毛河光,1941年6月生于上海,国际著名高压科学家。美国国家科学院院士,中国科学院外籍院士,英国皇家学会外籍院士,“台湾中央研究院”院士,吉林大学双聘院士。美国华盛顿卡内基研究院地球物理实验室研究员,美国能源部先进光源高压合作团队主任。[1][7][5]
1963年获台湾大学地质学学士学位。1966年、1967年获美国罗切斯特大学硕士、博士学位。1993年当选美国国家科学院院士。1996年当选中国科学院外籍院士,1968年,成为美国卡耐基研究所地球物理实验室和高压研究中心研究员。1986年与徐济安、P.M.Bell合作创造了550GPa的世界最高静压力的新纪录(已超过地心的压力);2012年组建北京高压科学研究中心并担任主任。[5][7]
毛河光1989年获国际高压界最高奖——布里季曼奖。[5]1990年获美国国家科学院Arthur L.Day奖,2002年获中国政府授予的国家友谊奖,2005年获瑞典皇家科学院的爱明诺夫奖。研究成果多次发表在Science、Nature、PNAS、PRL等国际学术期刊,并多次作为杂志封面,总引用次数几万次。[7]他也曾荣获瑞士和意大利联合颁发的国际Balzan矿物学奖;美国矿物学会Roebling奖。[12]
人物经历
毛河光出生于上海,1949年随着家人到台湾。[6]毛河光1959年考入台湾大学地质系。[13]1963年,他于台湾大学地质系获学士学位后去美国留学,考进了美国名校罗泽斯特大学地球物理系学习。[5][8]1966年、1967年获美国罗切斯特大学硕士、博士学位。[5][7]1968年获得纽约罗彻斯特大学博士学位后,毛河光一直在久负盛名的华盛顿—卡内基研究院地球物理实验室任高级研究员。在这里,他与来自全球的科学家合作研究,共同推动高压科学的发展。[1]1976年与P.M.Bell合作改进的金刚石压腔(DAC)可达100GPa(1Mbar),1978年又提高到173GPa,即相当于地球外核的压力。1986年与徐济安、P.M.Bell合作创造了550GPa的世界最高静压力的新纪录(已超过地心的压力)。除在高压技术(包括最高压力的获得和各种测量技术)领域居世界领先地位外,在超高压研究方面也取得了令人瞩目的成就:确定了MgO-FeO-SiO2系统在下地幔的温度压力条件下矿物的相关性;观察到二价铁在高温下的歧化反应,以及铁、镁的强烈分异现象;开展氢的金属化研究并观察到新的重要现象等。[5]毛河光1989年获国际高压界最高奖——布里季曼奖。[5]1990年获美国国家科学院Arthur L.Day奖。[7]
1993年,毛河光当选为美国国家科学院院士。[7]1996年,毛河光当选中国科学院外籍院士。2002年,中国政府授予他“国家友谊奖”。[1]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,他们又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。[8]同年获瑞典皇家科学院的爱明诺夫奖。[7]2012年组建北京高压科学研究中心并担任主任。[7]

会议论文
| 时间 | 论文 |
|---|---|
| 2013年 | 中国西藏罗布莎蛇绿岩金刚石包裹体的研究[14] |
| 2014年 | 化学气相沉积法生长单晶金刚石的研究进展[15] |
| 2014年 | 铜氧化物超导体高压研究的新进展[16] |
| 2015年 | 高压下M3Fe(CN)6(M=K,Li)的聚合反应[17] |
| 2015年 | 不饱和分子高压聚合反应的中子衍射与全散射研究[18] |
| 2016年 | 中国高压科技的发展与国际性超大型光源平台[19] |
| 2016年 | 二氧化铁的合成及其对地球内部氢-氧元素的影响[20] |
| 2016年 | 高压下富锂碳化合物的反金属化行为研究[21] |
| 2016年 | 高温高压导致菱铁矿转变为后尖晶石结构磁铁矿[22] |
| 2018年 | 铁与水在地球深部的反应和矿物演化[23] |
| 2018年 | 铁与水在地球深部的反应和矿物演化[23] |
| 2019年 | 高温高压下水合矿物超离子态氢的第一性原理研究[24] |
以上参考资料截至2024年7月,仅为部分论文。
主要论文
| 论文 |
|---|
| Mao HK & Bell PM (1972) Electrical conductivity and the red shift of absorption in olivine and spinel at high pressure. Science 176:403. |
| Mao HK & Bell PM (1976) High-pressure physics: the 1-megabar mark on the ruby R1 static pressure scale. Science 191:851; Mao HK & Bell PM (1978) High-pressure physics: sustained static generation to 1.36 to 1.72 megabars. Science 200:1145. |
| Mao HK & Bell PM (1979) Observations of hydrogen at room temperature (25oC) and high pressure (to 500 kilobars). Science 203:1004. |
