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物质世界的革新者:固态与材料化学巨擘C. N. R.拉奥教授
日期:2026-02-03 作者/来源:科睿研究院
在医院普及的 MRI 检测仪里,在手机与电脑中承载海量信息的硬盘里,在有望重塑未来能源版图的氢能技术蓝图里,都潜藏着一条共同的科学脉络:一位科学家跨越六十余年的坚守与突破。拉奥教授(C. N. R. Rao),作为二十世纪以来固态与材料化学领域最具影响力的科学家之一,以毕生之力追问并破解“物质结构如何决定性能”这一核心命题。他的研究不仅深化并重塑了人类对材料世界的基础认知,更让前沿科学走出实验室,在医疗影像、信息存储与清洁能源等关键领域持续转化为可触可感的现实力量,推动时代向更高效、更绿色、更具科技赋能的方向前行。


2026 年 1 月,CORE Academy—国际科学与人文科学院荣幸邀请拉奥教授加入学院 Fellow 队列,隶属自然科学部。这一举措既是对拉奥教授卓越学术成就与国际声望的高度认可,也将为学院在固态与材料化学及其相关交叉领域的研究布局与国际科学合作,注入新的思想动能与学术引领力。


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C.N.R.Rao在CORE Academy的个人页面


长期以来,拉奥教授深耕固态与材料化学逾六十载,持续以突破性研究拓展学科边界。他的成果不仅推动了人类对物质结构与化学性质内在关联的系统理解,也在高温超导、纳米与低维材料、可再生能源材料等前沿方向搭建起基础科学与产业应用之间的桥梁,为全球材料科学的发展奠定了重要基石。



颠覆性突破:

他的研究,如何改写世界?

有人把科学写成论文,有人把科学写成时代。


拉奥教授的独特之处,在于他总能把“看不见的基础研究”锻造成“看得见的技术路径”——从每一项突破都直击时代痛点,至今仍在影响全球产业格局。他的许多研究并不止于“发现”,而是持续影响着材料科学的进路、产业的方向,乃至我们日常生活中那些习以为常的高科技场景。


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高温超导:在关键材料与结构理解上“推开那扇门”


在高温超导被发现之前,超导往往需要接近绝对零度的极低温条件才能呈现——液氦稀缺且昂贵,使超导在相当长时期里更像实验室里的“高成本奇迹”,难以谈论规模化工业应用。20 世纪 80 年代,拉奥教授敏锐捕捉到过渡金属氧化物体系的潜力,迅速投入铜氧化物超导材料(包括 YBCO-123 等关键体系)的合成与系统研究;他特别围绕结构调控、氧含量与缺位有序、掺杂效应等核心问题,提出并验证了多项固体化学层面的关键认识,推动学界更清晰地把握高温超导材料“结构—性能”的内在密码。


高温超导真正改变世界的意义,并不仅是“把临界温度抬高到一个数字”,而是把冷却与工程可实现性带入全新的讨论:当 Tc 首次跨越液氮沸点(77 K)这一标志性门槛后,冷却成本与可获得性出现了数量级的改善空间,超导才真正拥有从“小众研究”走向更广阔应用版图的可能。 


今天,无论是医学成像所依赖的强磁场超导磁体路线、面向电网的高效输电与限流技术探索,还是磁悬浮与高端装备中的关键部件研发,人类对“更强、更紧凑磁体”与“更低损耗输运”的追求,都与这扇门被拉奥教授推开后的技术路径紧密相连。

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纳米与低维材料:让电子世界“更小、更快、更聪明”


30 年前,碳纳米管刚被发现时,尽管展现出惊人的电学潜力,却长期受限于结构可控性与器件集成难题,难以真正走向可规模化的电子器件应用。拉奥教授带领团队较早实现并报道了“Y 型结碳纳米管”等关键结构,为纳米器件的互连与电路构型提供了重要的概念原型——这种具有“分叉—汇流”特征的纳米结构,能够在纳米尺度上实现更可设计的电学连接,仿佛为微观世界铺设出可规划的“电子道路”,为纳米电子器件研发打开了新的路径。


在此基础上,他进一步推动石墨烯、纳米线等低维材料的合成与性质研究,持续强化“可控合成—可测表征—可用功能”的材料路线。今天,我们手机里的柔性屏幕、智能手表的生物传感器,以及信息存储与读写技术的不断升级,背后都离不开低维材料与磁/电输运材料研究的长期积累:例如磁存储领域的跃迁,与磁阻效应及其器件化密切相关;而拉奥教授在强关联氧化物、磁输运等方向的系统研究,为理解与发展相关功能材料提供了重要的材料化学视角与知识基础。


