希望它能走向产业化的应用,目前从效率来说,我觉得它的效率已经满足了应用的要求,目前它的瓶颈我觉得还是在于它的稳定性和大面积加工的技术,以及和有机太阳能电池相关配套技术的发展。

问题五:请问在您的科研生涯中哪解人对您产生过重要影响?

回答:在我的科研生涯中很多人和事对我产生过影响,我在这里面主要想讲我的几位导师对我的影响。我首先想讲的是我的本科和硕士阶段两位导师,一位是杨振忠教授,一位是于澍燕教授,这两位教授应该是开启了我的科研生涯,是我迈入生涯的引路人,是我从事科学研究的启蒙导师。他们对于科学的态度和科学的认识,对我从那个时候开始到目前和将来的生活中都产生了长远的影响。第三位想讲的是我的博士导师,Russell Hughes教授,他的特点是在他整个的学术生涯中,一直从事金属有机化合物中碳氟键的活化,这是一个非常窄的领域,当时全世界不会超过五个课题组在做这样的研究,那他在整个的二三十年的学术生涯中一直坚持做这样一个非常冷门的领域,并且秉持非常严格的治学态度,给了我很多启发,让我理解如何去坚持做一些真正有价值的,有科学意义的工作。同时如何去真正地治学,成为合格的科研工作者。第四位我想谈到的是我的博士后导师Tobin Marks 教授,应该说他拿了很多科学界的重要奖项,从他的身上我学习到了如何率领一个非常大的团队,去在科学的领域持续地努力和奋斗。

问题六:您之前曾经放弃在美国公司的高薪选择回国,是什么让您做出这个选择呢?

回答:我是2013年当时在美国的康菲石油公式全球研发中心工作的时候,选择回国的。确实在那个时间点上由于我在美国学习和工作了整整十年时间,工作进入到了一个相对稳定的状态,而且生活也进入到比较稳定的状态,应该说实现了美国人所谓的美国梦,那个时候选择回来我觉得也是个比较自然的选择,这与几个因素有关,第一个与我从小受到的教育有关,要特别感谢我的小学初中高中老师,虽然在湖南农村是一个相对比较落后的地区,但是我们的老师对我们的教育让我们觉得只有回到祖国才有归属感,我想这种教育可能是最根本的原因,希望通过自己在美国的学习能够回国去做一些自己的事情,从事相关的科学研究。我还记得当我到美国的第二天,我的师兄带着我去另外一个地方去购物,路上聊天的时候问我说你毕业之后什么打算,我当时毫不犹豫地告诉他我毕业之后想要回国。他当时还觉得很诧异,因为当时在03年的时候,那个时候在美国读完博士再回国的不像现在这么多,还是比较少的,他觉得第一天来了就有这种回国的打算还是比较惊奇。

问题七:您认为激励科研的最大动力是什么呢?能否请您结合自身的经历和我们分享一下?

回答:我觉得激励我开展科研的最大动力是两个方面,第一个是自己的好奇心。在我的记忆中,我的父母说我从小就是个好奇宝宝,我很小的时候就对很多未知的事情感兴趣,问很多为什么,后来慢慢成长以后,也一直对很多科学问题比较感兴趣,希望弄清楚很多自己不理解的道理或知识。举个例子,我当时在博士后期间设计了一个材料,这个材料的初始设计是并不成功的,但是通过理论计算和分子模拟,我们重新找出了一个设计思想,设计了一个材料,在这个过程中又去培养单晶结构,发现了一个以前大家不关注的分子内弱作用力的存在,之后我们又通过理论计算等方式去证实该分子内作用力的存在,最终把该作用力发展成为设计高性能高迁移率材料的分子设计思想。目前也成为我们课题组过去七八年中一个重要的科研方向和科研特色。第二个我觉得是我一直希望我自己能够学有所用,能够对这个社会做出贡献的最朴素的想法,我的科研前段时间主要是太阳能电池,主要也是为了能源,最近我们也开展了新的方向,就是仿生视觉和人工突触这一块的研究,这一块也是因为我们了解到目前在仿生视觉这一块有巨大的需求,而我们的有机材料在这方面有它独特的优势,所以结合我们的研究基础,希望我们究能最终在仿生视觉这一块做出一定的贡献和应用。