Dressehaus教授因其在碳素材料和低維熱電材料的卓越貢獻而聞名于世，文章總引用數(shù)高達15萬，是美國國家科學院、國家工程院兩院院士，麻省理工學院僅有的十余位Institute Professor之一，榮譽等身。她是MIT第一位女性正教授、美國國家科學獎章的第一位女性獲獎者、Kavli納米科學獎章的第一位唯一獲獎者、以及IEEE第一位女性榮譽獎章獲得者，還曾獲得美國總統(tǒng)自由勛章、MRS von Hippel獎章、美國能源部費米獎章、APS Buckley凝聚態(tài)物理獎章等一系列獎項。今天，在MIT的主頁首頁，是Dressehaus教授的大幅照片：

Mildred S. Dresselhaus, a celebrated and beloved MIT professor whose research helped unlock the mysteries of carbon, the most fundamental of organic elements — earning her the nickname “queen of carbon science” — died Monday at age 86.

特別值得一提的是，Dressehaus教授曾與許多來自中國的學者和學生合作、對他們關愛有加，圈內人都尊稱她為老太太、老奶奶。Dressehaus教授去世的消息傳來，國內各個學術微信群的許多學者紛紛留言表示驚訝、悲傷、與哀悼之情：很多人不久前還都見過她，感受她敏捷的思維和精神，沒想到這么快就走了。老奶奶絕對是思考科研到最后一刻的人！

Mildred Dresselhaus: The Queen of Carbon

早在20世紀50至60年代，硅還沒有得到廣泛應用，硅谷也尚未出現(xiàn)。在半導體技術領域，溫和的硅元素不得不和其他元素競爭，最終脫穎而出。今天，碳元素也站在了這樣的十字路口。從運算能力的提高，到電池容量的增加，碳科技正在引發(fā)一場變革。事實上，已經有學者利用這樣的技術為我們展示了如紙一樣薄的電池、防破裂的觸摸屏以及TB級速度的傳輸技術。展望未來，太空電梯、海水過濾器、仿生器官、可移植神經元等等也許都會成為現(xiàn)實。

無論未來的“碳谷”會發(fā)生什么樣的奇跡，人們都不應該，也一定不會忘記這位真正的巨人——碳科學領域的奠基人——Mildred Dressehaus。作為麻省理工學院物理和工程系教授，她自上世紀60年代起，便一直潛心于各種納米尺度碳元件（如碳片、晶格、導線、開關）的基礎研究。未來的工程師們將采用諸如石墨烯之類的碳材料，將這些元件應用到系統(tǒng)中，使計算進入一個嶄新的時代。

經過了半個世紀默默的工作，Mildred也逐漸贏得了榮譽。去年11月，在美國白宮舉行的一次典禮上，前總統(tǒng)奧巴馬授予她總統(tǒng)自由勛章，這可謂美國政府的最高榮譽。奧巴馬這樣說：“她所帶來的影響就在我們身邊，我們駕駛的汽車，我們產生的能源，和一切提高我們生活水平的電子設備?！?/p>

同時，電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）還授予Mildred協(xié)會最高榮譽——IEEE榮譽獎章，以表彰其在“眾多科學和工程領域的領導和貢獻”。她也因此成為近一個世紀獲得此項榮譽的首位女性。

奧巴馬授予 Mildred Dressehaus 總統(tǒng)自由勛章

對于那些渴望挑戰(zhàn)碳計算魔力的學者們，Mildred幫助他們照亮了一條道路。然而她自己這86年的生命卻未曾這樣簡單。這個充滿混亂的世界曾給這位富有遠見的學者帶來重重困難，她是細心體貼的導師，也是四個孩子的母親。

早年成長

作為貧困東歐移民的女兒，在美國大蕭條和二戰(zhàn)時期的復雜文化背景下，還是孩子的Mildred曾認為，擺在她面前的唯一出路就是做學校老師。即便這樣，未來也并不光明。無論她所住街區(qū)還是Bronx地區(qū)那些小學，孩子們對學習基本都沒什么興趣。不過一股神秘的力量很快改變了這一切，那就是音樂。

Mildred的父親來自波蘭的小村鎮(zhèn)Dzialoszyce，她的祖父和曾祖父都曾是鎮(zhèn)上教堂詠唱班領唱。所以Mildred的哥哥在四歲就展現(xiàn)出驚人的小提琴天賦，毫不意外。父母把他送到了紐約著名的格林威治音樂學校。當Mildred長到四五歲時，也開始在那里學習音樂。盡管在13歲時就停止了格林威治的課程，Mildred始終沒有放棄自己所愛的小提琴。她每天都會拉上一會兒，“我珍藏著他親手傳給我的小提琴，同時也繼承下他留下的一切。”

多年之后，Mildred本可以追尋哥哥的腳步，進入傳奇般的布朗士科學高中（Bronx High School of Science）學習。可惜當時學校只對男生開放，她只好進入紐約的亨特學院高中。在入學考試時，她開心地發(fā)現(xiàn)，數(shù)學對她來講是如此容易?！拔业呐d趣就是這樣激發(fā)出來的，通過自學，為了亨特高中入學考試而進行的數(shù)學自學?！?/p>

在亨特，由于Mildred出色的數(shù)學和理科表現(xiàn)，她的年度鑒定上曾有小詩一首來評價其能力：

“Any equation she can solve

Every problem she can resolve

Mildred equals brains plus fun

In math and science, she’s second to none.”

