她是化学界女性先锋,38岁当选院士,在无机化学领域贡献卓越|任詠华

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你好,科学家
Hello Scientists
2023年,未来科学大奖以“Hello Scientists 你好科学家”为年度主题,计划陆续推出:未来科学大奖获奖者纪录片观影会、2023未来科学大奖新闻发布会、《‘未来’科学家——未来科学大奖获奖者访谈实录》第二册新书发布会、2023未来科学大奖周等系列活动。
在今年的未来科学大奖周期间,我们特邀国内外几十位知名科学家参与科学峰会,值此良机,我们梳理和整理了这些杰出科学家们的成长经历、生活感悟、工作成果与贡献,希望能为大家带来一丝启迪与触动。在这个专栏中,我们也将探寻科学的真谛,期待更多青年与科学家们一同追寻科学的奥秘,领略其无穷的魅力与奇妙。愿我们沐浴在科学的光芒中,让我们共同书写属于未来的壮丽篇章。
她,总是梳着干净利落的短发,在校园中迈着风风火火的步伐;她,总是演讲时绽放出灿烂又自信的笑容,单手攥着麦克如同演唱一般,将复杂的科学理论谱成了优美的乐章;她,就是在2011年,正值国际化学年、居里夫人获得诺贝尔化学奖的100周年之际,获得了有着“女性诺贝尔奖”之称的“世界杰出女科学家成就奖”的任詠华
今天,让我们一起走进当代著名化学家任詠华的科学人生,从她的科研事迹中汲取女性力量。
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任詠华
科学——是根植于生命中最平凡之处的热爱
1963年,任詠华出生于中国香港,他的父亲是一名土木工程师,母亲是全职家庭主妇[1]。少年时期的任詠华并不像书里写的学霸那样,自小就有着出类拔萃的天赋。如果非要讲她的成长环境有什么特别的话,那就是任詠华居住的香港,街头小巷总是闪耀着五彩缤纷的霓虹灯。或许正是因为这些陪伴了她无数个平凡夜晚的灯光,悄无声息的将探究“发光之谜”的火种在她的心中点燃,才使她后来成功地走上了研究发光材料的道路。
任詠华先是就读于香港名校拔萃女书院,毕业后考入香港大学化学系,并在港大完成了本博的学习,25岁那年任詠华便获得了博士学位。对于任詠华而言学习化学并不是因为要求自己一定要成为一名科学家,她对化学的选择源自对科学那份纯粹的热爱。任詠华曾表示,在实验室的工作总会让她感到快乐,所以她对与科学研究更注重的往往是过程而非结果。科学于任詠华就像吃饭一样,生命中最真挚的热爱往往根植于生活中最平淡之处。
博士毕业后的任詠华选择留在香港,在本地大学任教。工作以后的任詠华一是抱着充实自己的想法,二是想要开开眼界,经常利用暑假的两个月时间自己掏钱出国访问学习,在1991年和1992年两年,她分别访问了美国和英国两个国家。几次的游学经历,让任詠华切实感受到,国外的仪器虽然更先进,但好在学术水平彼此相差不大。这样的感受也无形中为任詠华以后的科学研究增添了不少信心。当时还有很多人质疑过任詠华的学历,认为她并没有真正的留学经历,面对这种突如其来的外界压力,任詠华说:“这是人家对你的评价,不是你自己的,我尽力了,我对得起天地良心。” [2]
早年的任詠华
任詠华就像是扎根于“科学土壤”中的一棵柳树,在她的眼中从来都没有什么失败能真正地挫败她:拼命拍打她枝叶的雨点,最终会渗入土壤滋润她的根系;堆积在她身上的污秽,日积月累便成为了肥沃环境的养料;呼啸不止的狂风,虽然会使她的枝干散乱却也使她拥有了更多人生姿态。这便是她给予我们的第一份女性力量——要野蛮生长。
教育——继承优良传统,道德谨遵于心
任詠华的博士导师是著名的化学家支志明教授,他的研究涵盖了无机化学、材料科学、催化学和药物相结合的跨学科领域,在整个化学领域做出了重要贡献,特别是在无机光物理和金属药物方面作出了积极贡献。曾经有媒体将他们师生称作是一对性格沉静的、地地道道的“港产”科学家[3]。
