大洋彼岸,斯坦福大學教授鮑哲南接通新華報業全媒體記者電話時,是美國當地時間4月29日晚上6時30分。像往常一樣,這時她已換上運動鞋,走在從斯坦福大學化學工程系大樓回家的路上,電話里傳來的聲音親切、從容:“我眼前有杜鵑、茶花、玫瑰,顏色很豐富?!滨U哲南說,她十分享受這寧靜黃昏。
2011年影響世界華人大獎、2016年美國工程院院士、2017年世界杰出女科學家成就獎……這些耀眼光環在這位美麗華人女科學家的人生里留下豐盈的痕跡。兩年前,因行程原因,鮑哲南與首屆江蘇發展大會擦肩而過,而今年即將召開的第二屆江蘇發展大會,再次受到家鄉邀請的鮑哲南已早早做好準備,即將踏上故鄉的土地。
去年9月,鮑哲南升任斯坦福大學化學工程系系主任,成為第一個在斯坦福當系主任的亞裔女性。作為終身教授,鮑哲南已在斯坦福從教15年,而作為主管行政事務的系主任,鮑哲南還是“新手”。
升任系主任后的鮑哲南更忙了。從學校規劃的角度俯瞰學科建設,從院系構架管理中了解研究團隊需求,系主任身份使鮑哲南“吸入新的氧氣、有了新的成長”,她坦言,“這些也會反哺科研,讓我和團隊有更加準確和清晰的方向。”
兩年前,鮑哲南教授團隊開發出一種能夠感知壓力并與大腦溝通的柔性人造皮膚,有望幫助用假肢生活的人獲得真實觸感。兩年后,人造皮膚研究再獲進展——團隊研發了具有觸覺傳感器的手套,機械手臂在戴上手套后能夠具備和人類皮膚類似的精密而細膩的觸覺?!坝眠@樣的機器人摘樹莓,它的‘手’會把握適當的力度而不將其壓破?!滨U教授說,機器人的觸覺已經往更近似人類的方向“進化”。不僅如此,這樣的傳感器也可種植到動物體內來測動脈血流量,“利用傳感器的力學信號,可以預測血管會不會被堵塞,以預防腦溢血、中風等血管疾病?!?/span>
“近幾年,傳感器又增加了對電學信號和化學信號的感知,從大腦、肌肉傳出來的細微電學信號和化學信號均可被測量,這意味著電子皮膚具備了更多功能?!滨U教授透露,目前正進行新材料的理論和實驗研究,將來手機屏幕、醫療儀器就像皮膚一樣可以戴在身上。
記者感到,時隔兩年再次采訪,鮑教授團隊在復雜性研究和跨學科融合上更加深入,這依賴于鮑哲南團隊匯集“力學、醫學、神經學、生物工程”等科研人員的多元組合,也得益于她的團隊與斯坦福大學心理學家、腦科學家、醫學家的精誠合作?!翱蒲?,就是要讓人類生活得更加幸福而有尊嚴。”這是他們這支跨越國界的團隊共同的信仰與追求。
1987年,畢業于南京金陵中學的鮑哲南考取了南京大學化學系,在這里,她接受了關鍵的基礎課程學習。憑借在實驗課上的出色表現,鮑哲南進入薛奇老師的科研實驗室。在南大的基礎階段學習,讓鮑哲南感覺到:“高分子化學特別有趣,原來科學研究直接與我們的日常生活有交集?!?/span>
2017年春天,在斯坦福大學接受記者采訪時,鮑哲南就深情寄語家鄉“祝福江蘇的發展更上一層樓”,本屆江蘇發展大會正值南大117周年校慶。看到記者發去的母校視頻,鮑哲南難掩激動之情,她透露,將在校慶期間回到南大仙林校區,看望她的老師和同學。
鮑哲南清楚地記得,第一次去仙林是2007年,她回到南大參加87級化學系校友的同學會。那時的南大在仙林的化學院新大樓尚未建成,路邊的小樹苗剛剛發芽,一切有如蓓蕾含苞待放的模樣。12年時光倏忽而逝,如今的南大仙林校區,綠樹成蔭、繁花似錦。化學院不僅有寬敞明亮、設備齊全的實驗室,也有創意滿滿、格調獨特的咖啡屋??Х任荨爸Z獎得主、兩院院士全場免費,期刊發表論文可免費享用一杯”的特別規定,讓鮑教授會心一笑?!澳感5目焖侔l展讓人欣慰也值得期待?!?/span>
