劉同超，2014年以綜合排名第一的優(yōu)異成績被推免至北京大學(xué)新材料學(xué)院，師從潘鋒教授并專注于高性能鋰離子電池正極材料的開發(fā)研究。目前，劉同超博士任職于美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室，致力于鋰離子/鈉離子電池正極材料及多尺度材料表征的前沿探索。他以第一作者及通訊作者身份在Nature（兩篇），Science，Science Advances，Nature Energy，Nature Nanotechnology, Nature Communications等國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表多項(xiàng)重要研究成果，在新能源材料領(lǐng)域引發(fā)廣泛關(guān)注。
憑借在清潔能源領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，劉同超入選《麻省理工科技評(píng)論》“2023年度35歲以下科技創(chuàng)新35人全球榜單”（2023-MIT Technology Reviews 35 Innovators Under 35, Global List）氣候與能源領(lǐng)域。劉同超緣何上榜？他的研究成果有何重要意義？讓我們一起走進(jìn)劉同超的科研世界。
圖1 劉同超入選“2023年度35歲以下科技創(chuàng)新35 人全球榜單”
《麻省理工科技評(píng)論》給出了這樣的評(píng)價(jià)：“32歲的劉同超致力于開發(fā)新型高性能鋰電池，這種電池可以比傳統(tǒng)電池使用時(shí)間更長，制造成本更低。由于電池壽命和成本是電動(dòng)汽車的主要障礙，他的研究成果將大大促進(jìn)電動(dòng)汽車的普及。”
提高電池的循環(huán)壽命是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)，即最大可能地增加電池充電和放電的次數(shù)延長使用時(shí)間。劉同超通過建立一個(gè)新的診斷系統(tǒng)來探究電池衰減的機(jī)理，確定鋰電池的大多數(shù)故障起因于正極結(jié)構(gòu)在每次充放電循環(huán)中膨脹和收縮時(shí)產(chǎn)生的物理應(yīng)變誘發(fā)結(jié)構(gòu)的不可逆演化。為了解決這問題，他發(fā)明了一種新型鈣鈦礦改性正極材料，以便更好地承受晶格應(yīng)變。這項(xiàng)創(chuàng)新使電池壽命延長了兩倍，制造成本降低了約25%，而且無需使用鈷作為原材料。鈷元素是重要的戰(zhàn)略物資，價(jià)格高昂。劉同超研究開發(fā)出了低成本的清潔能源電池，降低了電池對高價(jià)格金屬元素的依賴，引起了商業(yè)企業(yè)的濃厚興趣。
懷揣科研熱情，大膽拼搏
劉同超在2014年加入新材料學(xué)院，他選擇深研院是因?yàn)樾虏牧蠈W(xué)院非常優(yōu)秀的科研平臺(tái)和開放、創(chuàng)新、包容的深圳。當(dāng)時(shí)全國鋰電池的龍頭企業(yè)都坐落于深圳，導(dǎo)師潘鋒的科研實(shí)力與科研熱情使他深受觸動(dòng)。讀博期間，他時(shí)時(shí)刻刻以高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自我，踏實(shí)踐行“優(yōu)秀是一種習(xí)慣”的院訓(xùn)，在潘鋒嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)指導(dǎo)下，在清潔能源大團(tuán)隊(duì)中不斷追求卓越，攀登一個(gè)又一個(gè)的高峰。他于2019年博士畢業(yè)，博士期間發(fā)表包括Nature Nanotechnology和JACS在內(nèi)一作SCI文章10余篇，申請專利3項(xiàng)。曾多次獲得國家獎(jiǎng)學(xué)金、北京市三好學(xué)生標(biāo)兵、北京市優(yōu)秀畢業(yè)生、深圳市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，并獲得北京大學(xué)優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)。
圖2 劉同超與潘鋒合影
劉同超現(xiàn)為美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室研究員，研究方向?yàn)殇囯x子/鈉離子電池正極材料和多尺度材料表征，他在科研道路上不斷挑戰(zhàn)自我，開拓創(chuàng)新，取得多項(xiàng)突破性成果。他以第一作者及通訊作者發(fā)表在Nature（兩篇），Science等多項(xiàng)成果受到領(lǐng)域內(nèi)的廣泛關(guān)注。他還兼任國際知名學(xué)術(shù)期刊編輯（Nano Energy, Materials Today Energy）及多家雜志青年編委，獲得美國化學(xué)會(huì)青年科學(xué)家獎(jiǎng)、ICANX青年科學(xué)家獎(jiǎng)等榮譽(yù)稱號(hào)。
傳承北大精神，引領(lǐng)時(shí)代
對于入選“35歲以下科技創(chuàng)新35人全球榜單”，劉同超感到他和團(tuán)隊(duì)的努力得到認(rèn)可，這份肯定也激勵(lì)他要勇于探索更具挑戰(zhàn)的科研問題。
他想告訴大家，在科研道路上切勿避重就輕，敷衍了事，對待問題要追根溯源，付出的更多便會(huì)收獲更多。其次，做科研的出發(fā)點(diǎn)要足夠地大膽創(chuàng)新，有新的突破才能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。他建議，在課題組或者是實(shí)驗(yàn)室中要營造合作交流、互相學(xué)習(xí)的科研環(huán)境。盡管已畢業(yè)4年，劉同超建立了自己的團(tuán)隊(duì)，但他與導(dǎo)師潘鋒的團(tuán)隊(duì)時(shí)刻保持著緊密的科研合作。懷著感恩的心，他希望能夠?qū)⒆约憾嗄陙淼乃鶎W(xué)所得分享給師弟師妹，幫助他們成長，一起做更有意義的、創(chuàng)新的、真正有用的科研。
