戴宏杰，材料化学家，斯坦福大学化学系讲座教授，《Nano Research》期刊主编、《Nanotechnology》期刊主编，美国艺术与科学学院院士，美国国家科学院院士，美国国家医学院院士，中国科学院外籍院士。

作为名副其实的“四院院士”，戴宏杰的履历自是无比辉煌。然而，在院士团队里，戴宏杰可以算得上是“异类”，与别的院士专精一个研究领域不同，贴在他身上的标签永远离不开“跨界”二字！谷歌学术检索戴宏杰院士，可以发现他在各类国际顶级刊物上发表论文400余篇，其中包括近百篇Nature、Science及其子刊，其论文引用23万次以上，H因子（h-index）高达208！

图1 谷歌学术检索戴宏杰院士相关信息

截止目前，戴宏杰院士在多个不同领域的部分主要成果如下：（1）开拓和发展了化学气相沉积合成碳纳米管和通过溶液相剪切获取石墨烯纳米带等纳米碳材料的可控制备方法，有力推动了碳纳米材料的物性研究和应用探索；(2）基于纳米碳材料发展新型光电子器件，研发出纳米管与金属实现欧姆接触的工艺方法并首创了高介电材料在纳米管表面均匀成核和生长方法，构筑了高性能场效应晶体管；(3）开拓了纳米材料在生物医学领域的应用，实现药物、蛋白、抗体的定向输运和肿瘤的光热治疗，提高医学成像的分辨率和穿透深度，可实时观察单根血管和其中的血液流动；(4）发展了多种碳纳米材料和无机材料的复合体系，用于提升电催化、水相电池、铝离子电池等的性能。

本期，笔者就带领大家走进这个把跨界研究玩成花的男人——“四院院士”戴宏杰！

天才崛起

1966年5月，戴宏杰出生于湖南邵阳，是地地道道的湘西山城人。他打小就是 “别人家的孩子”，古灵精怪，聪慧过人，还十分勤奋刻苦。自他读书以来，各课成绩一直在班上名列前茅，鲜有意外！1982年秋，他顺利考入湖南省长沙市第一中学，并进入了其中的清华实验班。这个班是学校的特设班，专为考取清华北大等顶尖学府而开设，学生都是来自各地的尖子生，他依然是其中最优秀的那一批。在校期间，他除了理科成绩突出，文科成绩同样优异，甚至多次斩获学校举办的作文大赛奖杯，可谓是德智体美全方位发展。

图2 湖南省长沙市第一中学校门（左）和校徽（右）

1984年，收到录取通知书的戴宏杰表情平静，他成功被清华大学应用物理系录取！考取顶尖学府对别人可能是千难万难，但对于聪慧且刻苦的戴宏杰来说，只能算是水到渠成。对于醉心学术/学习的戴宏杰而言，几年的大学时光无比迅速。在清华的日子里，戴宏杰很是低调，一门心思的沉淀自己。

1989年，23岁的戴宏杰顺利获得清华大学学士学位。那个年代，清华毕业就意味着一份“顶尖”的工作和优渥的未来生活，但戴宏杰没有选择停下，他心里已经装满了科研梦！

同年，戴宏杰远渡重洋，考入美国哥伦比亚大学，攻读硕士学位！彼时，戴宏杰的心仍然被物理学吸引著，不出意外，应用物理学就是他日后工作或研究的主攻方向。然而，不出意外的话就要出意外了……

1991年，硕士毕业的戴宏杰进入哈佛大学攻读博士学位，师从材料科学家查尔斯·李波教授。查尔斯教授的主要研究方向是纳米科学及相关技术，他开创性的建立了多种合成及控制一维纳米结构的方法。在功能纳米材料、纳米电子及光电器件、纳米生物技术等研究领域都做出了原创性的贡献，其研究成果推动了纳米科学领域的发展。在导师的影响下，戴宏杰也开始对纳米材料产生了兴趣。

