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曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授]简介_曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授]个人资料_曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授]微博

2017-09-26 06:06:50 科学百科 阅读 3 次

个人简介/曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授] 编辑

曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授]
曹国忠报告现场

曹国忠教授,美国华盛顿大学材料科学与工程系波音-斯坦纳终身讲席教授,化学工程系教授和机械工程系兼职教授,中科院北京纳米能源与系统研究所资深研究员和大连理工大学教授,现为国家千人计划特聘专家。

曹教授在华东理工大学获得学士学位,中科院硅酸盐研究所获得硕士学位,荷兰埃因霍温科技大学获得博士学位。

近5年承担美国自然科学基金、美国空军科学研究办公室、美国陆军研究办公室、美国能源部、西北太平洋国家重点实验室、华盛顿研究基金、因特尔公司、波音公司等各项研究项目26余项。目前主要致力于太阳能电池、锂离子电池和超级电容器用纳米材料的化学处理,以及制动器和传感器的研究。

人物经历/曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授] 编辑

童年时期

曹国忠是家中的长子,下面有弟弟和妹妹。 

他在村里的小学读书,每天要自己扛着小板凳去上课。所谓的小学,就只有一间大房子,里面有一、三、五年级的学生,两个老师轮流教。后来,曹国忠转学到镇上的农家子弟小学。“因为镇上的小朋友欺负我们乡下人,我们也不服气,两个学校的学生就经常打群架,一直打到初中、高中……” 

到了初中,曹国忠还是面临着不正规的学习环境。“我们的初中是在一组平房里,5个教室中,4个属于城镇中学,1个属于农村中学,城镇中学有全套老师,包括语文、数学、物理、化学、音乐和体育等。农村中学就只有一个老师,老师说今天上语文课,我们就上语文课;老师说上体育课,我们就到操场上去玩;如果早晨来时没有看见老师,我们就回家务农。”上大学前,他干过很多农活:插秧、种玉米和棉花等……有两次差点被淹死,但学会了游泳。 

虽然家里没有书,但曹国忠在初中时却读了很多书。“我有些同学家里有藏书,比如《三国演义》《水浒》《封神榜》等,都属于‘封、资、修’毒草,同学早晨悄悄带一本来,放学就带回,这样就养成一天读一本书的能力。老师在上面讲课,我就在下面看书……我的考试能力一直不错,总能考高分,所以,老师拿我没办法。” 

初中毕业时,正赶上邓小平复出,强调教育。曹国忠所在村子里有5个初中毕业生,只有一个上高中的名额。村党支部书记就想出考试的办法。曹国忠成绩最高,进了镇上的高中。 

他所在的年级有5个班300多个学生,1978年高考时,只有他超过了江苏省300分的录取线,他考了390多分,当时满分是500分。 

尽管成绩优异,但曹国忠认为自己上高中时并不算刻苦。“读书很轻松。我不用心机,很愿意帮助同学,同学中有任何解不开的题目就会来找我。如果有一个人问我问题,周围马上就会围上一圈人,看我怎么解题,这培养了我很好的反应能力。就这样,我接触到很多题目,比所有同学看的书都多,而且看的都是最难的题目,这省了我很多时间,对我很有帮助。这是帮助自己也是奖赏自己的最好方法。”

上海求学

曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授]
曹国忠

高考填志愿时,班主任老师曾建议曹国忠:“你家穷,考师范学院吧,师范是包吃包住,还有津贴。”他想都没想就回绝了,“因为我从来就是调皮捣蛋的学生,将来遇到我这样的学生,不是很痛苦嘛?”老师又建议他做医生,他也回绝了:“我认为医生一辈子很痛苦很压抑,因为人从生到死是自然规律,医生可医病,但死病无药医。” 

15岁的曹国忠已经有了自己的梦想。“我对星空总是很有兴趣,所以第一志愿是上海交通大学天文系,但上海交大在江苏省的录取线是400分;第二志愿是大连海运学院学驾驶,因为我想周游世界。”最终,他被华东化工学院材料系录取,开始了上海8年的求学和工作经历。 

