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把_牛粪变成宝石_的科学家——记美国国家科学院院士、中国科学院外籍院

发布时间:2023-12-18 作者:admin 来源:讲座

2023年12月18日发(作者:)

把_牛粪变成宝石_的科学家——记美国国家科学院院士、中国科学院外籍院

浙江儿女主持,马跃明电话,87058031一个有点“奇怪”的中学生1941年,祖籍浙江省江山市石门镇仁和村的毛河光在父亲的工作地七海市出生。上中学时,毛河光就常被有些老师和同学视为“怪学生”。他非常喜欢做物理、化学的实验,但在做实验时,他实验的方法常常是不按书本上或老师教的方法去做,而是自己搞一套,因此,实验常常会做失败,但有时又能搞f{;点小发明、弄出点小成果,使得老师批评不是、表扬也不是;他平时不太爱说话,但很喜欢独立思考,上课回答问题时,他却能讲}l{学习上的新话题来,有些观点让老师一时也感到难分是非。平时做作业,他都不用草稿纸,总喜欢在作业本上涂涂抹抹,连考试时也是如此。老师改到他的作业本和试卷常常感到很头痛,其中有位中学的数学老师曾尤奈地对他说:“毛河光同学,我教书这么多年,教过学生无数,还没教过你这样‘奇怪’的学生。改你的东西,让人像改‘天书’一样难,计算过程跟我教的方法完全不同,但演算的结果又是对的,你让“宝石”与“牛粪”,是两种不可比的物质。说到宝石.人们常会用“价值连城”的字眼来形容它。而牛粪呢,一般只用来做肥料而已。可祖籍浙江省江山市的美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士毛河光博士,却能用世界顶尖的高压技术将牛粪变成宝石。把“牛粪变成j三石”的科学家——记美国国家科学院院士、t}国科学院外籍院士毛河光博士口徐忠友我怎么打分?”所以,老师在改试卷时,都会因他卷面糊涂要扣掉他一些分,这也常使得他的分数一般都不是全班最高的。高巾毕业后,毛河光考上了台湾大学,这与他后来从事研究地球物理学(包括“牛粪,变宝石”课题)有密切关系。1963年大学毕业后他赴美国留学,义考进了美国名校罗泽斯特大学地球物理系学习。美困的教育是崇尚让学生自我创造、自由发挥的。在留学期间,毛河光的潜质较好地得到了发挥,一些论文正因为有自己的思想和方法,得到r导师的好评,并在美国一些有名的科研刊物上发表。在生活七,平时专心读书不太花时间去接触女同学的他认识了同样来美国留学的刘警石后,两人竞一见钟情。他没有请示父母,自作主张在两周没眼光了。在妻子刘警石女士的眼中,毛河光不仉有想法,而且学什么一学就会,干什么都能成。他会写涛作画,会搞建筑设计和做木工,连妻子的头发也是毛河光帮她烫的,发形特好看。正因为毛河光勤奋好学、多才多艺,1968年,他顺利获得了美国罗泽斯特大学地球物理系博士学位。和各种测量技术居世界领先地位)居世界领先地位,在超高压研究方面毛河光也取得了领先的成就。这些发现对于了解地幔的性质、起源及演化过程都有十分重要的意义。尤其是1986年,他和徐济安、P.Mbeu共同创造丁550Gpa的世界最高静压力的新纪录,这已经超过了370(;pa的地心压力,相当于土星、木星等大行星内层的压力。1988年,他们在把牛粪变成宝石的“怪才研究员”留学结束后,毛河光博士就以突出的科研水平担任了美国卡耐基研究院地250Gpa以上超高压下进行了氢的金属化的研究,观察到氢变成黑色后不透明,『司时喇曼谱有增强现象,这可能是氧金属化的象征,也可能是更重要的新的物理现象。这一重大发现引起了全世界著名物理学家和天体物理学家的高度重视。在1989年举行的第十二届国际高压科学与技术学术会议上,毛河光博士荣获国际高压界的最高奖——布里季曼奖。1993年,毛河光博上当选美国科学球物理实验室研究员,从事新兴高J融吏术研究。1976年经毛河光博士和另一位科研人员(P.MBeU)改进的金刚石压腔(DAC)-口r达到100GPa(IMhar),两年后又提高到173GPa,相当于达到外核的压力。除了高压技术(包括最高压力的获得内就“闪电式”地结婚r。毛河光博士至今都说,我当初的想法和做法是非常正确的,如果要我父母作主,就是自己太万方数据 

