山东姑娘凭两项Science成果两获全球大奖

2023-06-27 19:39:04 来源：中国科学报

2019年12月，美国加利福尼亚州圣马特奥县，一场镁光闪烁的颁奖典礼拉开了序幕。

(资料图片仅供参考)

在一众《财富》500强公司、世界著名高校和国家实验室的列席代表中，藏着一个略显青涩的身影。她一身中规中矩的黑套装，扎了个简简单单的马尾，在西装革履和衣香鬓影间，显得有些格格不入。刚刚还跟她一起吃饭的一位女士，换了套礼服就不再理她了。

“后来才知道，人家以为我不尊重这个大奖。”回忆起这一幕，她有些不好意思地笑了。

这是一位中国女生，名叫种丽娜，当时正在美国阿贡国家实验室材料科学与工程部工作。她提出了一项关于氢燃料电池的新技术，深受美国能源部（DOE）重视，还设立了专门研究小组进行开发，相关论文后来发表在顶级学术期刊《科学》上。

也是凭借这一成果，年轻的种丽娜收获了美国科学技术创新奖（R＆D 100大奖）。这是一个面向全球，极具声望的奖项，被誉为科技创新界的“奥斯卡奖”。

种丽娜2019年领奖现场（受访者供图，下同）

有趣的是，这样的荣誉竟然还会“复制粘贴”。

2022年，种丽娜再度站上了R＆D 100大奖的领奖台。一年后，相关成果也再次发表在《科学》杂志上。

场景似曾相识，不同的是，这位优秀的青年女科学家已经回到母校上海交通大学，成为一名长聘教轨副教授。再次登上领奖台的她，也褪去了几分青涩，显得自信从容。

解决具有挑战性的科学问题

种丽娜的两项重大成果，一个是“制氢”，一个是“用氢”，既有关联，又相对独立。

第一项研究，一言以蔽之，就是为氢燃料电池的关键催化剂找“平替（平价替代）”。当前氢燃料电池中最为广泛应用的商业催化剂是铂基贵金属材料，储量低、价格贵，还容易引发小分子中毒。而种丽娜开发出了一种新型超低Pt协同催化剂，能在电池中长期运行并产生比较理想的电流，铂用量降低到商业用量的1/10！

在此之前，美国政府已经在相关领域投入了数十年研究，但氢燃料电池中铂的用量一直居高不下。因此，美国能源部高度关注种丽娜的工作，还鼓励她去申请R＆D 100大奖。

这是一个面向全球科学家的科技创新大奖，每年在各领域知名专家学者的上千个项目中，从科技突破、独特创新及可实用性3个维度，评选出100项具有重大创新商用价值的技术。申请者高手如云、竞争激烈，以至于种丽娜最初根本没敢抱什么希望，直到被邀请出席颁奖典礼时，她都晕乎乎的，没来得及做些领奖相关的“攻略”。

最近发表的这项成果，同样是找“平替”。她开发的纳米纤维钴尖晶石催化剂，克服了传统的质子交换膜水解槽对铱、钌等贵金属催化剂的严重依赖，实现了非贵金属阳极催化剂的高效稳定运行。这项成果有望大幅降低制氢的成本，助力氢能的大规模商业化应用。

2022年，这项成果还没公开发表，种丽娜就凭借它再次问鼎了R＆D 100大奖。

除了两次获得“科技创新奥斯卡奖”外，种丽娜还获得过另一项含金量满满的荣誉：Maria Goeppert Mayer Fellow（玛丽亚·戈珀特－梅耶高级学者）。

玛丽亚·戈珀特－梅耶是一位女性诺贝尔奖获得者，这个以她命名的荣誉称号旨在鼓励全球的优秀青年学者，竞争之激烈，同样不难想象。

那一年，全美高校和科研机构只有两个人获得这项荣誉，其中一个就是种丽娜。评委对她的评价这样写道：“Lina（种丽娜）最令人印象深刻的特点是专注于解决具有挑战性科学问题的态度，她是我见过最勤奋、最执著的研究者之一。”

