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陳剛

美國國家工程院院士

陳剛，1964年出生於湖北南漳，國際傳熱學的領軍人物，美國國家工程院院士，“台灣中央研究院”院士，美國人文與科學院院士，麻省理工學院機械工程系講席教授。

1980年陳剛考入華中工學院動力系。1987年在華中工學院動力系獲得碩士學位，畢業后留校擔任講師。1993年獲得加州大學伯克利分校機械系博士學位後進入杜克大學機械工程與材料科學系擔任助理教授。2001年進入麻省理工學院機械工程系，擔任副教授；2004年擔任教授。2009年首次打破“黑體輻射定律”公式。2010年因為當選美國國家工程院院士。2012年當選美國物理學會會士。2013年擔任麻省理工學院機械工程系主任。

陳剛的研究涉及熱傳遞、納米技術和能量轉換，主要包括微米和納米尺度能量轉換與傳輸機理的實驗、理論和數值計算。

2021年1月14日，陳剛因未能向美國能源部披露其在中國的工作和獲得的獎勵而被起訴和逮捕。

目錄
1人物經歷 2主要成就 科研成就
人才培養 榮譽表彰 3社會任職
4人物評價 5人物事件

人物經歷

陳剛[美國國家工程院院士]
陳剛[美國國家工程院院士]
1964年，陳剛出生於湖北襄陽南漳縣城關鎮。1978年，進入湖北省襄陽五中讀高中。
1980年，考入華中工學院（現華中科技大學）動力系，1984年畢業獲得學士學位。
1987年，在華中工學院動力系獲得碩士學位，畢業后留校擔任講師。
1989年，進入加州大學伯克利分校機械系，師從時任伯克利分校校長田長霖。
1993年，獲得博士學位後進入杜克大學機械工程與材料科學系，擔任助理教授。
1997年，進入加州大學洛杉磯分校機械與航空工程系，擔任副教授。
2001年，轉任麻省理工學院機械工程系，擔任副教授；2004年擔任教授。
2006年，擔任Towneley Rohsenow教授。2009年，擔任Carl Richard Soderberg講席教授。
2010年2月17日，當選美國國家工程院（NAE）院士。
2013年，擔任麻省理工學院機械工程系主任，是首位華人系主任。
2014年，當選第30屆“台灣中央研究院”工程科學組院士。
2018年4月，當選美國人文與科學院院士。