像中学时代一样,考试前同学有难题都来问他,他因此受益良多:“辅导别人,你自己就会学得很好,理解得很透彻。” 

本科时的老师和同学都认为他读书最厉害,会读本校的研究生。但大学三年级时,他与一个同学聊天,同学说:“我在中国科学技术大学的一位中学同学考了一位学部委员(院士)的研究生。”他就跟同学说:“我也考个学部委员的研究生给你看看。” 

在别人听来的一句玩笑话,曹国忠说了就要做到。20世纪80年代初,中国科学院的学部委员非常少,他根本不知道所学专业的学部委员是谁。过了几天,他和另外一位同学到图书馆去查,发现时任中科院第一副院长严东生是无机材料领域的唯一一位院士。于是,他报考了严东生的研究生,并顺利进入中科院上海硅酸盐研究所就读。 

曹国忠说自己做事的特点之一是非常专注、投入,可以达到物我两忘的境界,因此效率高。在读研究生的第一年,他基本上将图书馆里自己感兴趣的书浏览了一遍。做研究时,他可以早晨8点到实验室,晚上11点才回寝室,尽管如此,他每天还会花几个小时打桥牌,是研究所桥牌队队员。 

两年后,严东生问他是直接读博士,还是获得硕士学位后到国外深造?他决定到国外去实现自己周游世界的梦想。

欧洲游学

准备出国那一年,曹国忠获得了三个机会:到美国密歇根大学做访问学者、受教育部公派到德国留学、到荷兰爱因霍芬科技大学攻读博士学位。 

最终,他选择了荷兰:“到美国是作访问学者,只有考了托福和GRE后能才转为研究生,我当时还没有考;德国是公费,我不想学德文,也不想欠国家的钱;荷兰给我的条件很好,不用学语言也不用上课,就是做研究,还有很好的年薪和五个星期的双薪假期。所以,我选择了一条最简单、最舒服的路。” 

作为长子长兄,曹国忠在大学时代就承担起对家庭的责任。大学三年级时,他向同学借了300元钱,帮助家里维修坍塌的房子,五年后他还了这笔钱;研究生时,他已经开始资助弟弟上大学;出国前,他向朋友和同事借了大约4000元钱,将家里的事安顿好。 

到荷兰是自费公派留学,他向单位借钱买机票,但人事处长说:“其他人以前借的钱都没有还,不借了。”实验室副主任黄孝先安慰他:“我去找所长。”另一同事马狄说:“小曹,不用担心,我虽然没有3000元可以借给你,但我在所里工作了20年,人人都认识,我帮你借,一人一块钱地筹,我也把你送出国。”最后,还是所长郭景坤同意借钱。一年后回国时,曹国忠还了所有借的钱。两年后,他邀请所长在意大利的一家餐厅午餐,感谢他的支持。 

1987年3月,曹国忠带着20公斤的行李和100美元来到了荷兰。那是一个星期六的上午,爱因霍芬科技大学的Metselaar教授早晨5点起床,开了2个多小时的车到机场接他。“当他听说我是自费买机票时,觉得不可思议,向校长办公室申请,将机票钱还给我。” 

一个星期后,他才写信告诉父母自己已经出国到了荷兰。 

“在荷兰读书非常轻松,实验室每天下午5点关闭,周末也关闭,与我在美国念研究生的同学相比,过得非常逍遥。旅游、打桥牌、烹饪是周末必有的活动,还有好多带薪假期。所以,我现在也不给学生很多压力,这与我在欧洲做学生时的经历有关。” 

曹国忠开始周游世界,流连于伦敦街头画廊,在约旦谷的死海中泳而不游,在布拉格旧城广场凛冽的寒风中喝温热的红酒,震惊于“柏林墙”两边的巨大差异……游历中,他在希腊的雅典遇见了自己未来的妻子——一位和姐姐结伴到欧洲旅游的香港姑娘。 

一年后,他们在香港结婚,太太所在公司的总裁陈启宗请他们到家里庆祝,晚餐后,陈启宗带他到太平山顶,指着夜色中流光溢彩的维多利亚港问他:“国忠,你觉得我们维多利亚港漂不漂亮?”他说:“漂亮。”陈启宗自豪地说:“这里含有我们的一份贡献。”这句话深深地震撼了他。 