正是在这样的持续推动下,电子设备才得以变得更小巧、更强大、更多元,也催生了智能手机、可穿戴设备等产业的迭代升级。



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可再生能源:为地球找“清洁动力”


面对全球能源危机与环境污染,拉奥教授将研究目光投向可持续发展领域,聚焦人工光合作用与氢能转化材料等关键方向。他带领团队设计与研究新型光(电)催化材料,致力于提升太阳能驱动的水分解制氢效率与稳定性,同时探索二氧化碳的催化转化路径,尝试构建更具现实可行性的“光—电—化学能”耦合方案。


氢能作为重要的清洁能源载体,其价值不仅在于“使用端零排放”(例如燃料电池汽车行驶时主要排放水),更在于它可能成为可再生能源的“储能介质”——当太阳能、风能出现波动或富余时,可通过电解水、光电化学制氢等路径把电能转化为氢能储存,在需要时再释放出来,从而缓解可再生能源“间歇性”的痛点。拉奥教授在相关材料体系上的探索,正是把“碳中和”从理念拉回到科学与工程的底座:用更高效、更稳定、更可持续的材料与机制,为全球能源结构转型提供可验证、可迭代的技术支撑。


此外,他在无机—有机杂化材料、氧化物半导体等领域的研究,也为传感器、储能器件、太阳能转化等方向提供了重要材料基础,使我们的生活在更智能的同时,也更接近绿色未来。


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C. N. R. Rao教授为CORE Academy拍摄的成员近照


传奇履历:

从「居家学霸」到「全球学术标杆」


1934年,拉奥出生于印度班加罗尔的书香门第,母亲的居家辅导让他跳出传统教育的束缚,早早展现出数学与自然科学的天赋:6岁便跳级进入中学,17岁从迈索尔大学拿下学士学位(全校顶尖成绩),22岁获贝拿勒斯印度大学硕士学位,24岁仅用两年九个月就从普渡大学博士毕业,成为该校化学系史上最年轻的博士之一。


学成归国后,他面对当时印度并不优渥的科研条件——他回忆实验室“几乎只有绳子和封蜡”——却仍毅然组建团队,扎根固态化学研究,并在过渡金属氧化物领域迅速崭露头角。 此后,他的学术生涯一路深耕、步步建制:


  • 1959年,以最年轻讲师身份加入印度科学学院;

  • 1963年,任印度理工学院坎普尔分校教授,主导化学学科规范化建设;

  • 1976年,重返印度科学院,创立固态与结构化学单元及材料研究实验室;

  • 1984-1994年,出任印度科学院(IASc)院长,推动跨学科合作与国际知名度提升;

  • 1985–1986 年:出任印度国家科学院(INSA)院长/主席

  • 1989年,牵头创立贾瓦哈拉尔·尼赫鲁先进科学研究中心(JNCASR),至今仍担任荣誉主席与研究教授;

  • 两度出任印度总理科学顾问委员会主席(1985–1989、2004–2014),在国家层面推动纳米技术、材料科学产业化及印度科学事业发展。


同时,他的视野从未局限于印度,先后在牛津大学、剑桥大学、加州大学伯克利分校等全球顶尖学府担任访问教授或研究员,始终保持与全球顶尖科研团队的深度合作。


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图自美国艺术与科学院(拉奥教授于1986年当选该院院士)



至高荣誉:

全球公认的学术标杆


六十余载的卓越贡献,使拉奥教授收获了全球科学界与各国机构的广泛认可:其荣誉覆盖世界主要科学院/学术团体任职与会士身份、全球高校荣誉博士学位,以及多项国际顶级科学奖项等多个维度,真正称得上“荣誉等身”。


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顶尖学术院成员资格(覆盖全球 40 余个学术团体/科学院)


印度本国

  • 印度科学院(Indian Academy of Sciences)院士;

  • 印度国家科学院(Indian National Science Academy)院士

  • 印度国家工程院( Indian National Academy of Engineering )院士


国际科学院(部分代表性)

  • 英国皇家学会(The Royal Society)会士;

  • 发展中国家科学院/世界科学院(The World Academy of Sciences, TWAS)院士、创始成员;

  • 英国皇家化学会(Royal Society of Chemistry)荣誉会士(HonFRSC);

  • 欧洲科学院(Academia Europaea)外籍院士;

  • 中国科学院(Chinese Academy of Sciences)外籍院士;

