他從納米線出發，深入探究了一維納米材料的形貌可控合成與構效關系。從一維半導體納米線陣列到高效的太陽能電池及熱電轉化體系，從經典的光電催化體系到無機半導體與細菌相結合的人工光合作用體系，都可以看到他獨樹一幟的原創性成果。
為了提高人工光合作用的能量轉化效率，他充分利用納米線的物理化學性質，構筑了許多范例般的系統，并通過構筑界面闡明了人工光合作用涉及的催化反應機制。他立足于一維納米材料的可控合成，在熱電材料、光電轉化材料等領域取得了令人耳目一新的標志性成果。
他就是楊培東！
我們根據Google Scholar提供的數據，將楊培東教授被引次數最高的十篇論文收錄并整理如下。被引次數統計截至2018年7月7日。
10. Angew.：低溫制備硅片尺寸的ZnO納米線陣列（被引頻次1839）
2003年，楊培東教授團隊在Vayssieres和Tian等液相合成棒狀ZnO的基礎上發展出一種在溫和液相反應條件下制備ZnO納米線陣列的方法。該方法將ZnO納米晶旋涂在基底上作為晶種，經熱處理后再在其表面水熱生長ZnO納米線陣列。該方法能得到均勻致密、高度取向的ZnO納米線陣列，并適用于任意基底，克服了用氣相方法生長ZnO需要高溫條件、基底受限、氣相沉積設備體積龐大且價格昂貴的弊端。
文獻信息：Greene L E, Law M, Goldberger J, et al. Low‐temperature wafer‐scale production of ZnO nanowire arrays[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2003, 42(26): 3031-3034.
9. Small綜述：金屬膠體納米晶的形貌可控合成（被引頻次1962）
用液相合成方法能在溫和條件下大量合成形貌可控的納米晶，為研究納米晶的構效關系、實現特定的反應和功能以及納米晶的大規模實際應用提供了可行途徑。2008年，楊培東教授團隊在課題組研究的基礎上綜述了液相合成金屬膠體納米晶的方法，并側重討論了金屬膠體納米晶的形貌調控策略。通過調節液相合成過程中的熱力學參數（包括溫度、氧化還原電勢等）和動力學參數（包括反應物濃度、擴散系數、溶解度、反應速率等），能有效調控金屬膠體納米晶的尺寸、形狀、表面形貌，從而實現特定的電學性質、光學性質、反應活性。最后，該綜述簡要介紹了金屬膠體納米晶的Langmuir-Blodgett組裝方法，為金屬膠體納米晶的器件組裝及實際應用奠定了基礎。
文獻信息：Tao A R, Habas S, Yang P. Shape control of colloidal metal nanocrystals[J]. small, 2008, 4(3): 310-325.
8. AM：ZnO納米線陣列的可控合成及其光學性質研究（引用頻次2080）
2002年，楊培東教授等用VLS方法合成了組分、尺寸、晶向、面密度可控的單晶ZnO納米線陣列，并用掃描近場光學顯微鏡（NSOM）研究了單個ZnO納米線的光電特性。研究發現，在裂開的ZnO納米線中存在自然形成的光學共振腔。這一概念可以遷移到其他種類的半導體納米線中去。
文獻信息：Kind H, Yan H, Messer B, et al. Nanowire ultraviolet photodetectors and optical switches[J]. Advanced materials, 2002, 14(2): 158.
7. AM：ZnO納米線用于紫外光探測器和光學開關（引用頻次2144）
2002年，楊培東教授團隊用CVD方法合成了ZnO納米線陣列，并系統研究了單個ZnO納米線在紫外光照射下的光敏特性。在波長為365 nm，強度為0.3 mW/cm2的紫外光照射下，單個ZnO納米線的電阻下降了6個數量級。這表明ZnO納米線在紫外光照射下有優異的光敏特性，能應用于紫外光探測器、化學及生物傳感器、光學開關等領域。
文獻信息：Kind H, Yan H, Messer B, et al. Nanowire ultraviolet photodetectors and optical switches[J]. Advanced materials, 2002, 14(2): 158.
6. Nature：合成多孔金屬氧化物骨架的的通用策略（引用頻次2078）
1998年，楊培東教授和趙東元教授等發明了一種合成多孔氧化物的通用策略。該方法以兩親性嵌段共聚物（聚亞烷基氧化物）作為形貌導向劑，在有機溶劑中促使金屬離子水解并與兩親性嵌段共聚物中的親水鏈段（PEO）絡合。在兩親性嵌段共聚物的自組裝過程中，無機前驅體發生聚合并交聯形成結構規整的多孔無機/嵌段共聚物復合物，經熱處理得到多孔氧化物。該多孔氧化物骨架由微晶區和非晶孔壁組成，在高溫下具有優異的結構穩定性。該策略可用于合成一系列一元及多元金屬氧化物。
文獻信息：Yang P, Zhao D, Margolese D I, et al. Generalized syntheses of large-pore mesoporous metal oxides with semicrystalline frameworks[J]. Nature, 1998, 396(6707): 152.