| Mao HK,Bell PM,& Hemley RJ (1985) Ultrahigh pressures: optical observations and Raman measurements of hydrogen and deuterium to 1.47 Mbar. Phys. Rev. Lett. 55:99;Goncharov AF, Gregoryanz E, Hemley RJ, & Mao HK (2001) Spectroscopic studies of the vibrational and electronic properties of solid hydrogen to 285 GPa. Proc. Nat. Acad. Sci. USA98:14234. |
| Mao HK, Hemley RJ, Wu Y, Jephcoat AP, Finger LW, Zha CS, & Bassett WA (1988) High-pressure phase diagram and equation of state of solid helium from single-crystal x-ray diffraction to 23.3 GPa. Phys. Rev. Lett. 60:2649; Mao HK, Jephcoat AP, Hemley RJ, Finger LW, Zha CS, Hazen RM, & Cox DE (1988) Synchrotron x-ray diffraction measurements of single-crystal hydrogen to 26.5 GPa. Science 239:1131. |
| MaoHK, Wu Y, Hemley RJ, Chen LC, Shu JF, & Finger LW (1989) X-raydiffraction to 302 Gigapascals: high-pressure crystal structure of cesiumiodide. Science 246:649; Mao HK, WuY, Hemley RJ, Chen LC, Shu JF, Finger LW, & Cox DE (1990)Highpressure phase transition and equation of state of CsI. Phys. Rev. Lett. 64:1749. |
| MaoHK & Hemley RJ (1991) New optical transitions in diamond at ultrahighpressures. Nature 351:721. |
| MaoHK & Hemley RJ (1994) Ultrahigh-pressure transitions in solid hydrogen.Rev. Mod. Phys. 66:671. |
| MaoHK, Shen G, & Hemley RJ (1997) Multivariant dependence of Fe-Mgpartitioning in the lower mantle. Science 278:2098. |
| MaoHK, Shu J, Shen G, Hemley RJ, Li B, & Singh AK (1998) Elasticity andrheology of iron above 220 GPa and the nature of the Earth's inner core. Nature396:741; Wenk H-R, Matthies S, Hemley RJ, MaoHK, & Shu J (2000) The plastic deformation of iron at pressures of the Earth's inner core. Nature 405:1044; Merkel S, Goncharov AF, Mao HK, Gillet P, & Hemley RJ(2000) Raman spectroscopy of iron to 152 gigapascals: Implications for Earth'sinner core. Science 288:1626. |
| MaoHK, Xu J, Struzhkin VV, Shu J, Hemley RJ, Sturhahn W, Hu M, Alp E, VocadloL, Alfè D, Price GD, Gillan MJ, Schwoerer-Böhning M, Häusermann D, Eng P, ShenG, Giefers H, Lübbers R, & Wortmann G (2001) Phonon density of states ofiron up to 153 GPa. Science 292:914; Lin J-F, Sturhahn W, Zhao J, Shen G, Mao HK, & Hemley RJ (2005) Soundvelocities of hot dense iron: Birch's law revisited. Science 308:1892. |