  • 美国国家科学院(National Academy of Sciences)外籍院士

  • 日本学士院(Japan Academy)荣誉院士


拉奥教授的学术声望,得到了全球主要科学院与权威学会的系统性认可:他既是印度本土核心科学院体系的重要成员,也当选多国顶尖科学院与学术机构授予外籍成员或荣誉会员身份(包括美国国家科学院、中国科学院、俄罗斯科学院、法国科学院、加拿大皇家学会、巴西科学院、非洲科学院等)。他的院士/会士与荣誉成员资格覆盖全球 40 余个重要学术团体与科学院,影响力横跨亚、欧、美、非多个大洲和地区。



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荣誉博士学位(80余所全球知名大学)


拉奥教授深受全球高等教育体系礼遇:据其官方资料统计,他先后被全球 84 所大学授予荣誉博士学位(honoris causa),足迹横跨欧美亚非。其中国际院校包括牛津大学、圣安德鲁斯大学、利物浦大学、澳大利亚国立大学、乌普萨拉大学、(美国)西北大学、圣母大学、普渡大学等,并涵盖法国的波尔多大学、卡昂大学等欧洲名校;在印度本土,他亦获迈索尔大学、贝拿勒斯印度大学、德里大学以及多所印度理工学院与印度科学教育与研究学院授予的荣誉博士学位。其荣誉学位门类跨越理学、工程、法学与文学等不同谱系,充分印证其学术影响力早已超越单一学科边界。


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国家级勋章与荣誉(国家与邦级最高序列)


  • 印度最高平民荣誉:巴拉特·拉特纳(Bharat Ratna,2014)
    印度国家级最高平民荣誉之一。2014 年 2 月 4 日,拉奥教授在新德里总统府(Rashtrapati Bhavan)的授勋典礼上,由时任印度总统普拉纳布·慕克吉亲授。

  • 莲花大勋章:帕德玛·毗布尚(Padma Vibhushan,1985)
    印度国家级高序列平民勋章(通常被视为仅次于 Bharat Ratna 的最高层级之一),表彰其在科学事业与国家发展中的卓越贡献。

  • 卡纳塔克邦最高荣誉:卡纳塔克邦·拉特纳(Karnataka Ratna,2001)
    作为其长期工作与贡献的重要地区(班加罗尔所在邦),卡纳塔克邦以最高荣誉表彰其对科学与社会的深远影响。


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2014年2月4日,在新德里总统府举行的颁奖典礼上,时任印度总统普拉纳布·慕克吉向杰出科学家CNR·拉奥授予了印度最高平民荣誉“巴拉特·拉特纳”奖


  • 印度科学奖(India Science Award,2004;首位获奖者)
    由印度政府设立并颁授的国家级科学荣誉之一,拉奥教授是首位获奖者,象征国家层面对其学术贡献的最高层级肯定。



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国际顶级奖项与勋章(部分核心奖项)


    • 法拉第学会马洛奖章(Marlow Medal,1967):表彰其在物理化学领域的杰出贡献,是其早期国际认可的重要起点。 

    • 英国皇家化学会奖章(Royal Society of Chemistry Medal,1981):该学会用于表彰其在化学领域做出的开创性贡献。

    • 联合国教科文组织爱因斯坦金质奖章(Einstein Gold Medal of UNESCO,1996):UNESCO 授予的高规格科学荣誉之一,彰显其在全球科学领域的卓越成就。 

    • 英国皇家学会休斯奖章(Hughes Medal,2000):英国皇家学会的重要奖章之一,授予其在物理科学原创发现方面的贡献。 

    • 英国皇家化学会百年奖章/百年讲座奖章(RSC Centenary Medal / Centenary Lectureship and Medal,2000):以其在化学领域的长期原创贡献与学术影响力而表彰。 

    • 丹·大卫奖(Dan David Prize,2005):国际综合性大奖之一,肯定其在材料与相关前沿领域的突破性贡献。 

    • 法国荣誉军团骑士勋章(Légion d’honneur, Chevalier,2005):法国国家级荣誉,表彰其在科学与国际学术合作方面的贡献。 

    • 日经亚洲奖:科学、技术与创新类(Nikkei Asia Prize, Science/Technology & Innovation,2008):突出其科研影响与科技发展贡献在亚洲范围内的标杆意义。 

    • 英国皇家学会皇家奖章(Royal Medal,2009):英国皇家学会最具声望的奖章之一,用以表彰其在固态与材料化学领域的世界级贡献。 

    • 奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼奖章(August-Wilhelm-von-Hoffmann Medal,2010):德国化学学会授予的最高化学学科荣誉之一。