主要成就

科研成就

研究領域
陳剛的研究涉及熱傳遞、納米技術和能源，主要包括微米和納米尺度能量轉換與能量傳輸機理的實驗、理論和數值計算；具有高和低導熱率的納米工程材料；熱輻射和電磁超材料；固體能量轉換系統、微機電系統、熱感應感測器；水處理和海水淡化。
代表性科研成果
2009年，陳剛領導的團隊在《Nano Letters》發表論文《Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps》 ，通過實驗證實物體極接近的熱輻射傳輸，可高到定律所預測的千倍，即打破了德國物理學家普朗克於1900年創立的黑體輻射定律的預測。
陳剛率先研究量子結構中的熱傳導，他的研究結果推動納米結構的熱電材料的研發。他在刊物中發表有關納米結構中的熱傳導、熱電傳輸理論和性能評估，以及輻射熱方面的文章。陳剛出版了1本專著，參與合著其他10本專著；他發表了160多篇期刊論文，他在240多個國際會議和國際研究組織中發表了主題演講和特邀演講，具有代表性的論文如下：
G. Chen, Nanoscale Energy Transfer and Conversion, Oxford Press, ISBN 019515942X, 2005.
G. Chen, "Nonlocal and Nonequilibrium Heat Conduction in the Vicinity of Nanoparticles," ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 118, pp. 539-545, 1996.
G. Chen, "Size and Interface Effects on Thermal Conductivity of Superlattices and Periodic Thin-Film Structures," ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 119, pp. 220-229, 1997.
G. Chen, "Thermal Conductivity and Ballistic Phonon Transport in Cross-Plane Direction of Superlattices," Physical Review B., Vol. 57, pp. 14958-14973, 1998.
G. Chen, “Ballistic-Diffusive Heat Conduction Equations,” Physical Review Letters, Vol. 85, pp. 2297-2300, 2001.
R.G. Yang and G. Chen, “Thermal Conductivity Modeling of Periodic Two-Dimensional Nanocomposites,” Physical Review B, Vol. 69, 195316, 2004.
A. Henry and G. Chen, “Spectral Phonon Properties of Silicon Based Molecular Dynamics and Lattice Dynamics Simulations,” Journal of Computational and Theoretical Nanosciences, Vol. 5, pp. 141-152, 2008.
A. Schmidt, M. Chiesa, X.Y. Chen, and G. Chen, “An Optical Pump-Probe Technique for Measuring the Thermal Conductivity of Liquids,” Review of Scientific Instruments, Vol. 79, 064902, 2008.
A. Henry and G. Chen, “High Thermal Conductivity of Single Polyethylene Chains Using Molecular Dynamics Simulations,” Physical Review Letters, Vol. 101, 235502, 2008.
S. Shen, A. Narayanaswamy, and G. Chen, “Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps,” Nano Letters, Vol. 9, 2909-2913, 2009.
S. Shen, A. Henry, J. Tong, R.T. Zheng, and G. Chen, “High Thermal Conductivity Polyethylene Nanofibers,” Nature Nanotechnology, Vol. 5, pp.251-255, 2010.
D. Kraemer, B. Poudel, H.-P. Feng, J.C. Caylor, B. Yu, X. Yan, Y. Ma, X.W. Wang, D.Z. Wang, A. Muto, K. McEnaney, Q. Hao, M. Chiesa, Z.F. Ren, and G. Chen, “High-performance flat-panel solar thermoelectric generators with large thermal concentration,” Nature Materials, Vol. 10, pp. 532-538, 2011.
G. Chen, “Theoretical Efficiency of Solar Thermoelectric Generators (STEGs),” Journal of Applied Physics, Vol. 109, 104908, 2011.
M. Zebarjadi, G. Joshi, A. Minnich, Y. C. Lan , X. W. Wang , G. H. Zhu, G. Chen, and Z. F. Ren, “Power Factor Enhancement by Modulation Doping in P-type Silicon Germanium Alloy,” Nano Letters, Vol. 11, pp.. 2225-2230, 2011.
K. Esfarjani, G. Chen, and H. T. Stokes, “Heat Transport in Silicon from First Principle Calculations,” Physical Review B, Vol. 84, 085204, 2011.
B.L. Liao, M. Zebarjadi, K. Esfarjani, and G. Chen, “Cloaking Core-Shell Nanoparticles from Conducting Electrons in Solids,” Physical Review Letter, Vol. 109, 126806, 2012.
Z.T. Tian, K. Esfarjani, and G. Chen, “Enhancing Phonon Transmission across Si/Ge Interface by Atomic Roughness: A First-principles Study with the Green's Function Method”, Physical Review B, Vol. 86, 235304, 2012.
D. Kraemer and G. Chen, “A Simple Differential Steady-State Method to Measure the Thermal Conductivity of Solid Bulk Materials with High Accuracy,” Review Scientific Instruments, Vol. 85, 025108, 2014.