費米的影響

在亨特學院高中的第二年，另一股重要的力量開始影響Mildred的生活。

“Rosalyn Yalow的（物理）課讓我更為關注科學專業(yè)，”這是Mildred在Hunter最喜歡的課，當時由這位醫(yī)學研究者講授。不久后Yalow就轉去追尋自己的研究事業(yè)，并最終在1977年分享了諾貝爾生理學獎?！斑@就是我真正開始的地方。Rosalyn那時堅持讓我進入研究生院學習。她是個常常會為你指明道路的人。”

Rosalyn Yalow

1951年，Yalow熱情洋溢的推薦信，幫助Mildred走進了拉德克利夫學院（Radcliffe College）。由于入學被推遲，她得以參加福布萊特計劃（Fulbright fellowship），進入劍橋大學的卡文迪什實驗室交流學習。

“拉德克利夫沒有（科學）課程，”Mildred解釋說，“課都在哈佛，但考試卻在拉德克利夫。女生們不和男生一起考試，所以我不得不在另一個房間獨自進行。這種局面很復雜，也很不舒服?！?/p>

在哈佛的這一年，Mildred疲于奔命，缺乏休息，并不開心。她發(fā)現(xiàn)學習物理的最佳去處是芝加哥大學，這也是著名物理學家費米的所在地。1953年，在拉德克利夫學院拿到碩士學位后，Mildred只身前往伊利諾斯。

在芝加哥的日子里，Mildred也常常是課上唯一的女生，好在學習環(huán)境不再那樣壓抑。就是在芝加哥，在費米的影響下，Mildred開始真正學著像物理學家那樣思考。那時候，憑借在曼哈頓計劃中的重要作用，費米掌管著這個小型的物理系。1953年時，Mildred的新班上只有11個物理學生。

費米是個愛早起的人，Mildred也是。他們去學校的時候順路，于是Mildred和其他人一樣，專門安排好自己的清晨出行時間，好與這位物理學界的傳奇人物共同漫步。

“他是個有條不紊的家伙，每天總是做著相同的事，”Mildred回憶說。比如，費米在早晨的上班路上會談論他腦子里琢磨的東西，有時和當天課程有關，也可能無關。而當費米講課時，他會把復印好的筆記發(fā)給大家。“他不喜歡人們在他講課時記筆記。他希望大家好好地聽，所以會給你筆記。不過這筆記很簡潔，沒有幾頁?！?/p>

1954年的11月，費米去世。這不過是Mildred來到芝加哥的第二年，但是在這簡短的接觸中，費米給她留下了深遠的影響?！八麊l(fā)了我的思維，讓我們認識到應該對每件事具有興趣。因為我們不知道科學界的下一個大突破將發(fā)生在哪里?！?/p>

曲折的事業(yè)

1955年秋天，Mildred開始了博士項目，研究在磁場中超導體的微波屬性。這涉及到低溫和固態(tài)物理學、電子工程和材料科學。如此新穎而跨領域的研究，意味著她無法從一份目錄冊上找到其研究需要的所有材料。但她很快發(fā)現(xiàn)自己所需的很多東西，就在大學的足球場下面。十多年前，費米曾帶隊建立了世界上最大的人造核裂變鏈式反應。在那里，很多剩余設備都可以免費使用。這間滿是珍貴材料的庫房就這樣被賦予了新的意義，Mildred為自己的設備制造了超導線，建造微波設備，甚至制備了液態(tài)氦。

Mildred說，由于小學老師太差勁了，所以她才練就了這些本領?！八麄冋媸窃愀馔疙?，以致于你想學點東西，不得不去自學?！?/p>

在芝加哥的時候，Mildred遇到了自己的愛人，Gene Dresselhaus。他們于1958年結婚，并搬到了伊薩卡島。在那里，Mildred拿到了國家科學基金會（NSF）的博士后，Gene則在康奈爾大學物理系獲得一個初級職位。就在這里，Mildred遇到了另一位著名科學家——日后大放異彩的費曼。當時，費曼正在鉆研一些方程，也就是未來電動力學的量子理論。