支志明教授在表达自己对科研的看法时,曾讲过:“做科研我觉得应该是你自己真的喜欢做,或者是你真的想解决一些科学上的问题,真的喜欢探索。其实有没有这些荣誉我都会继续做下去。”或许是受到导师的影响,任詠华对待科研的态度也是这样的:“化学于我不只是工作,还是兴趣”,“因为在这里(实验室),可以做一些你自己很喜欢做的事情,我都很享受,不一定非要获得怎样的成果”。她每天至少在实验室工作10几个小时,拿到批下来的基金时,她也会第一时间把钱用在购买科学仪器上。多年后的任詠华在想起恩师时,十分感激地说:“是他让我明白科学并无性别之分,只有好坏之分。”[4]
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任詠华与导师支志明
在港大的这几年,任詠华每日穿梭于实验室里,与实验仪器和同学们朝夕相处,她不仅成为了一名优秀的科学家,还成为了学生们心中的好导师。36岁那年,任詠华成为港大最年轻的讲座女教授。虽然此时的任詠华在同龄的科学家中已经是佼佼者了,但是她无论是做什么研究永远都是抱着一颗“无为”的心:她总是更在乎科研本身而忽略科研带来的头衔和荣誉。如今的任詠华已经指导过数十名博士生和博士后,她并没有像很多严厉的导师那样,要求学生一定要在最短时间内多发核心期刊。相反,她总是鼓励对科研感兴趣的学生,不要斤斤计较、患得患失,要敢于冒险、引领潮流。任詠华希望她的学生们能够“化教于心”,她教导学生要忠于实验结果,保持追求真理的精神,“做学问,道德是最重要的”。
任詠华逐渐步入了中年,那棵柳树也生长出更发达的根系、更粗壮的树干、更纤长的枝条、更繁茂的翠叶。她将优秀的基因聚集、复制,团出了一个又一个的柳絮,这些柳絮待成熟之日借着微风与柳枝纠缠脱离、飘散纷飞,最终也在不同的“科学领域”扎下了根。这便是她给予我们的第二份女性力量——要主动承担责任。
科研——在光与热的转化间,探究能源利用的最大化
任詠华在攻读博士学位期间,主要专注于对金属配合物催化和光化学方向的研究。独立工作后的任詠华主要从事无机/金属有机化学、超分子化学、光物理和光化学,以及可应用於传感、光电和能源方面的分子功能材料的基础研究工作。
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正在做实验的任詠华
1991年,任詠华从伦敦游学回到香港,她开始了发光金属有机配合物的研究。金属有机配合物由金属原子及有机分子配体组成,由於不同的物質有不同的电子结构和光学性质,金属有机配合物可以具不同波长和效率的吸光和发光特性。
为了克服传统钨丝灯在能量转化时把大部分的能量转化为热能,任詠华开发了一系列具独特吸光和发光特性并可应用于低耗电量OLED照明系统的金属有机配合物。通过合成方法和超分子自组装手段,以及利用非共价相互作用来调控激发态特性,有效地控制分子排序、取向和构象等特质,从而操控它们的发光、光敏及导电性等功能来实现这些金属有机配合物的精准制备。使用相同电量, OLED照明系统比传统钨丝灯更光亮。換言之,8瓦OLED照明系统的亮度相当于60瓦钨丝灯的亮度。任詠华团队的这项研究不仅将OLED方向带到了一个新的发展高度,而且为缓解全球能源短缺问题提供了新思路[5]。
2011年,这一年不仅是国际化学年,还是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年。在3月3日的晚上,联合国教科文组织在巴黎总部举行了有“女版诺贝尔奖”之称的世界杰出女科学家奖颁奖仪式,评选的主题为“妇女与化学”。47岁的任詠华教授与另外四位女科学家共同获得此奖项,成为我国继李方华院士和叶玉如教授之后,第三位荣获该奖项的女科学家。