S.Y. Lee, K. Esfarjani, T.F. Luo., and G. Chen, “Resonant bonding leads to low thermal conductivity,” Nature Communication, Vol. 5, 3535, 2014.
S.W. Lee, Y. Yang, H.-W. Lee, H. Ghasemi, D. Kraemer, G. Chen, Y. Cui, “An electrochemical system for highly efficient harvesting of low-grade heat energy,” Nature Communication, Vol. 5, 3942, 2014.
H. Ghasemi, A. Marie Marconnet, G. Ni, and G. Chen, “Solar steam generation by heat localization,” Nature Communication, Vol. 5, 4449, 2014.
Y. Yang, S.W. Lee, H. Ghasemi, X.B. Li, D. Kraemer, J. Wang, Y. Cui, and G. Chen, “A Charging-free Electrochemical System for Harvesting Low-grade Heat Energy,” PNAS, Vol. 111, pp. 17011-17016, 2014.
S.Y. Lee, D. Broido, K. Esfarjani, and G. Chen, Hydrodynamic phonon transport in suspended graphene,” Nature Communication, Vol. 6, 6290, 2015.
M.S. Branham, W.-C. Hsu, S. Yerci, and G. Chen, “15.7% Efficient, 10-μm-Thick Crystalline Silicon Solar Cells Enabled by Periodic Surface Light Trapping Structures,” Advanced Materials, Vol. 27, 2182, 2015.
Y.J. Hu, L.P. Zeng, A.J. Minnich, M.S. Dresselhaus, G. Chen, “Spectral Mapping of Thermal Conductivity through Nanoscale Ballistic Transport,” Nature Nanotechnology, Vol.10, 701–706, 2015.
O. Ilic, P. Bermel, G. Chen, J. D. Joannopoulos, I. Celanovic, and M. Soljačić, “Tailoring ultra-high temperature radiation: the resurrection of the incandescent source,” Nature Nanotechnology, Vol. 351, 215, 2016.
G. Ni, G. Li, S.V. Boriskina, H.X. Li, W.L. Yang, T.J. Zhang, and G. Chen, “Steam Generation under One Sun and Ambient Conditions,” Nature Energy, Vol 1, No. 16126, August 22, 2016.
D. Kraemer, Q. Jie, K. McEnaney, F.Cao, W.S. Sui, L. Weinstein, J. Loomis, Z.F. Ren, and Gang Chen, “Concentrating Solar Thermoelectric Generators with a Peak Efficiency of 7.4%,” Nature Energy, Vol.1,153, 2016.
B.L. Liao, A. A. Maznev, M.S. Dresselhaus, K.A. Nelson, and G. Chen, “Photo-excited Charge Carriers Suppress sub-THz Phonon mode in Silicon at Room Temperature,” Nature Communications, Vol. 7, 2016.
Patents
G. Chen, Z.F. Ren, M.S. Dresselhaus, “Nanocomposites with High Thermoelectric Figure of Merits,” US Patent No. 7,465,871 B2, Dec. 16, 2008.
G. Chen, “Potential Amplified Nonequilibrium Thermoelectric Device (PANTEC),” US Patent No. 8,309,838, November 13, 2012.
G. Chen, R.G. Yang, and A. Narayanswamy, “Surface Plasmon Coupled Nonequilibrium Thermoelectric Device,” US Patent No. 7,508,110, March 24, 2009.
Gang Chen, Xiaoyuan Chen, M.S. Dresselhaus, and Zhifeng Ren, “Solar Thermoelectric Energy Converters,” US Patent No. 8,168,879.
Gang Chen, Christine Junior, and Juergen Koehler, “System and Method for Thermal Process Including a Thermoelectric Heat Pump and Internal Heat Exchanger,” MIT Case No. 13865, August, 2009.
Gang Chen, Erik Skow, and Xiaoyuan Chen, “Polymer Sheets and Other Bodies Having Oriented Chains and Method and Apparatus for Producing Same,” US Patent No. 9,109,846, 2015.
Gang Chen, Xiaoyuan Chen, and Ronggui Yang, “Multistage Thick Film Thermoelectric Devices,” US Patent Allowed, 07/12/2016.
Gang Chen, Hadi Ghasemi, Amy Marie Marconnet, George Wei Ni, “Localized Solar Collectors” US Patent No. 9459024, 10/4/2016.
Gang Chen, Shuo Chen, Weishu Liu, Zhifeng Ren, Hui Wang, Hengzhi Wang and Bo Yu, “Methods of Synthesizing Thermoelectric Materials,” US Patent No. 9306145, 2016.
Seok Woo Lee, Yuan Yang, Hadi Ghasemi, Gang Chen and Yi Cui, “Electrochemical Sysems and Methods for Harversting Heat Energy,” US Patent Allowed 2016.