| Struzhkin VV, Eremets MI, Gan W, Mao HK, & Hemley RJ (2002)Superconductivity in dense lithium. Science 298:1213; Eremets MI, Struzhkin VV,Hemley RJ, & Mao HK (2001)Superconductivity in boron. Science 293:272; Struzhkin VV, Hemley RJ, Mao HK, & Timofeev YA (1997)Superconductivity at 10 to 17 K in compressed sulfur. Nature 390:382. |
| Mao WL, Mao HK, Goncharov AF, Struzhkin VV, Guo Q, Hu J, Shu J, Hemley RJ, SomayazuluM, & Zhao Y (2002) Hydrogen clusters in clathrate hydrate. Science297:2247; Mao WL & Mao HK (2004)Hydrogen storage in molecular compounds. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 101:708;Struzhkin VV, Militzer B, Mao WL, Mao HK,& Hemley RJ (2007) Hydrogen storage in molecular clathrates. Chem. Rev.107:4133. |
| Mao WL, Mao HK, Eng P, Trainor T, Newville M, Kao CC, Heinz DL, Shu J, MengY, & Hemley RJ (2003) Bonding changes in compressed superhard graphite.Science 302:425; Meng Y, Mao HK, EngP, Trainor T, Newville M, Hu MY, Kao CC, Häusermann D, & Hemley RJ (2004)BN under compression: the formation of sp3 bonding. Nature Mater. 3:111; Lee SK,Eng PJ, Mao HK, Meng Y, Newville M, HuMY, & Shu J (2005) Probing of bonding changes in B2O3 glasses at highpressure with inelastic X-ray scattering. Nature Mater. 4:851; Lee SK, Eng PJ, Mao HK, Meng Y, & Shu J (2007)Structure of alkali borate glasses at high pressure: B and Li K-edge inelasticx-ray scattering study. Phys. Rev. Lett. 98:105502. |
| Mao WL, Mao HK, Meng Y, Eng P, Hu MY, Chow P, Cai YQ, Shu J, & HemleyRJ (2006) X-ray-induced dissociation of H2O and formation of an O2-H2alloy at high pressure. Science 314:636; Chou I-M, Blank J, Goncharov AF, Mao HK, & Hemley RJ (1998) In situobservations of a high-pressure phase of H2O ice. Science 281:809; Goncharov AF,Struzhkin VV, Somayazulu M, Hemley RJ, & Mao HK (1996) Compression of ice to 210 GPa: Evidence for asymmetric hydrogen bonded phase. Science 273:218. |
| Young AF, Sanloup C, Gregoryanz E, ScandoloS, Hemley RJ, & Mao HK (2006)Synthesis of novel transition metal nitrides IrN2 and OsN2. Phys. Rev. Lett. 96:155501;Gregoryanz E, Sanloup C, Somayazulu M, Badro J, Fiquet G, Hemley RJ, & Mao HK (2004) Synthesis andcharacterization of a binary noble metal nitride. Nature Mater. 3:294; Eremets MI, Hemley RJ, Mao HK, &Gregoryanz E (2001) Semiconducting non-molecular nitrogen up to 240 GPa and its low-pressure stability. Nature 411:170. |