Gene Dresselhaus（左），Prof. J. Heremans（右）

“他會時不時地講講課?！盡ildred介紹，“有課的時候，你一定要去。那總是非常有趣，他會從完全不同的角度講述你所知道的東西?！?/p>

1959年，Mildred迎來了自己的第一個孩子Marianne。在學術環(huán)境上，盡管不時能夠去聽費曼講課，但康奈爾在那時候并不是一個女性學者的理想去處。系里有個人曾直言不諱地對她講，從沒有哪個女人被允許給他的工程系學生上課。

所以，1960年夫妻兩人一起去了麻省理工的林肯實驗室。在那里，Mildred走出了她論文課題的超導體領域，轉而開始關注石墨、鉍以及其他所謂半金屬的磁屬性和光屬性。用她的話說，這一領域在當時并不流行，競爭也不激烈。這使得Mildred有精力撫養(yǎng)四個孩子。然而，作為一位肩負科研工作的母親，她在職業(yè)道路上也并非一帆風順。

1964年，Mildred第四個孩子Eliot誕生。林肯實驗室的H. Eugene Stanley（現(xiàn)波士頓大學教授）對那段日子記憶猶新?！澳菚r候孩子出生第二天，她就把新生兒一起帶來上班。那是中午或者下午一點，由于林肯實驗室是政府機構，他們拒絕小孩進入，這使她極為惱怒！我很少見到她生氣，但那天她確實氣得厲害?！?/p>

1967年，Mildred離開林肯實驗室，來到上級單位麻省理工學院，成為電子工程系的訪問教授。次年，她拿到了終身職位。1983年，她也成為物理系的教授。

“初到MIT時，（物理）系里只對高能物理感興趣?！?而更多的物理學領域，從材料科學到工程物理，這些在當時都算不上主流研究方向?！艾F(xiàn)在可不一樣了…..同時具備物理和工程學背景的人才非常短缺?！?/p>

卓越的貢獻

無論60年代，70年代，還是80年代，Mildred和她的學生們都在孜孜不倦地研究石墨以及碳嵌入化合物的屬性，也就是在石墨薄片中加入單獨的溴或鉀原子。這就像在面包片中放入橄欖。她的團隊還為神奇的納米技術材料的發(fā)現(xiàn)和應用奠定了基礎，比如碳納米管和單原子層的石墨烯。

這些碳結構的變形或者組合應用能夠制造出比凱夫拉防彈衣更堅固的護甲，具備能夠為海水過濾鹽分的超薄膜材料，甚至可以為脊髓或器官出現(xiàn)嚴重問題的患者帶來希望的仿生可移植材料。如果作為電池或電容器中的電極，石墨烯和碳管將能夠為我們帶來極佳的能源儲存系統(tǒng)，其蓄電量將超越傳統(tǒng)電池，充電時間也比加一罐汽油要短（以電動汽車電池為例）。

作為下一代電子器件的可能襯底，石墨烯至今仍鮮有競爭對手。其優(yōu)異的導電性（高于銀）和單原子層厚度使得分子級大小的石墨烯電器元件成為可能，具備無法想象的太赫茲運算速度。用Mildred的話說：“石墨烯并不是要取代硅，它將做出完全不同的事情?！?/p>

盡管步入了80多歲的年紀，Mildred仍然每天很早就去辦公室，包括周末和節(jié)假日。她對工作的熱情始終沒有減退，這讓她一直在潛心研究石墨烯、碳納米管和其他納米材料的光、電以及振動屬性?！拔覍ΜF(xiàn)在的研究非常激動，也沒有考慮要停止研究。”

在麻省理工的歲月里，除了自己的研究，Mildred還教導了很多的年輕人，尤其那些走上科研道路的女性學者。她指導了超過60個博士生課題，領導過許多同事，經歷了種種事業(yè)上的曲折。

美國國家工程院院士，麻省理工機械工程系主任陳剛曾說：“在我的團隊中，有四位女性在MIT期間都得到過Mildred的支持和幫助。有很多次，她都自愿和我的女學生們交流，為她們提供個人職業(yè)建議?！?/p>

MIT機械工程系主任陳剛

他還表示：“一方面，現(xiàn)在才為一名女性授予IEEE榮譽獎章可能太晚了；另一方面，沒有人比Mildred更為適合獲得這項榮譽，而且她為這一獎項樹立起了很高的標桿。我相信Mildred的獲獎會激勵更多IEEE中的女性去沖擊新的高度。”

紀念

“Yesterday, we lost a giant — an exceptionally creative scientist and engineer who was also a delightful human being,” MIT President L. Rafael Reif wrote in an email today sharing the news of Dresselhaus’s death with the MIT community. “Millie was also, to my great good fortune, the first to reveal to me the wonderful spirit of MIT,” Reif added. “In fact, her down-to-earth demeanor was a major reason I decided to join this community. … Like dozens of young faculty and hundreds of MIT students over the years, I was lucky to count Millie as my mentor.”

Dresselhaus教授安息……

本文來源于微信公眾號“知社學術圈”，《賽先生》經授權轉載。

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