获得了博士学位和荷兰护照后,曹国忠开始工作了。这时,他意识到:“荷兰人非常友好,荷兰社会非常自由开放,收入和福利都很好,如果继续在欧洲呆着,那么我30岁是怎么样,65岁退休时也基本上是这个样子。这里工作太舒服了,没有了动力,温水煮青蛙,人就完了。人活着要有梦想,梦想能不能成是另一回事。如果在30岁时就没有了梦,这是很悲哀的事。” 

1995年,他辞去工作,离开生活了8年的欧洲,到美国做博士后。这时,他的收入降低了一半多,夫妻两人从三室两厅的公寓搬到了只有一间卧室的地下室。 


美国教授 

曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授]
曹国忠

“美国社会是一个不同种族、文化、宗教的大杂烩,但大家各自保留着自己的特性,是真正的混(和)而不同。” 

然而,到了美国之后,曹国忠立即发现问题大了。 

“我到美国的唯一理由是做教授,但在美国做教授有几个条件,第一是名师组出来的,我的导师在欧洲还不错,但在美国就排不上名了,欧洲与美国还是差很远;第二是毕业于美国名牌大学,我在荷兰的大学在欧洲不是名大学,在美国就更不是了;第三,一般情况下博士毕业后2~3年就应该有职位了,否则别人会说你不行,我到美国时博士毕业已经快4年了。而且,我的每一次研究、每一份工作,我都是挑最不懂的题目做,所以每个领域里我都做得很好,但没有在任何一个领域积累下丰富的资本。这些因素加起来,我知道我几乎不可能在美国找到一个教授职位。” 

一时的挫折困扰着曹国忠,“我怀着一个梦,放弃在欧洲拥有的一切,现在却发现这个梦是不可能实现的……” 

因此,当位于西雅图的华盛顿大学给了他唯一一个面试机会,他抓住并获得了这份工作时,曹国忠真正体验了绝处逢生的感觉。1996年,他成为华盛顿大学材料科学与工程系的助理教授,也是工程学院第一位来自中国大陆的教授。这让“我一直非常感谢华大,华大给了我机会,所以我尽一切努力做事,也一直不愿意离开这个地方。”曹国忠推测华盛顿大学之所以给他这个机会,“也许他们赌我这张空白支票可以写出一个大大的数字。” 

在华盛顿大学15年的时间里,他从助理教授、副教授、正教授做到讲座教授,途中也充满艰辛:他在美国学术界基本上没有任何联系,对美国的大学体制一无所知,他的同事和朋友将他描述为领域中的孤儿。作为学院中来自大陆的第一位教授,他面临过某种歧视和挑战:做教授的前8年,他一直没有成功拿到过一个联邦政府的项目,靠小项目惨淡维持;在最困难的时候,被自己最信任的同事因一点小利益而出卖,失去了最需要的基金;辛苦收来的学生跳槽其他研究组……他告诉自己没有必要伤心,不要太把自己当回事。 

精力充沛的曹国忠是一个工作狂,不出差时,几乎每天都会到自己的办公室报到。但他不熬夜,而是早睡早起,有时会在清晨4点到办公室,这样工作不受别人打搅,到早晨9点同事们来上班时,他已经工作了好长时间,可以悠闲地喝咖啡或和同事聊天。 

他热爱并享受生活。直到四年前,他都不会将工作带回家。在家里,他读各种与工作无关的书,一周读一本书。他收集所喜欢的作家的书,比如金庸、南怀谨、龙应台、沈从文、贾平凹、陈之藩等。到美国后,他迷上了高尔夫球,几乎每天都会到大学的高尔夫球场练1小时的球;为了一顿晚宴或一个聚会,他可以在2天的时间里在香港、上海、首尔或西雅图间飞一个来回。他说:“人生如梦,要对得起自己……要学会享受生活。” 