人才培養

從1993年至2009年，陳剛培養近20名博士生，大多數都在大學任教（如楊榮貴、申盛）。
2017年10月，陳剛受聘重慶第二外國語學校為顧問和優才計劃導師，對校方遴選出的優秀學生進行“一對一”全程學術及學業規劃方向上的指導，並參與設計各個環節的培養計劃。

榮譽表彰

時間獎項名稱
2016年工程科學學會Eringen獎章
2015年世界技術獎（能源類）
2014年“台灣中央研究院院士”
2014年華中科技大學優秀校友獎
2014年日本傳熱學會Nukiyama紀念獎
2013年第75屆ASME傳熱紀念獎
2012年美國物理學會會士（APS Fellow）
2011年麻省理工學院工程學院Capers和馬里恩·麥克唐納獎
2010年美國國家工程院院士
2009年美國科學促進會（AAAS）會士
2008年ASME傳熱紀念獎（科學類）
2008年高性能熱電材料研發100獎
2002年古根海姆獎學金
1994年美國國家自然科學基金委（NSF）傑出青年基金獲得者
1994-1997年ASME《傳熱》雜誌傑出評審獎
1992年加州大學伯克利分校Arthur Gould Tasheira獎學金

社會任職

時間擔任職務參考資料
2003年《Annual Review of Heat Transfer》主編
2003年-2005年ASME納米研究所納米現象委員會主席
2005年-2008年ASME納米研究所顧問委員會主席
2007年華南理工大學名譽教授
2009年美國能源部EFRC固態太陽能熱能轉換中心主任
2010年上海大學名譽教授
2011年湖北文理學院榮譽教授
2011年《Nano Energy》編委會委員
2011年ASME傳熱部門獎委員會委員
2012年7月清華大學客座教授
2013年9月台灣中央研究院學術諮詢委員
2013年《Technology》編委會委員
2015年《Engineering》副總編

人物評價

陳剛首次打破被公認為物體間熱力傳導基本法則的“黑體輻射定律”公式，證實物體極度近距時的熱力傳導，可以高到定律所預測的千倍。（《麻省理工科技評論》）
陳剛因其對納米級運輸和能量轉換現象的貢獻而獲得國際認可。他在納米熱傳導物理方面的工作已經導致了熱電材料及其將太陽能和廢熱轉換成電能的應用。（麻省理工學院評）

人物事件

當地時間2021年1月14日，美國司法部官網消息顯示，陳剛因未能向美國能源部披露其在中國的工作和獲得的獎勵而被起訴和逮捕。陳剛被控欺詐、未提交外國銀行賬戶報告以及在納稅申報單中虛假陳述。他於當天在地方法官Donald L. Cabell面前首次出庭。
根據指控文件，陳剛是美籍華人（畢業於華中科技大學），擔任MIT帕帕拉多微納米工程實驗室主任和固態太陽能熱能轉換中心主任。大約從2013年開始，他在MIT的研究已經獲得了美國聯邦機構授予的1900多萬美元的資助。
美國司法部文件顯示，自2012年以來，陳剛在中國擔任了多項職務，目的是通過提供建議和專業知識，促進中國的科技發展，並獲得經濟補償。自2013年以來，他據稱接受了大約2900萬美元的外國資金，包括來自中國南方科技大學的1900萬美元。
甚至，美國方面檢查了陳剛的電子郵件。司法部文件強調了他為促進中國科學和經濟發展所做的努力，並披露了諸多細節：
1.促進與中國的合作；
2.建議中國把創新（科學）作為關鍵和核心；
3.中國經濟排名第二，但技術和人力資源遠遠落後這一位置；
4. 我們正在付出巨大的環境代價、不可持續的代價，以及勞動力成本；
5. 對於環境保護和經濟發展，我們必須依靠技術，不能像過去那樣發展；
6. 科學創新成為核心，我們意識到不僅僅是自主創新，還需要國際化來規劃和促進。閉門造車的創新是行不通的，創新也是驅動力。
美國司法部文件還顯示，至少從2017年到2019年，陳剛在中國擔任多個顧問職務，他還申請並獲得了美國能源部的撥款，以資助他在MIT的部分研究。在這個過程中，他沒有按照能源部的要求披露他與中國的關係。
此外，陳剛在2018年的納稅申報單中沒有向美國國稅局披露，他2018年在中國有一個超過1萬美元的銀行賬戶。
MIT校長L. Rafael Reif給學校師生員工發送郵件，對此表示震驚，並稱陳剛是一位廣受尊敬的學者和教員，他的被捕是令人驚訝、深感痛苦和難以理解的。

基本信息

中文名
陳剛
外文名
Gang Chen
國籍
美國
出生地
湖北南漳
出生日期
1964年
民族
漢族
職業
物理學家
畢業院校
華中科技大學（學士、碩士）、加州大學伯克利分校（博士）
主要成就
2009年首次打破“黑體輻射定律”公式 2010年當選美國國家工程院院士 2014年當選中央研究院院士
研究領域
熱傳遞、納米技術和能源轉換