浙江儿女院院士,还先后担任了美国卡耐基研究院地球物理实验室高压实验室主任。几十年来,毛河光博士曾在国际和美国权威的报刊上发表了数百篇学术论文,在高压科研领域做出了杰出贡献。那么毛河光博士是如何将“牛粪变成宝石”的呢?原来在高压的环境下,一些常态的东西性质会发生意想不到的变化。如高压状态下的石墨可以变成金刚石、金属会变成玻璃、水会改变状态2005年5月,毛河光与赫姆利博士利用高压技术“让钻石快速长大”的专利方法制成一颗10克拉无色透明的CVD钻石,在日本举办的第十届国际新钻石科技会议上公开展出,一下就轰动了国际学术界和珠宝界。随后他们义在美国举行的实用钻石会议上展出了那颗10克拉无色透明的CvD钻石,并发表了题为《大钻石生产快》的论文,一下震惊了世界。美国《世界日报》等许多媒体立即进行大幅报道,称赞这是国际珠宝界一项划时代的突破。全球知名的宝石分级、鉴定机构派出高级丁程师与他联系,希望能学习这种新钻石的鉴定方法,连收藏最著名温斯顿钻“希挈之钻”的华盛顿斯密森协会矿物主管波斯特,也主动到毛河光博十的实验室取经。对此,毛河光博士做出如下预言:“20世纪最重要的发明是计算机,2l世纪最重要的发明是会长大的钻石,所以2l世纪是钻石的年代!”过去,天然的钻石由于数量少价格昂贵,随着人工钻石的大量生产,钻石在珠宝中的“帝位”将大大下降,今后价格便宜的人造钻石将瑞典皇家科学院在介绍获奖者的公告中高度评价毛河光博士,公告说:“毛河光博十是全世界处于领导地位的高压科学家。他利用M∞一BeU金刚石对顶压钻产生的静态高压,利用同步辐射x光和中子源等等高压微区测量方法,研究物质在高压下的晶体结构、晶格动力学和物理性质。晶体的离子半径强烈依赖于压力,这将导致所有化合物的原子配位和晶体结构,在高压下发生激烈的变化。他揭示出许多常规条件下前所未闻的新奇高压结构、高压现象和高压效应,一个高压结晶学周期表正在形成之中。他说,高压对物质科学的作用绝不亚于温度和化学组分的作用,高压研究正处在令人激动和富有成果的新的机遇期,它是科技创新的一个新的源泉。”2005年10月。毛河光博士又获得美国物理学会、矿物学会和地球物理学会的最高荣誉奖,还先后荣获国际高压与科学与技术学会的Bridgrn锄金奖和美国科学院AnhurL.Day奖。作为一个美籍华人,毛河光博士也非常关心祖国和故乡的科技教育事业的发展。20多年间,他先后7次同到祖国,在中科院物理所、地化所等有关科研院所和故乡浙江大学等高等院校讲学,讲授他在高压领域的新发现、新技术、新成果,并受聘为浙江大学“光彪奖讲座教授”,还在江山中学和衢一中设立奖学金,资助家乡的教育事业。我国的金刚石压腔(DAc)超高压研究工作,就是在毛河光博士的指导下从无到有、从小到大发展起来的。他通过讲学和演示,向国内……毛河光博士利用Ma卜Bell型金刚石对顶压钻产生的静态高压,利用同步辐射x光中和中子源等高压微区测量方法,研究物质在高压下的晶体结构、品格动力学和物理性质,从而进一步揭示许多在常规条件下前所未有的新奇高压结构、高压现象和高压效应。在这一研究的理论基础上,他把实验的对象选择为千万年来人们一直视为顶尖宝贝的钻石。据研究,天然的钻石产自地表下120一200公里的地壳软流圈内的角砾云母橄榄岩中,是一种超美铁的火成岩,主要矿物是橄榄石和金云母,在高温高压的状态下经上千万年甚至是数亿年才能形成,最后随着地壳变动特别是火山爆发被冲至地表让采钻石的人采到。目前,在全世界发现产钻石的国家仅有印度、巴西、南非、中国、俄罗斯、澳大利亚等少数国家,所以钻石的价格不菲。因此,有很多科学家都投入了大量的人力物力,但收效甚微,半途而废的人较多。前几年,毛河光和他的同事及学生耗费百万美元,研究出一种“化学气相法”来“养”钻石的秘方:他们把天然钻石放在从牛粪中产生的沼气中,提炼出高纯度的甲烷,再加上氢气、氮气的辅助,在微波炉中利用高压的方法,让甲烷中和钻石一样的碳分子,不断累积到天然钻石的表面上,天然钻石的表面就能不断“生长”出新的钻石来,1个小时内就能长出300微米,与有些人“养”钻石3个月才能长1毫米,其速度已快多了。随着技术的不断进步,毛河光实验窜现在已“养”出高品质的白色钻石,与天然钻石没有多少差别,可以用来做精美的饰品。走进寻常百姓家。更重要的是钻石不再仅作装饰品,它将取代硅在半导体中的作用,其效果比硅要好1000倍,“硅谷”最终将变为“钻石谷”。如用钻石取代半导体中的硅,电脑的效率还将成倍提高;钻石的硬度最高,是很好的导热及切削和研磨工具,未来可以在医疗及电子组件上发挥很大作用,这将使人类科技进入一个新的世界。摘取世界高压领域诺贝尔奖的“高压大p币”2005年6月8日,这是值得毛河光博士纪念的日子。这一天,瑞典皇家科学院隆重举行颁奖大会。瑞典皇家科学学会把以著名结晶学家葛里高日・阿米诺夫名字命名的“阿米诺夫结晶学大奖”,授予这位黄皮肤的美籍华人。这一大奖是瑞典皇家科学院为奖励结晶学领域杰f{{科学家而设立的,因而被称为“世界高压领域的诺贝尔奖”。有关科研单位和人员传授了DAc技术的理论、实验和研究方法,并赠送了当时国内还没有的各种实验用品。在他的一步步推动和帮助下,我国在地幔矿物学、高压物理、高压相变、高压X衍射(包括高压同步辐射)、高压喇曼光谱、高压红外光谱和超硬材料等方面研究丁作能在国际上交流并占有一席之地。鉴于毛河光博士的杰ff{科研成就和对祖国科技事业的贡献,1996年6月7日,中国科学院聘请他为外籍院士。2002年,中国政府授予他“国家友谊奖”。●万方数据 57

把"牛粪变成宝石"的科学家——记美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士毛河光博士作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):徐忠友今日浙江ZHEJIANG TODAY2009(7)

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