如今,教授这份工作对他来说意味着一份衣食无忧的薪水,一个很享受的兴趣爱好,一个周游世界见老朋友、交新朋友的方便途径。工作中他最满意的是:“我可以做喜欢的事,不做不喜欢的事;跟喜欢的人打交道,不跟不喜欢的人打交道,这是一种真正简单、舒服的生活。” 

在华盛顿大学他的办公室里,有两面书墙,一面是英文书,一面是中文书,中文书有《四书五经》《道家十三经》《资治通鉴》《传习录》《圣经》《蜗居》《德川家康》《活着》等,6本高尔夫球的书,6本关于酒的书……当感觉疲惫时,他将办公室的门关上,浏览这些中文书,尽管有些书已经读过多次,他说:“每次阅读都有新收获。” 

他希望自己的研究生对生活充满激情,具有很好的人文素质,愿意为自己美好的未来付出劳动。他说,作为一个人,应该是超脱自由,不为古人框框所累,不向权贵折腰,不受世俗流行观点左右;作为世俗社会一员,应该是睿智的绅士,并在自己的领域中作出实质性的贡献;作为一名教授,应该是一名学识渊博的学者,是学生和同事的一面镜子,一种力量和一份信心。 

家国情怀/曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授] 编辑

“学习不是为了学位,学位并不代表知识,更不代表学问。一个成功的人生应该是以你对别人的帮助来衡量。” 

几年前,曹国忠在荷兰的老朋友寄来一张圣诞卡,上写:“曹国忠是否仍然为家事、国事、天下事跟自己不多的几根头发过不去。” 

曹国忠认为海外华人学者是一座金矿,有些有用的见解和学问,他们可以多种方式为国家服务。他是这样想的,也是这样做的。 

他说:“我是一个彻头彻尾的中国人……但我在国外学了很多很多,这正所谓要理解一个文化,你必须要生活在这个文化中。我从农村出来,在上海8年,欧洲8年,美国16年,在外面见得比较多,对东西方文化有些了解,回去给年轻的老师和学生讲讲对人生的看法,启发研究应该怎么做,这些都是很实在的事,希望能给国内的年轻人有些帮助……” 

曹国忠与国内合作的主要方式是,一方面短期回去讲学,一方面在招收培养国内的研究生。在他的研究小组里,国内来的研究生和访问学者占了一半。去年,他回国6次,在大连理工大学、清华大学、天津大学、福州大学、武汉理工大学、重庆大学、上海硅酸盐研究所、大连化学物理研究所和北京市高教局举办的硕士导师培训班上发表演讲,介绍美国的高等教育、研究生培养等。 

他说:“出身贫苦的人,通过努力也能过上高品质的生活,尽管需要比别人更努力、做得更多。今天,美国大学里的许多中国教授都是20世纪60年代出生于中国农村。如果你有能力经常帮助别人,那么你的生活是成功的;如果你能调侃自己,那么你的生活是成熟的。”

主要成就/曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授] 编辑

曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授]
《纳米结构和纳米材料》,曹国忠、王颖著,董星龙译,高等教育出版社出版

曹国忠是美国西雅图华盛顿大学讲座教授。2004年4月,他的著作《纳米结构和纳米材料——合成、性能及应用》由英国帝国学院出版社出版。7年间,这本书成为美国斯坦福大学、日本东京大学、法国高等理工学院等近100所大学的教科书或参考书,并被翻译成俄文出版。2011年1月,新加坡世界科技出版公司出版了这本书的第二版。日前,本书的中文版由高等教育出版社出版。
《纳米结构和纳米材料》有九章约50万字,全景式讲述了纳米领域的起源、进展和发展;系统论述了如何合成和制造纳米材料和纳米结构以及相关的基础知识,包括热力学、动力学、化学和物理原理;详细讨论了纳米粒子、纳米线、纳米棒和薄膜的合成和制备,介绍了各种新兴的纳米材料如碳纳米管,以及各种各样的光刻自组装等技术。本书既可以成为初涉纳米领域读者的导读读物,也能帮助专家了解其他相关领域的信息。