| Mao WL, Mao HK, Sturhahn W, Zhao J, Prakapenka VB, Meng Y, Shu J, Fei Y, &Hemley RJ (2006) Iron-rich post-perovskite and the origin of ultralow-velocityzones. Science 312:564; Merkel S, Kubo A, Miyagi L, Speziale S, Duffy TS, Mao HK, & Wenk H-R (2006) Plasticdeformation of MgGeO3 post-perovskite at lower mantle pressures.Science 311:644; Mao WL,Shen G, Prakapenka VB, Meng Y, Campbell AL, Heinz DL, Shu J, Hemley RJ, &Mao HK (2004) Ferromagnesianpost-perovskite silicates in the D" layer of the Earth. Proc. Nat. Acad. Sci.USA 101:15867; Mao WL, Meng Y, Shen G, Prakapenka VB, Campbell AJ, Heinz DL, ShuJ, Caracas R, Cohen RE, Fei Y, Hemley RJ, & Mao HK (2005) Iron-rich silicates in the Earth's D" layer. Proc.Nat. Acad. Sci. USA 102:9751; Hirose K, Fei Y, Ma Y, & Mao HK (1999) The fate of subducted basaltic crust in the Earth'slower mantle. Nature 397:53. |
| Ahart M, Somayazulu M, Cohen RE, Ganesh P,Dera P, Mao HK, Hemley RJ, Yang R, LiermannP, & Wu Z (2008) Origin of morphotropic phase boundaries in ferroelectrics.Nature 451:545. |
| Ding Y, Haskel D, Tseng Y-C, Kaneshita E,van Veenendaal M, Mitchell J, Sinogeikin SV, Prakapenka V, & Mao HK (2009) Pressure-induced magnetictransition in manganite (La0.75Ca0.25MnO3) Phys. Rev. Lett. 102:237201; Ding Y,Haskel D, Ovchinnikov SG, Tseng Y-C, Orlov YS, Lang JC, & Mao HK (2008) Novel pressure-induced magnetic transition in magnetite (Fe3O4). Phys. Rev. Lett. 100:045508;Struzhkin VV, Mao HK, Lin J-F, HemleyRJ, Tse JS, Ma Y, Hu MY, Chow P, & Kao C-C (2006) Valence band x-rayemission spectra of compressed germanium. Phys. Rev. Lett. 96:137402; Lin J-F, StruzhkinVV, Jacobsen SD, Hu MY, Chow P, Kung J, Liu H, Mao HK,& Hemley RJ (2005) Spin transition of iron in magnesiowüstite in the Earth's lower mantle. Nature 436:377. |
| Somayazulu M,Dera P,Goncharov AF,Gramsch SA,Liermann P,Yang W,Liu Z,Mao HK,& Hemley RJ (2010) Pressure-induced bonding and compound formation inxenon–hydrogen solids. Nature Chem. 2:50; Somayazulu MS,Finger LW,Hemley RJ,& Mao HK (1996) New high-pressure compounds in methane-hydrogen mixtures. Science 271:1400. |