图3 查尔斯·李波教授

1994年，戴宏杰获哈佛大学博士学位，专业是应用物理/化学。从一个纯正的物理研究者逐渐过渡到化学领域，戴宏杰似乎只是迈了一小步，但却是改变他人生轨迹的一大步！

跨界成“四院院士”

博士毕业后的戴宏杰有些迷茫：是继续攻读博士后还是就此进入打住？是继续研究应用物理学还是转入纳米材料学？这两个问题困扰著戴宏杰，但却并未成为他的困境！

1994年秋，戴宏杰做出了抉择！他选择进入美国莱斯大学跟随诺贝尔化学奖得主Richard E. Smalley教授从事博士后研究！也就是在这段时间里，戴宏杰探索了以富勒烯为基的纳米技术，研究了富勒烯纳米管的合成、提纯、表征和应用；且在国际上首次实现了对单根碳纳米管电学性质进行实验测量，发展出了利用导电原子力显微镜测量单根碳纳米管电导的技术，为解决纳米尺度输运性质测量这一难题提供了一条途径，同时为原子力显微镜开辟了新的功能，解决了原子力显微镜针尖易损坏的问题……这些研究成果，打开了他早期研究的热情，一颗科学新星冉冉升起了！而这，也意味着戴宏杰的研究领域彻彻底底的从应用物理转到了纳米材料！

1997年，博士后出站的戴宏杰加入斯坦福大学化学系任教。从一个助理教授开始，短短几年时间，戴宏杰先后获得终生教授职位、正教授职位以及荣誉教授职位，大佬的成功似乎总是这么“漫不经心”！

随后，戴宏杰似乎又对生物医药产生了兴趣！

1999年，戴宏杰和另一位老师合作，做出了“碳纳米管垂直于表面生长”的研究成果。在这个基础上，戴宏杰团队又先后把碳纳米材料应用到生物领域，做一些和疾病相关的抗体和蛋白检测、新型荧光成像研究……2002年，戴宏杰获得美国化学会纯粹化学奖。2006年，他又获得美国物理学会James McGroddy（新材料）奖。2009年，戴宏杰获得哥伦比亚大学Ramabrahmam和Balamani Guthikonda奖。……

荣誉接踵而至，似乎是对这位钟情于科研、钟情于探索的学者的最好褒奖！也就在2009年这一年，戴宏杰当选为美国科学与艺术学院院士，“四院院士”的传奇开始了！2011年2月，世界一流的企业及专业情报信息提供商汤森路透发布了2000-2010年全球顶尖一百化学家榜单（TOP 100 CHEMISTS, 2000-2010），这份依据过去十年中所发表研究论文的影响因子而确定的榜单中，共有12位华人科学家入选。其中，戴宏杰在总榜单中排第7，华人排名第1！

图4 2000-2010年全球顶尖一百化学家华人榜单

正当所有人以为戴宏杰未来的研究方向会继续围绕碳纳米材料展开时，他又跨界了！这次的新方向是铝离子电池！2015年4月，戴宏杰研究团队在铝电池领域取得突破性成果，他们开发出一种可以充放电，具有超快充电、不易燃烧爆炸、可折叠、材料成本低的突出优点的铝离子电池，这款铝电池充电7500次后存储电量依然无损，长循环性能卓越，相关研究成果发表在当时最新一期的《Nature》期刊上！

图5 戴宏杰团队在Nature期刊上刊发关于铝离子电池的相关成果首页

2016年5月，美国国家科学院在华盛顿宣布了2016年院士增选84人名单，出生于中国大陆的华人科学家戴宏杰当选！这个美国学术界最高荣誉之一对1966年出生的戴宏杰还有着特殊的个人意义。“我实际上是50岁生日的第二天得知这个消息的……这等于是最好的生日礼物”，他说：“年过半百，再次当选院士亦并非终点！”2019年10月底，美国国家医学学院（NAM）在年度会议上宣布了新当选的院士和外籍院士名单，戴宏杰教授入选。组委会这样评价戴宏杰：戴宏杰教授在纳米科学及纳米材料与生物和生物医学系统的交叉领域以及碳纳米管和石墨烯的生物传感器、荧光/拉曼生物探针、药物输送、光热疗法方面做出了突出贡献。