北大精神對于劉同超來說是人生的指引。“包容、公平、大膽創(chuàng)新、獨(dú)有特質(zhì)”是他對北大精神的理解。多元化的校園使他收獲了珍貴的友誼，而北大也是一個(gè)只要付出就一定有收獲的地方。“北大一直在培養(yǎng)引領(lǐng)時(shí)代的人，她的文化底蘊(yùn)一直潛移默化的、積極的影響著廣大學(xué)子，我未來也將繼續(xù)秉承著北大精神，在自己的領(lǐng)域形成一定的成果，為國家的科研貢獻(xiàn)一份力量。”
潘鋒的材料基因與新能源材料團(tuán)隊(duì)長期致力于發(fā)展結(jié)構(gòu)化學(xué)方法學(xué)及應(yīng)用于新材料的研發(fā)，創(chuàng)建了基于圖論的結(jié)構(gòu)化學(xué)理論和材料構(gòu)效關(guān)系描述方法，構(gòu)建材料大數(shù)據(jù)、材料基因、過渡金屬d軌道的自旋電子超交換相互作用相融合的新材料研究體系，建立了基于中子和同步輻射等大科學(xué)裝置的原位動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)表征系統(tǒng)，構(gòu)建了從基礎(chǔ)原創(chuàng)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的新材料創(chuàng)制體系，并將該體系服務(wù)于重大產(chǎn)業(yè)和國家安全相關(guān)的研究和發(fā)展。
圖3 新材料學(xué)院清潔能源大團(tuán)隊(duì)師生合照
團(tuán)隊(duì)成立至今，轉(zhuǎn)眼十年已過，在潘鋒孜孜不倦的教導(dǎo)培養(yǎng)下，走出了以劉同超為代表的一批又一批科研人才。目前團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)的畢業(yè)生/博士后在國內(nèi)外知名院校任助理教授以上職位近40位。他們帶著北大人守正創(chuàng)新的精神，帶著團(tuán)隊(duì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，在各自的科研崗位上不斷精進(jìn)，致力于攻克種種科學(xué)和產(chǎn)業(yè)難題。
黨的二十大報(bào)告指出，全面提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量，著力造就拔尖創(chuàng)新人才。作為北京大學(xué)唯一的異地辦學(xué)機(jī)構(gòu)，北大深研院秉承北大“愛國、進(jìn)步、民主、科學(xué)”的光榮傳統(tǒng)和“勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新”的優(yōu)良學(xué)風(fēng)，匯聚深圳“敢闖敢試、敢為人先、埋頭苦干”的城市文化，以“問題導(dǎo)向、南北聯(lián)動(dòng)、AI牽引、創(chuàng)新融合”為理念，牢牢扎根粵港澳大灣區(qū)，深度融合北大的學(xué)科優(yōu)勢與深圳的在地資源，致力于培養(yǎng)引領(lǐng)未來技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、服務(wù)國家戰(zhàn)略的創(chuàng)新型領(lǐng)軍人才。未來，北大深研院將在科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、社會(huì)服務(wù)等領(lǐng)域取得更加卓越的成就，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。
拓展閱讀
《麻省理工科技評(píng)論》誕生于1899 年，是歷史上最悠久、影響力最大的科技商業(yè)化智庫之一。自 1999 年起，《麻省理工科技評(píng)論》每年都在全球范圍內(nèi)尋找 35 歲以下對未來科技發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的、可能改變世界的科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，評(píng)選出“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”（簡稱“TR35”）。如今，“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”已成為科技領(lǐng)域全球極具影響力的青年人才評(píng)選之一，曾經(jīng)的入選者包括谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇（Larry Page）和謝爾蓋·布林（Sergey Brin）、CRISPR 基因編輯技術(shù)發(fā)明者張鋒、生物成像技術(shù)先鋒莊小威、特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人斯特勞貝爾（JB Straubel）、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)權(quán)威吳恩達(dá)（Andrew Ng）等等，也都成為各自領(lǐng)域的先驅(qū)人物。
隨著中國成為世界科技創(chuàng)新的強(qiáng)勁參與者、競爭者，越來越多的中國青年人才開始在國際舞臺(tái)嶄露頭角。2017年，《麻省理工科技評(píng)論》TR35評(píng)選首次落地中國，專注于挖掘新興科技創(chuàng)新領(lǐng)域的中國青年力量。這是該雜志評(píng)選的全球范圍內(nèi)最有影響力的科技創(chuàng)新榜單之一。
