诺曼·姚教授荣获2024年罗斯·布朗研究员奖

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哈佛大学（2024USNews美国大学排名：3）物理系教授诺曼·姚（Norman Yao）因其在钻石砧面嵌入传感器以成像显微物理现象方面的卓越研究，被加州理工学院的布朗基础科学研究所授予2024年罗斯·布朗研究员奖。作为八位中期职业科学家之一，姚教授将在五年内获得高达200万美元的资助。这笔资金将用于支持他在钻石砧面嵌入传感器以成像显微物理现象（包括超导性）的研究。姚教授的研究领域涵盖原子、分子和光物理学、凝聚态物理和量子信息科学。布朗基础科学研究所由企业家和慈善家罗斯·M·布朗于2023年通过4亿美元的捐赠建立，旨在推动基础科学发现。该研究所不提名本校科学家，而是从布朗的捐赠中提取其他资金支持化学和物理学研究。2024年的获奖者是从全国各大研究型大学中选出的，候选人需在过去10年内获得终身教职，并在物理科学领域进行创新性基础研究。最终获奖者由独立的科学评审委员会推荐。布朗科学基金会于2020年设立了研究员奖，支持“科学发现是改善人类状况的驱动力”的信念。

诺曼·姚教授的研究在科学界引起了广泛关注，特别是他在钻石砧面嵌入传感器以成像显微物理现象方面的突破性工作。钻石砧面嵌入传感器是一种利用钻石中的氮空位（NV）中心进行高精度测量的工具。这些传感器在激光照射下发出红色荧光，通过测量荧光亮度的变化，科学家们可以观察到传感器对环境微小变化的响应。这一技术使得研究人员能够在实验室中模拟地球深处的极端压力条件，并研究材料在这些条件下的磁性和强度变化。例如，研究团队发现，钻石砧座在压力下会出现“杯状”变形，这一现象在低压下也能被检测到。此外，研究人员还利用NV传感器捕捉到了铁和钆在高压下的磁性变化，展示了这种传感器在探索磁性物质相变方面的潜力。未来，研究团队计划使用这一技术研究超导氢化物的磁性行为，并希望这一工具能够帮助不同科学领域的研究，包括高压化学和火星古磁学等。

布朗基础科学研究所的成立和目标同样值得关注。该研究所由企业家、慈善家和校友罗斯·M·布朗捐赠4亿美元成立，旨在支持中期职业的教师，激发他们的创造力，鼓励他们追求超越现有研究工作的创新想法。布朗研究员奖最初由布朗科学基金会于2020年设立，旨在支持基础科学研究。加州理工学院的物理学教授大卫·谢是首批获奖者之一。布朗研究员奖计划每年表彰至少八位研究人员，并通过年度会议提供分享想法的机会。2024年的获奖者包括来自加州大学伯克利分校、科罗拉多大学博尔德分校、普林斯顿大学、麻省理工学院、密歇根大学、加州大学圣地亚哥分校、哈佛大学和加州大学圣塔芭芭拉分校的教授。

布朗研究员奖的评选标准和过程也非常严格。每位获奖者将在五年内获得高达200万美元的资助，用于支持在物理科学领域的基础研究，特别是那些在化学和物理学方面具有潜在实际应用的研究。2023年，Caltech获得了罗斯·M·布朗捐赠的4亿美元，这是该校历史上最大的个人捐赠之一。Caltech利用这笔捐赠成立了布朗基础科学研究所，负责管理罗斯·布朗研究员奖计划。该奖项于2020年启动，每年颁发给从顶级研究型大学提名的终身教授。布朗希望通过这些奖项激发和鼓励研究人员的创造力，使他们能够追求更具创新性和风险的研究想法。2024年的获奖者及其研究课题包括：加州大学伯克利分校的詹姆斯·阿纳利蒂斯将开发使用聚焦离子束改变二维材料化学成分的新方法；科罗拉多大学博尔德分校的戈尔达娜·杜科维奇将开发用于确定结合无机纳米粒子的生物分子化学结构的方法；普林斯顿大学的罗伯特·诺尔斯将探索生物分子单一镜像形式进化的新假说；麻省理工学院的努赫·格迪克将开发一种新型显微镜；密歇根大学的凯瑞·A·普拉特将研究定义大气成分的化学化合物和机制，重点关注北极；加州大学圣地亚哥分校的魏雄将分析在纳米光子结构中光存在下的化学反应动力学；哈佛大学的诺曼·姚将使用嵌入在金刚石砧表面的微观传感器分析高压下材料的微观行为；加州大学圣巴巴拉分校的安德里亚·杨将制造在二维材料中保持量子相干性更长时间的新型量子比特。布朗的捐赠结构独特，规定Caltech的布朗研究所将管理该计划至2070年，前提是投资回报足够。Caltech同意不提名自己的研究员，并将继续每年评估获奖者。

布朗研究员奖的200万美元资助对于中期职业科学家来说意义重大。这笔资金不仅为他们提供了充足的研究经费，还为他们的职业发展提供了重要支持。例如，堪萨斯城地区正在申请近2亿美元的联邦拨款，以支持该地区的可持续发展计划。这些资金将用于多种环保项目，包括减少温室气体排放、提高能源效率、推广可再生能源、改善废物管理和增加绿化等。具体措施包括为低收入和弱势社区提供房屋节能改造、安装太阳能电池板、建设电动汽车充电站、推广电动自行车、建立商业堆肥场以及种植更多的树木和本地植物。这些项目预计将在未来25年内减少545.5万吨温室气体排放，相当于100座帝国大厦的钢铁重量。申请由中美区域委员会（MARC）协调，涉及40个项目，预计将在2024年7月得到联邦政府的回复。

布朗研究员奖对获奖者的研究和职业生涯产生了深远的影响。2023年，布朗大学的教师们因其在研究、学术和领导力方面的杰出贡献，获得了众多国内外知名组织的认可和奖励。这些学者的研究领域涵盖东亚研究、工程学、流行病学等，获得了国家和国际的认可和支持。部分获奖者包括：行为和社会科学及流行病学副教授Madina Agénor获得了国家卫生研究院性与性别少数群体研究办公室的早期研究者奖；行为和社会科学及医学教授Jasjit Singh Ahluwalia因其在行为医学健康公平研究方面的贡献，获得了终身成就奖；外科教授Alfred Ayala获得了白细胞生物学会的2024年遗产主题演讲奖；比较文学和现代文化与媒体教授Ariella Aïsha Azoulay因其在摄影批评写作、理论和研究方面的卓越表现，获得了皇家摄影学会奖和国际摄影中心的无限奖；工程学和计算机科学荣誉教授R. Iris Bahar因其在本科教学和学生指导方面的创新和包容性，获得了IEEE本科教学奖。此外，还有许多其他教师在各自领域获得了重要奖项和荣誉，彰显了布朗大学在全球学术界的影响力和领导地位。

综上所述，诺曼·姚教授获得2024年罗斯·布朗研究员奖不仅是对他个人研究成就的认可，也是对基础科学研究重要性的肯定。布朗基础科学研究所通过其慷慨的资助和严格的评选过程，激励了众多中期职业科学家追求创新和突破。布朗研究员奖的设立和持续运作，不仅为科学家们提供了宝贵的研究经费，还为他们的职业发展提供了重要支持，推动了科学发现和技术进步。通过这些努力，布朗基础科学研究所和布朗科学基金会正在为改善人类状况做出重要贡献。