《加拿大本科物理学期刊》曾评价该书:“从手机到笔记本芯片,通过强调日常生活所用电子器件的制造方法和所面临挑战,曹国忠带领我们深入探索了纳米技术。通过阐述今天纳米尺度器件所面临挑战背后的基本原理,作者给了我们广阔的历史视野并激发了读者的兴趣……这本书适合于广泛的科学读者。它对纳米技术在今天的地位提出了清晰的观点,并成功地为科学家们面临的挑战提出了真知灼见。”

尽管写这本书的初衷并不是把它当做教科书,但它最终却成为高年级本科生和研究生的教材。一位读者在亚马逊网站写道:“我发现它相当适合于自学,我特别喜欢第一章中有关表面化学和表面张力优美、简练的解释。”

丰富的参考书目资料是这本书的另一个特点。《斯洛伐克物理学报》在书评文章中写道:“这本书可以推荐给学生和研究人员……读者将会感激每一章后列举的扩展性参考资料。”全书列举了1674项参考书目,平均每章186项,最多的一章用14页的篇幅列举了295项。
然而,这本书的写作最初并不在曹国忠的计划之内。2002年初,他在帮助国际光学工程学会(SPIE)筹组一个专题会议的过程中,SPIE的员工得知他得过好几个教学奖,就邀请他在大会期间教授一门为期一天的课程:纳米结构的制备和处理。他和同事夏幼南教授各讲4个小时。不久就有几个出版社的编辑联系他们把讲义扩写成一本书。

夏幼南因时间紧张而不想写,曹国忠觉得可以试一下。选择英国帝国学院出版社,缘于曹国忠曾在荷兰学习工作的8年,欧洲的悠游生活和包容文化对他的人生态度有不少影响。

2002年5月,曹国忠接待了来华盛顿大学作纳米技术报告的佐治亚理工学院教授王中林。王中林给他两个建议,这本书的第七章“物理法制备纳米结构”就是因王中林建议而写;第二个建议是,希望他能把此书介绍到国内。2002年7月,在正式签合同之前、儿子即将出生之际,曹国忠的博士后导师杰夫·布林克教授来到西雅图,他给曹国忠的建议是:“如果决定写书的话,要在儿子会走之前把书写完。”

曹国忠谨记这一忠告,用了13个月的时间,在2003年8月完稿。他在本书的“中文版后记”中写道:“这一年也是我一生中时间利用效率最高的。除了教学、科研和写作这本书之外,我的高尔夫球打得最好最疯狂。这使我更加坚信,努力工作的同时,也可以充分地享受生活。”

将本书译成中文出版是曹国忠长久以来的愿望。在第一版《纳米结构和纳米材料》出版后,世界科技出版公司的创始人和主席潘国驹教授直接联系了曹国忠,鼓励他写一本纳米技术的科普书,同时以中英文出版。他有些动心,但做了一些功课之后认识到,自己写学术书籍尚可,但写科普书籍是心有余而力不足,因此作罢。也是在这段时间,好几位国内朋友都建议把《纳米结构和纳米材料》译为中文出版。大连理工大学的董星龙教授在他的实验室做高级访问学者时,也谈及此事,回国后便全力付诸行动。第二版的共同作者、美国路易斯安那州立大学助理教授王颖对中文译稿进行了校订,以确保中文与原文完全一致,并最后委托高等教育出版社出版了中文版。

谈到写《纳米结构和纳米材料》一书的回报,曹国忠说:“这本书最大的受益者无疑是我自己:不但借此机会搞明白很多原来一知半解、只知不解和不知不解的知识,也更清醒地认识到科学之广之深和自己知识的微不足道,更有幸借此书认识了一些散布于世界各地很值得交往的朋友。”

爱好/曹国忠[美国华盛顿大学材料科学与工程系终身教授] 编辑

读书

20世纪60年代初,曹国忠出生在江苏南通乡下,父母不识字,家里没有书。上初中时,同学每天从家里给他带一本书,他从此练出了一天读一本书的能力。“我读书的方式与小时候的经历有关,有什么就读什么,心里想什么就去读什么,是散漫、自由、信马由缰式的。” 