| Chen X-J,Struzhkin VV,Yu Y,Goncharov AF,Lin C-T,Mao HK,& Hemley RJ (2010) Enhancement of superconductivity by pressure-driven competition in electronic order. Nature 466:950; Liu Q,Yu X,Wang X,Deng Z,Lv Y,Zhu J,Zhang S,LiuH,Yang W,Wang L,Mao HK,Shen G,Lu Z-Y,Ren Y,Chen Z,Lin Z,Zhao Y,& Jin C (2011) Pressure-induced isostructural phase transition and correlation of FeAs coordination with the superconducting properties of 111-type Na1-xFeAs. J. Am. Chem. Soc. 133:7892. |
| Mao WL,Wang L,Ding Y,Yang W,Liu W,Kim DY,Luo W,Ahuja R,Meng Y,Sinogeikin S,Shu J,& Mao HK (2010) Distortions and stabilization of simple-cubic calciumat high pressure and low temperature. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 107:9965;Arapan S,Mao HK,& Ahuja R (2008) Prediction of incommensurate crystal structure in Ca at high pressure. Proc. Nat. Acad. Sci.USA 105:20627. |
| MaoHK,Shirley E,Ding Y,Eng P,Cai Y,Chow P,Xiao Y,Shu J,Hemley RJ,Kao C,& Mao WL (2010) Excitonic structure of crystalline 4He at high prssures. Phys. Rev. Lett. 105:186404. |
| Zeng Q,Sheng H,Ding Y,Wang L,Yang W,Jiang J-Z,Mao WL,& Mao HK (2011) Long-range topological order in metallic glass.Science 332:1404; Zeng Q-s,Ding Y,Mao WL,Yang W,Sinogeikin SV,Shu J,Mao HK,& Jiang JZ (2010) Origin ofpressure-induced polyamorphism in Ce75Al25 metallic glass. Phys. Rev. Lett.104:105702. |
| Guillaume CL,Gregoryanz E,Degtyareva O,McMahon MI,Evans S,Hanfland M,Guthrie M,Sinogeikin SV,& Mao HK (2011) Cold melting and solid structures of dense lithium.Nature Phys. 7:211; Lazicki A,Goncharov AF,StruzhkinVV,Cohen RE,Liu Z,Gregoryanz E,Guillaume C,Mao HK,& Hemley RJ (2009) Anomalousoptical and electronic properties of dense sodium. Proc. Nat. Acad. Sci. USA106:6525; Gregoryanz E,Degtyareva O,Somayazulu M,Hemley RJ,& Mao HK (2005) Melting ofdense sodium. Phys. Rev. Lett. 94:185502. |
参考资料截至2024年7月,仅为部分论文。[2]
研究方向
高压技术
在改革开放初期,毛河光就开始了对中国发展高压科研的关心和帮助。在他的指导下,中国金刚石压腔超高压研究从无到有、从小到大发展起来。培养人才、传授实验技术、指定高压研究计划,毛河光几乎每年都要往返于大洋两岸,竭力推动中国高压科研的发展。[1]
毛河光首次解决了百万大气压的产生和标定问题,创建了多种微区原位测量高压下物质结构和性质的实验方法与实验系统,利用高压解决了让“钻石快速长大”的科学难题。[1]
毛河光学地质出身,为了探索、了解地球内部的高压矿,需要特定技术人为达到高压并实现标定。1976年,他与实验室同事合作,在金刚石压腔装置中获得了100GPa(百万大气压)的压力,两年后又提高到173GPa,这相当于地球外核的压力。此后,他又与同事共同创造了超400GPa的国际最高静态压力,这一世界纪录保持。[1]
1988年,毛河光与同事在250GPa以上超高压下进行氢的金属化实验研究,观察到许多新的物理现象。这一研究引起了实验物理学和天体物理学界的震动。翌年,毛河光荣获国际高压科学与技术促进协会Bridgman金奖。[1]
学术成就
截至2018年,毛河光在科研方面成就卓越,发表论文900多篇,其中Science期刊44篇,Nature期刊19篇,PNAS期刊63篇,PRL期刊63篇,通过谷歌学术查阅到毛河光目前被引用超过5万次,H指数120,并多次作为杂志封面,总引用次数几万次。[25][7]