同年11月底，戴宏杰又当选为中国科学院外籍院士！

跨界成“四院院士”，戴宏杰的研究生涯可谓传奇。当有人问及他为什么一直转换方向时，戴宏杰的回答很简单：“我只是想多做一点事情”，他说道：“一种材料、一个领域做到一定程度后，要敢于放下，往前走。但至于怎么走，或许可以尝试一些不太熟悉但却很有意义的领域。”

或许这就是大佬的人生格局！

诺贝尔奖潜在得主

身为炎黄子孙，戴宏杰院士也一直努力地在推动国内基础研究、学术交流以及人才培养。然而，网络上依然有人抨击他，说他是美国国籍，已经不是中国人了。但我们应当知道，人才不应该因为国籍被拒之门外，识人用人者也应该有“不拘一格降人才”的气魄和胸怀。

了解戴宏杰院士的人都清楚，他自2004年以来，每年都会定期回到中国，开展科研合作，而且长期参与国家级科研项目和人才奖励的评选，还主持了国内“求是杰出科学家奖”化学类的评奖，可以说竭尽所能地为中国的科研事业贡献著自己的力量。

他一直积极鼓励学生全职回国工作，而且在他的培养下，已经有一批学生活跃在国内，成为了中国科研的新鲜血液；在中华大地扎根发芽，成为了科研的“种子”。据悉，他的学生中，仅国家杰青就有6名，国家优青8名，还有长江教授2名，青年千人14名！

图6 戴宏杰院士课题组

当谈起国内同行的研究，他说：“国内做科研的环境有时候有些嘈杂，尤其是一些大的城市，不那么安静，会有很多事情来分心。年轻人一定要专心，鉆进去。受挫折是经常会有的。在美国，哪怕是拿了诺贝尔奖，申请项目资金都有可能被拒。”正是怀揣著这份谦逊与对科研的热情，才促使戴宏杰院士一路高歌猛进！

2020年9月，拥有Web of Science、InCites等著名论文及期刊索引平台的科睿唯安公司（Clarivate Analytics）宣布了2020年“引文桂冠奖”得主，预测在今年或未来可能获得诺贝尔奖的科学家。共有24位科学家入选，其中包含知名华人学者戴宏杰！

“引文桂冠奖”素有诺贝尔奖风向标的美誉，是因为截至2020年9月，已有54人在获得“引文桂冠奖”后获得了诺贝尔奖，其中29人是在获得“引文桂冠奖”后两年内荣获诺贝尔奖的。此外，获得此奖项的研究成果被公认已经达到诺贝尔奖级别。这也是对戴宏杰院士最好的肯定！

2022年4月，戴宏杰院士获第九届纳米研究奖！该奖项是《Nano Research》编委会、清华大学出版社以及施普林格出版社于2013年共同设立的国际性纳米研究奖，旨在表彰在纳米研究领域做出重大贡献、进而推动纳米学科发展的杰出科学家。

与戴宏杰院士一同获奖的是中科院外籍院士王中林！王中林何许人也？他是中国科学院北京纳米能源与系统研究所创始所长、现任所长，中国科学院大学纳米科学与技术学院院长，纳米发电机之父，华人最高H因子！（详见本公众号推文：传奇院士王中林：纳米发电机之父，华人最高H因子！）

图7 戴宏杰院士获第九届纳米研究奖

纵然名誉加身，戴宏杰院士前进的脚步也永远不会停止，他只会默默地攀登著科学史上一个又一个高峰！

结语

眼界有多高，世界就有多宽广。虽多次转换方向，但戴宏杰院士的格局却远非常人能比。对常人而言，每次换方向、跨界都是尝试，于戴宏杰院士而言，都是笃定！他以超越常人的目光，引领着一个又一个潮流，他以超越常人的勇气，攀登著一个又一个高峰，终成“四院院士”。而这，是他年龄的中点，却是别人眼里最高成就的终点，不过这可能仅仅是戴宏杰院士光辉人生的起点！