他读宗教、历史、政治、哲学和文学等方面的书。司马光的《资治通鉴》和山冈庄八的《德川家康》是他深爱的两套书。他说:“尽管这两套书讲历史、讲政治,但实际上是讲怎么做人、怎么认识人。”他有两套《资治通鉴》,一套放在家里,一套放在办公室。 

他收集所喜爱的作者的书。“龙应台有极深刻的洞察力,读南怀瑾的书才知道什么是学问的博大精深。我喜欢沈从文和贾平凹的小说,也喜欢余秋雨和陈之藩的文采。我还有两套《金庸全集》。”

曹国忠不信教,但对宗教很有兴趣,读了一些佛教和道教方面的书。在荷兰游学时,耶和华见证会的人到他家传教。为了与他们讨论基督教的问题,他将《圣经》从头到尾读了一遍。旅游时,他发现古埃及是以基督教为主,现在则以伊斯兰教为主,就找了些伊斯兰教的书来读。之后他又读了些印度教的书。“读这些书让我能与来自印度和中东地区的同事、学生和访问学者有很好的文化上的交流。”

喜欢打高尔夫球

“喜欢打高尔夫球在很大程度上是因为自己在其他体育方面不行”。1996年,曹国忠成为华盛顿大学材料科学与工程系的助理教授,也是系里最年轻的教授,很多时间与学生们混在一起。大约在1999年,他参加了系里学生们组织的高尔夫球活动,但当时的他连球杆都没有碰过。“就是因为参加这个活动,学生们教我怎么打,我感觉自己可以打这个球。” 

曹国忠就这样爱上了高尔夫球,可以一个人练四五个小时的球。“很多时候我在早上6点前开始打高尔夫球,在10点左右结束,并不影响学校的工作。”在一个暴雨倾盆的冬天,尽管高尔夫球场关闭,他和两位球友还是坚持打完比赛,浑身湿透。他说:“与其他运动不一样的地方,打高尔夫球是需要投入很多时间,付出很多努力才能将水平提高一点点。它是一个人的运动,练球永远可以也应当一个人去,打球时即使四人一组,也是每个人打自己的球,一种自我挑战的运动。” 

在美国打高尔夫球是一种非常普及的运动,很多与曹国忠打球的都是蓝领;美国也有很贵的私人高尔夫球俱乐部,但他从未加入过。他最初的球友之一是华大高尔夫练球场的菲律宾裔工人瑞恩。“瑞恩在球场管剪草、捡球,看我皮肤黑就误认我是菲律宾人,开始与我聊天,后来就成为好朋友。他的球打得非常好,实际上是我真正的业余教练,他还介绍我与好几位打高尔夫球的菲律宾裔人认识。”相当一段时间,他与一群菲律宾裔的球手打球。 

他早期的另外两个球友是苏格兰裔人。一位是在华大材料系做财务工作的同事比利。“比利对打球很热心、很努力,与他打球很开心。他比我年轻,但很会替别人着想,在打球时让我感觉自己的球技不错。”曹国忠说。另一位苏格兰裔球友是华大森林系的格雷厄姆·艾伦教授,他与艾伦打了多年的球,但直到最近才知道艾伦今年已80岁了。 

在球场上,曹国忠曾看见过一位老先生拉着氧气瓶、带着氧气管打球,一位拄着拐杖的年轻人在打球……“这是高尔夫球与其他运动不一样的地方,男女老少、力气大或力气小的、身体好或身体不好的都可以一起打球。”他说。 

打高尔夫球一般是4人一组,一场球需要4~6个小时,“高尔夫球场的环境很优美,前不着村、后不着店,大家在几个小时的时间里完全待在一起,有很好的机会观察球友的性格和人品等,一起打高尔夫的人往往是同类”。 

如今,打高尔夫球成为曹国忠的一个习惯。在他看来,打球首先可以锻炼身体,其次能放松身心,第三可以拥抱大自然。所以他积极鼓励同事、学生和朋友们打高尔夫球,并且最终只有一位研究生爱上高尔夫球。 

曹国忠说:“虽然我们没有费曼的天赋和成就,仍然可以追逐多彩的人生;虽然我们没有巴菲特的睿智和财富,但同样可以拥有简单的生活。”

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