超高压技术
除在高压技术(包括最高压力的获得和各种测量技术)领域居世界领先地位外,在超高压研究方面也取得了令人瞩目的成就:确定了MgO-FeO-SiO2系统在下地幔的温度压力条件下矿物的相关性;观察到二价铁在高温下的歧化反应,以及铁、镁的强烈分异现象;开展氢的金属化研究并观察到新的重要现象等。[5]
人才培养
从1968年进入华盛顿卡内基研究院地球物理实验室以后,毛河光培养的学生已经成为美、日、英、法、德、加、韩和中国等国家的高压领域的学术带头人,根据学术家谱(TheAcademicFamilyTree)中的记录,其中一些学生的具体信息如下:
学习时间学生姓名类型单位1984-1987RussellJ.Hemleypost-docCarnegie Institutionof Washington1989-1991JohnV.Baddingpost-docCarnegie Institutionof Washington2014-2016QingyangHupost-docCarnegie Instituteof Washington
参考资料:[26]
社会任职
| 时间 | 任职 |
|---|---|
| 1968年 | 华盛顿卡内基研究院地球物理实验室任高级研究员[10] |
| 1979年 | 吉林大学名誉教授[10] |
| 1993年 | 美国国家科学院院士[7] |
| 1993年 | 担任了美国卡耐基研究院地球物理实验室高压实验室和同步辐射高压站主任[27] |
| 1996年 | 中国科学院外籍院士[1] |
| 2002年 | 吉林大学高压科学与技术中心主任[10] |
| 2005年 | 吉林大学教授[10] |
| 2005年6月 | 浙江大学光彪讲座教授[10] |
| 2012年 | 组建北京高压科学研究中心并担任主任[7] |
| 2020年12月18日 | 浙江大学名誉教授[9] |
以上参考资料截至2024年7月。
个人生活
人物评价
毛河光多次到中国大陆访问,并为中国培养科学技术骨干作出贡献,帮助中国培养人才、传授实验技术、制定高压研究计划,为促进中国高压研究的发展。(浙江新闻 评)[27]
毛河光是公认的、当今世界上最杰出的高压科学研究领域的学术专家。他对国际超高压实验技术的突破和全世界高压科学的长足进步做出了卓著贡献。他首次解决了百万大气压的产生和标定问题,创建了多种微区原位测量高压下物质结构和性质的实验方法与实验系统,在高压物理、高压化学、高压材料科学、地球和行星内部物理等领域做出了大量先驱性的工作。现在,国际上静态超高压研究多数都使用他发明的高压装置、压力标准与实验技术,引用他的研究成果。他培养的大批优秀人才已经成为美、日、英、法、德、加、韩和中国等国家的高压领域的学术带头人。(中国科学院 评)[28]
人物影响
1993年以来,毛河光遵循父亲临终嘱咐,每年出资1万元人民币资助石门小学、江山中学、衢州一中三座母校的贫困学生;截至2017年,已出资10多万元,资助了1440多名贫困学生。[10]
作为一个美籍华人,毛河光非常关心祖国和故乡的科技教育事业的发展,在20 多年间,他先后7 次回到祖国,在中科院物理所、地化所等有关科研院所和故乡的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,并设立奖学金资助家乡的教育事业。其中,中国金刚石压腔(DAC)超高压的研究工作,就是在毛河光的指导下从无到有、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。在他的推动和帮助下,中国得以在地幔矿物学、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在国际上占有了一席之地。[8]
2017年8月10日,中国东北岫岩陨石坑中发现的天然高温高压铁镁氧化新矿物被国际新矿物(IMA)命名与分类委员会批准命名为“Maohokite”,中文名:毛河光矿。[25]
获得荣誉
毛河光曾获美国矿物学会、美国地球物理学会、美国物理学会的最高荣誉奖等奖项。[10]
参考资料 28
- 【中国科学报】毛河光:许中国科学一个美好未来 — 中国科学院
- Ho-kwang (David) Mao 毛河光 — 吉林大学超硬材料国家重点实验室
- 参考 3
- 家乡故事之历史人物--国民党将领毛森 — 江山市 国家级农村职业教育与成人教育示范县
- 毛河光 — 浙江大学地球科学学院
- 参考 6
- 毛河光 — 吉林大学物理学院
- 把“牛粪变成宝石”的科学家 — 科学24小时
- 毛河光博士受聘浙江大学名誉教授 — 浙江大学地球科学学院
- 【矿冶人物】毛河光:世界杰出高压科学家 — 矿冶网
- 毛汉光教授访谈回忆录 — 豆瓣
- 毛河光:许中国科学一个美好未来 — 科学网
- 钻石的秘密 — 中国科学院地球环境研究所
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 钻石的秘密 — 中国物理学会期刊网
- Ho-Kwang (Dave) Mao — Geophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington The Academic Family Tree
- 毛河光:把“牛粪”变成宝石 — 浙江新闻
- 讲坛快讯 — 中国科学院