如今的她已然成为研究发光分子和太阳能创新技术的国际权威,但是她依然没有停下科研的步伐。“我一直将化学家比喻为艺术家,以创新理念创造新事物。我总是因自己是一名化学家而感到幸运和骄傲,因为化学是一门旨在创造新的化合物的主要学科。我们可以将化学和物理的领域结合以发展新的材料并解决能源的相关问题。另外,也可以结合化学与生物学或医药学来解决疾病和健康的相关问题。”她将目光聚焦在不同的领域,尽自己所能在交叉领域上碰撞出新的科研火花。截至2023年,任詠华已发表了600篇期刊论文。
虽然现实世界的任詠华已经开始步入暮年,但是扎根于科学世界的那棵柳树却随着年岁的增加越长越繁茂。因为此时的任詠华对待科学仍然保持“日日新”的状态:吸收新事物,做出新总结,进行新尝试。这便是她给予我们的第三份女性力量——人生不设限。
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女性——“她”可撑起半边天
翻开历史的画卷,我们会发现在世界科学史中总是难以寻得女性的踪迹。在过去,女性能够接受教育的机会少之又少,即使能够接受教育走入科学行业,做出的成就也很难被人铭记:那是生于200年前的封建社会却凭借算术推导出《地圆论》的王贞仪;是研制出“跳频技术”而60年后才被承认为“WIFI之母”的著名好莱坞女演员海蒂·拉玛;是世界首个利用仪器捕捉到DNA双螺旋结构却没有被提名诺贝尔奖的罗莎琳德·富兰克林。
如今,在义务教育的普及下,越来越多的女性接受教育并从事科学事业。然而即使在更加开放的今天,女性科学家们遇到的最大挑战往往不仅来自科学本身,更多来自于性别。像任詠华一样的许多女性科研者们,顶着方方面面的压力仍然取得了令人瞩目的突破和成就。她们克服了性别偏见和困难,展现出了卓越的科学能力和领导才华。她们的成功和成就鼓舞着更多的女性投身于不同的研究领域,并为性别平等和人的多样性发展做出了重要贡献。
最后,希望所有女同胞都能向自己所从事行业的女性先锋学习,从她们身上汲取力量,主动撑起属于自己的那半边天!
参考及引用资料:
她38岁当选院士,发论文460余篇,总引超23000次!- 知乎 (zhihu.com)
https://mp.weixin.qq.com/s/YqIo_L1M6oaLHVre7MeHNw
【人民日报】任咏华:我是个离不开化学品的人----中国科学院 (cas.cn)
【新华社】香港教授支志明:我最中意“中科院院士”这个称号----中国科学院 (cas.cn)
https://mp.weixin.qq.com/s/9pkeN4O4wdVf3T3SsZ3nSA
任咏华研究OLED照明荣获世界杰出女科学家奖 (alighting.cn)
任咏华 - 快懂百科 (baike.com)
10月15日,2023未来科学大奖周科学峰会期间将举办【化学专场 – 从理论、人工智能、机器学习至实验实践】专题研讨会。届时,将由香港大学黄乾亨黄乾利基金教授(化学与能源)及化学系讲座教授、中国科学院院士、美国科学院外籍院士、欧洲人文和自然科学院外籍院士、世界科学院院士、香港科学院创院院士任詠华领衔,邀请2013年诺贝尔化学奖获奖者Michael Levitt,耶鲁大学Sterling化学教授Sharon Hammes-Schiffer,中国科学院大连化学物理研究所研究员张东辉,复旦大学化学系教授徐昕,多伦多大学化学及计算机科学教授Alán Aspuru-Guzik,围绕“计算生物学应用”、“催化和能量转换中的质子耦合电子转移”、“水的第一性原理研究”、“准确高效的多相催化理论模拟”以及“现代化学中的人工智能与自动化”等展开学术分享与探讨。
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