5. AM：用VLS方法催化生長ZnO納米線陣列（被引頻次3238）
2001年，楊培東教授團隊采用氣相-液相-固相（VLS）方法合成了高度結晶的ZnO納米線陣列。該方法用碳熱還原或氫氣還原ZnO得到的Zn蒸氣與Au反應得到Zn-Au合金，該合金在過飽和條件下與氣相中的CO或H2O反應得到ZnO。通過改變Au催化劑的厚度和分布狀態，可以調節ZnO納米線的直徑并將其組成宏觀圖案。該方法制得的ZnO納米線陣列在室溫下經光激發能產生近帶邊發射光譜，能用作光電子器件中的發光材料。
文獻信息：Huang M H, Wu Y, Feick H, et al. Catalytic growth of zinc oxide nanowires by vapor transport[J]. Advanced Materials, 2001, 13(2): 113-116.
4. Nature：表面粗糙的硅納米線陣列提升熱電轉換效率（被引頻次3564）
2008年，楊培東教授團隊采取“自上而下”的合成思路，利用化學刻蝕方法制備了表面粗糙的硅納米線陣列。該硅納米線陣列可以達到晶圓尺寸，解決了此前棘手的組裝難題。該工作制得的硅納米線具有與摻雜的塊體硅相同的Seebeck系數和電導率，其熱導率卻遠低于摻雜的塊體硅，這使硅納米線陣列在室溫下的品質因素（ZT）高達0.6。進一步研究表明，硅納米線陣列的晶格熱導率接近于非晶硅熱導率的最低水平。該工作中熱電品質因素的提高得益于高效的聲子散射，而聲子散射效率的提高依賴于超寬分布的硅納米線直徑（20-300 nm）、大的表面粗糙度以及化學刻蝕過程引入的空穴和點缺陷。
文獻信息：Hochbaum A I, Chen R, Delgado R D, et al. Enhanced thermoelectric performance of rough silicon nanowires[J]. Nature, 2008, 451(7175): 163.
3. Nat. Mater.：ZnO納米線陣列用于染料敏化太陽能電池（被引頻次5736）
2005年，楊培東教授團隊首次將ZnO納米線陣列用于染料敏化太陽能電池，克服了以往采用顆粒膜吸附有機染料的弊端。該工作組裝的染料敏化太陽能電池能達到1.5%的能量轉化效率。高度有序的ZnO納米線陣列為光生電子提供了快速傳輸通道，提高了染料敏化太陽能電池的量子效率。
文獻信息：Law M, Greene L E, Johnson J C, et al. Nanowire dye-sensitized solar cells[J]. Nature materials, 2005, 4(6): 455.
2. AM綜述：一維納米材料的合成、表征和應用（被引頻次8861）
2003年，楊培東教授與夏幼南教授、孫玉剛教授、殷亞東教授等共同在Adv. Mater.上發表了一篇有關一維納米材料的綜述。該綜述聚焦于用化學方法大量合成一維納米材料的策略，并從以下四個方面對不同材料的一維生長策略進行了詳細的分類討論：(1) 由晶體結構決定的各向異性生長；(2) 模板法誘導的一維生長策略；(3) 由化學反應動力學決定的各向異性生長，其中側重討論了過飽和度、表面活性劑等因素對一維材料生長的影響；(4) 極具潛力的最新合成策略。隨后，該綜述展示了一維納米材料的熱學、力學、電學、光學、場發射及光電特性，并介紹了將一維材料構成異質結及超晶格器件的最新研究進展。
文獻信息：Xia Y, Yang P, Sun Y, et al. One‐dimensional nanostructures: synthesis, characterization, and applications[J]. Advanced materials, 2003, 15(5): 353-389.
1. Science：ZnO納米線陣列用作室溫下的紫外激光器（被引頻次9987）
2001年，楊培東教授團隊利用CVD方法在藍寶石基底上生長了ZnO納米線陣列。該ZnO納米線陣列在室溫下經光激發能產生波長為385 nm，線寬低于0.3 nm的紫外激光，所需的光強僅為40 kW/cm2。不同于電子-空穴等離子體（EHP）發光機制，ZnO納米線陣列產生激光的機制是激子復合發光。激光產生效率的提高不僅得益于ZnO的寬禁帶和大的激子結合能，還得益于一維材料的量子尺寸效應。一維納米線的量子尺寸效應使其帶邊態密度（DOS）增大，提高了激子復合發光的幾率。這項工作為寬禁帶半導體納米線的光致激光研究開創了先河。以該工作為代表的一系列成果可用于小型柔性激光光源，在光計算、信息儲存、微量分析等領域大展身手。
文獻信息：Huang M H, Mao S, Feick H, et al. Room-temperature ultraviolet nanowire nanolasers[J]. science, 2001, 292(5523): 1897-1899.
正如楊培東教授在《國家科學評論》專訪中所指出那樣：中國的許多科研項目只是在為別人的原創性工作錦上添花，或只是簡單優化。這導致中國的科研項目重復化、碎片化，缺乏差異性和標志性貢獻。這是中國科學界面臨的主要問題。楊培東教授希望能通過培養具有獨立精神和創新精神的年輕一代，做出“從零到一”的原創性工作，破解上述問題。
供 稿丨深圳市清新電源研究院
部 門丨媒體信息中心科技情報部
撰稿人丨羽鏡山
主 編丨張哲旭