有人告诉种丽娜，近20年间，她是唯一一个获此荣誉的中国女性。

得遇恩师，踏上科研之路

如果只看这些成就，你很难想到，这样一位女科学家也曾有过那样“不自信”的曾经。

种丽娜出生在山东省枣庄市，本科和硕士研究生都是在地方普通高校读的。

2012年，她鼓起勇气，决定报考上海交通大学的博士研究生。结果因为一封所谓的“推荐信”，她险些与梦想失之交臂。

在种丽娜尚不知情的时候，她未来的导师曾小勤正颇费踌躇。这个报考自己的女生笔试成绩不错，高出第二名几十分，但她的推荐信中有句“爱玩，不爱学习”的评语，让人有点摸不着头脑。

既怕招来一个不爱学习的弟子，又怕误解了这句评语，错过一个优秀学生。琢磨良久，曾小勤决定给种丽娜所在学院打电话做“背调”，她找学院领导等人了解情况后，发现大家对这个学生评价不错，才放心把她招进门下。

种丽娜后来才知道这段有惊无险的往事，她不禁感叹：“这是我人生的转折点，如果没有曾小勤老师的知遇之恩，我或许真的就气馁、放弃了。”

因为过往履历不够靓丽，读博期间，种丽娜做事说话都不是很自信。另一位导师邹建新教授注意到了，便来找她谈话，还列举了很多科学史上的成功者鼓励她：“你看，非名校出身，最终取得杰出成就的人很多，你要有信心，相信自己。”

老师们的鼓励带给种丽娜极大的动力，博士二年级时，她已经研发出一些新材料，发过几篇文章，还拿到了国家奖学金。上海交通大学有很多国际交流机会，邹建新老师鼓励她争取一下出国访问。

种丽娜此前从未走出国门，她想着，哪怕就出去玩一趟也是好的，便联系了著名的美国阿贡国家实验室。在这里，她遇到了人生中又一位贵人：信任她栽培她的导师刘迪嘉教授。与最初“玩一趟就好”的设想不同，她拿到上海交通大学的博士学位后，继续在阿贡国家实验室做博士后，后来又作为Maria Goeppert Mayer高级学者开展工作。这一呆，就是8年。

种丽娜和导师刘迪嘉在实验室做实验

阿贡国家实验室的研究人员多数是功成名就的大科学家，年轻人寥寥无几。与那些已有家室，早晚按时上下班的同事不同，种丽娜常常一整天都呆在实验室工作。

没过多久，这个勤奋的中国姑娘成了这里的“团宠”。很多大科学家都很喜欢她，认识的不认识的，有事的没事的，总有人到她办公室或实验室找她聊天。他们给种丽娜带来了许多前所未闻的知识，和更加开阔高远的眼界。

刚到这里时，种丽娜还担心自己的语言障碍，不敢和别人讲话。但前辈们鼓励她说，“在外国人中，你的英语已经讲得很好了。”

在这样的环境里，种丽娜迅速成长起来，蜕变成一个能担当重任的、成熟的科技工作者。

把技术、想法和梦想带回祖国

2021年，种丽娜决定回国发展。

中国工程院院士、上海交通大学氢科学中心主任丁文江告诉她，国内的氢能源材料领域发展非常迅猛，能为青年科学家提供良好的科研平台。

听到这里，种丽娜的心动了。

在为美国能源部和阿贡国家实验室工作的这些年里，她总是整天在实验室待着，很少走出来和外面的人接触。但如果回到自己的祖国，就不会有这种无形的距离感，就能重新生活在人间烟火中。

“尽管我之前的专利留在了美国，但我有技术、有想法。那两款材料都是我发明的，存在的问题也好、潜力也好，我心里都有数。如果能把它们应用在我们中国的场景里，能亲眼看到它们发挥作用，我会更加开心！”种丽娜对《中国科学报》说。

她期待着在国内做出一套产品，提供给国内的企业，把它应用在新能源车辆上，获得真实场景中的数据。