    • 材料研究学会冯·希佩尔奖(Von Hippel Award,2017):材料科学领域最负盛名的奖项之一,被广泛视为该领域的最高荣誉序列。 



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    重要学术领导职务


      • 国际层面:曾任国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)主席(1985–1987),并曾任发展中国家科学院/世界科学院(TWAS)主席,在全球科学共同体中持续推动学术治理、学科发展与国际合作平台建设。


      • 国家科技治理:先后担任印度国家科学院(INSA)主席、印度科学院(Indian Academy of Sciences)主席,并曾任印度科学大会(Indian Science Congress)主席;同时两度出任印度总理科学顾问委员会主席(1985–1989、2005–2014),在国家科技战略与科研体系建设层面发挥关键作用,持续推动印度科学事业的发展。


      • 科研平台与共同体建设:创建并长期领导贾瓦哈拉尔·尼赫鲁先进科学研究中心(JNCASR)等科研机构,推动印度材料研究学会(MRSI)印度化学研究学会(CRSI)等全国性学术组织的发展;并长期担任多家国际顶尖期刊编委与学术顾问,持续塑造材料与化学领域的国际研究网络与学术标准。


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      拉奥教授在中国科学院学部官网的个人页面 

      (中科院评:几十年来,拉奥与中国科技界开展了积极的合作与交流,与中国科技界建立了深厚的友谊,是中国科学界的老朋友。他于2012年受聘中科院“爱因斯坦讲席教授”,多次来访参加国际和国内学术会议,并在中科院和大学进行学术交流。在担任TWAS院长期间,他通过多种方式来提升中国科学院和我国科学家在国际上的影响力及学术地位,为我国化学科学,特别是固体化学的学科发展做出了贡献。



      时代意义:

      不止于科研,更是精神与传承


      拉奥教授的突出贡献,不仅在于科研成果的“硬实力”,更在于他对学术共同体、教育传承与时代议程的“软实力”塑造——他用一生证明:真正伟大的科学,不止回答问题,更能建立范式、培育人才、点亮后来者的道路。


      从学术影响力来看,他发表学术论文超1800篇,总被引次数超12万次,H指数高达163,多部著作(如《固态化学新方向》《纳米管与纳米线》)被翻译成多国语言,成为全球材料化学领域的核心教材,影响了一代又一代科研人员。


      从教育传承来看,他尤为重视“把实验室的火种传递给下一代”:据权威介绍,已有 150 余位学生在其指导下获得博士学位,形成跨学科、跨机构的学术谱系。 更难能可贵的是,他将个人荣誉转化为公共教育行动——以丹·大卫奖等获得的资金为基础,与家人共同设立 C. N. R. Rao 教育基金会,长期奖励中学与预科阶段的优秀科学教师,并通过讲座与奖项机制鼓励青年学者成长,让“科学精神的可持续性”成为一种制度化的传承。


      从产业与时代来看,他的研究贯穿信息、能源、医疗与绿色技术等关键领域:他在过渡金属氧化物、高温超导、纳米与低维材料、以及能源相关材料体系上的原创贡献,不仅深化了“结构—性能”这一材料科学的核心逻辑,也为新型电子器件与信息材料、强磁场与超导应用探索、以及清洁能源转化与储能材料研发提供了关键的材料路线与机理认识。 在科技竞争日益激烈的今天,他“基础研究与应用研究并重”的方法论、以及“跨越国界推动合作”的长期实践,更像是一种面向未来的科学伦理:以深问题驱动硬创新,以开放协作放大人类共同收益。


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      Acceptance Letter


      至国际科学与人文科学院学术委员会秘书处:


      您于 2026 年 1 月 19 日发来邮件,邀请我当选为 CORE Academy—国际科学与人文科学院自然科学学部正式成员。我非常荣幸地正式接受此项聘任。


      我十分珍视这份邀请,并期待为学院的各项事务贡献力量。


      顺颂时祺!

      您诚挚的C. N. R. 拉奥



      拉奥教授的加入,为CORE Academy树立了一座可长久仰望的学术坐标——这坐标不仅标志着材料化学领域的卓越成就,更彰显出一种将科学书写为“道路”的精神气质:从问题出发,向机理深处探求,最终将知识的力量交还给社会与后来者。


      期待在这一新坐标的引领下,学院能够更紧密地融入全球科研网络,促进固态与材料化学、纳米材料、清洁能源等方向的跨界交流与合作研究;也期待通过更加系统深入的教学与传播实践,将科学的火种传递给更多青年学者,让跨学科融合与国际协作的篇章,在新时代的背景下持续展开。


      “让知识成为道路,通往人类的未来。”


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