笔者眼前这位年轻的科学家,是2016年12月入选中组部“青年千人计划”同批次中最年轻的入选者之一,同时,他也是中国科学院大连化学物理研究所历史上最年轻的研究员。他就是生于1989年底的青年才俊吴凯丰,目前正致力于用超快激光光谱学手段来测量太阳能转换和发光器件的研究。在多年的科研生涯中,他追逐着心中的理想,以太阳的光辉照耀自己的科研之路,点亮非凡的科研人生。

对太阳能转换领域的兴趣和热爱是吴凯丰勇于探索、不懈攀登的无尽源泉。在持续的努力中,他收获了众多成果:先后以第一作者的身份在Science、Nature Nanotechnology、Nature Photonics、Nature Energy、JACS等专业核心期刊发表论文20余篇,第一作者文章影响因子累计超过300。

追随梦想的脚步,探索太阳能的奥秘

“准90后”的吴凯丰有着与实际年龄不相符的丰富科研经历,他2010年毕业于中国科学技术大学;2015年8月获得美国埃默里大学物理化学专业博士学位,师从著名的超快激光光谱专家连天泉教授;2015年10月至2017年4月,在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室以实验室主任奖学金博士后身份开展研究工作,师从国际光物理学泰斗V. I. Klimov博士。这些宝贵的经历告诉吴凯丰:开展一流的研究工作,必须兼备视野的广度和认识的深度,这也成为了他今后开展科研工作的准则。

对于一直探索的太阳能转换领域,吴凯丰介绍道,一小时内照耀在地球表面的太阳能就可以满足人类社会一年的能量需求,但是如何将取之不尽、用之不竭的太阳能转换成能为人类所用的能量尤为关键。针对这一问题,吴凯丰借助超快光谱学,采用纳米晶体和异质结作为模型体系来研究太阳能转换和发光的机理。他的目标是揭示这些过程中重要的物理机理,并且探索新机理的存在和大幅度提升器件性能的可能性。在注重理论研究的同时,他还进行了偏实用型的研究,力图推动光电器件的产业化进程,为企业和社会创造更高的效益。

注重科研的原创性,取得一系列创新成果

目前,我国在光电转换材料的研究上,主要存在以下两个问题:一是缺乏原创性的材料和机理报道;二是缺乏创纪录的器件性能报道,此类纪录大多由欧美日韩学者创造。出于对该领域发展的自觉意识,吴凯丰意识到在科研工作中,创新正占据着越来越重要的位置。

基于对创新的深刻理解,吴凯丰在导师连天泉教授的指导下,潜心研究用超快激光光谱学手段来测量太阳能转换体系内的动力学过程, 从而揭示已有体系的工作原理和为未来的体系提供设计思路。这一研究填补了国际上对太阳能转换机理了解有限的空白,取得了创新性成果,在包括Science 和JACS 在内的国际顶级期刊发表一系列论文,得到了国际同行的广泛关注,论文被Science、 C&E News等学术或科技媒体详细报道。

在洛斯阿拉莫斯国家实验室开展博士后工作期间,吴凯丰的研究重点转向了纳米晶体在发光器件中的应用,并进行了一系列创新性探索。他率先采用低成本、易产业化的流延法制成了目前为止最大面积(米级别),并具有高聚光效率的量子点聚光板窗户,相关成果发表于Nature Energy,并被选作2016年12月份的封面文章。该技术被包括美国福布斯网站在内的20多家媒体争相报道,并且被美国国家技术发展杂志评为2016年度百大创新科技特别奖,受到了国内外同行的广泛关注和赞誉。

以实事求是的态度,引领团队开拓进取

在导师连天泉教授严谨治学、求真务实精神的影响下,吴凯丰成为了一名有着明确目标、广阔视野、根基扎实的青年学者。他牢记恩师的教诲,脚踏实地、勤勤恳恳的对待科研和教学任务,用自己的科研素养和独特领悟激励团队中的每个人。用吴凯丰自己的话说就是:“在他们的科研道路上,我承担着引路人和鼓励者的角色,脚下的路还得靠他们自己踏踏实实走向远方。”

太阳的光辉永远闪耀,将它转换为无尽的能量是吴凯丰的一生所求。在探索太阳能转换机理和提升器件性能的艰苦征程中,必定充满荆棘与险阻,吴凯丰和他的团队跋山涉水、不畏艰险、勇往直前。期待灿烂的阳光早日照射在他们身上,开创中国光电转换材料的新纪录和新时代!