這些年,鮑哲南對江蘇發展的關注和期許從未斷過。她常常說:“南京是我起飛的地方,也是我眷戀的故土。”她幾乎每年都會回國,也會回江蘇參加學術交流。得知江蘇科技創新能力多年領跑全國,院士數量位居全國第一,鮑哲南非常自豪?!斑@兩年江蘇發展的步伐非常迅速,這種對科技創新的重視十分可貴?!?/span>
2017年在斯坦福大學,鮑哲南欣然提前為新華日報八十華誕題詞。這次接受記者越洋采訪,她得知新華日報2018年創辦《科技周刊》表示“致力于專業科普非常好”,也欣然應允擔任《科技周刊》顧問。
2010年底,由鮑哲南作為創辦人之一的C3Nano公司在美國硅谷成立。這是鮑哲南創建的第一家公司,也是這位從事基礎研究的科學家首次嘗試將實驗室里的成果轉化為商品。去年,C3Nano公司在江蘇常州設置生產基地,而鮑哲南團隊與眾多科技型企業的合作也逐漸在海內外落地開花。
“基礎研究成果要轉化成產品,需要經過很長的階段。我看到江蘇近幾年出現不少新型研發、孵化和轉換機構,這是一種連接高校和企業很好的模式?!痹邗U哲南看來,基礎研究是創新的基點和源頭,而高水平的技術轉化則是知識產生價值的“關鍵一環”?!翱蒲谐晒嬲D化到服務大眾上?!?/span>
專業教學、課題研究、技術合作……沒有一項工作是可以單槍匹馬完成的。隔著電話,記者都能感受到鮑哲南團隊嚴謹高效、團結一致的力量,這是鮑哲南堅強的后盾?!拔铱偸呛苄牢康乜吹剑瑢W生們在團隊里建立的關系和友誼能繼續延伸到后來自己的圈子,形成他們自己的合作網絡?!边@正如記者曾在她辦公室看到的一幅由她學生手繪的漫畫——一棵大樹,根脈相連而又不斷地繁衍。
今年3月1日,鮑哲南教授在斯坦福工作整整15周年。令鮑哲南驚喜和意外的是,學生們給她精心準備了一場慶祝派對。在鮮花、蛋糕和孩子們的擁抱里,鮑哲南落下了感動的淚水。“看到學生現在都很成功,在不同的學校有自己的學生。他們的學生現在又到我的實驗室來,我覺得是做老師最好最奇妙的體驗吧。”談到心愛的學生,鮑哲南言語間滿滿的幸福和價值感,這也是她身為教師的高光時刻。(新華日報 新華報業全媒體記者 沈崢嶸 王甜)
鮑哲南:電子皮膚前景可期,期望江蘇繼續大力扶持新型材料產業的發展
新華網報道,5月20日,第二屆江蘇發展大會暨首屆全球蘇商大會在南京舉行。美國國家工程院院士、斯坦福大學化學工程系主任鮑哲南在江蘇發展論壇上發表演講。她表示,電子皮膚是未來電子工業發展的一個不可避免的趨勢。江蘇在精細化工、材料領域有著深厚的技術積累,并一直予以大力發展,期望江蘇繼續加強對新型材料產業的扶持力度,使中國能夠實現在全產業鏈上的技術領先。
美國國家工程院院士、斯坦福大學化學工程系主任鮑哲南發表演講。(席航飛 攝)
以下為致辭內容:
大家上午好!我是鮑哲南,目前擔任斯坦福大學化學工程系系主任。
今天,非常感謝江蘇省省委、省政府的邀請,能夠有幸參加本次江蘇發展大會,與各位領導和各行業精英共同探討我們江蘇的發展。
我是一名南京人,生于南京、長于南京。我父母之前一直在南京大學任教,而我本身也畢業于南京大學化學系。南京對我來說,是既熟悉又陌生。每次回到南京,我都能看到這個城市日新月異的變化,不斷繁榮的商業經濟、四通八達的高速高鐵網絡,飛速成長的新興科技產業園區。許多國際國內知名的科技公司也紛紛入駐南京,涵蓋了互聯網、電子商務、芯片制造、電子通訊、人工智能、生物醫藥和新型材料等尖端領域。所有這些變化都讓人深切感受到南京正從一座千年古都蛻變成一個萬眾矚目的國際型都市。更為不易的是,在這一轉變過程中,南京還最大程度地保留了其原有的深厚歷史人文底蘊,實現了人文和科技的完美結合。
接下來,我想跟各位分享一下這些年來在材料領域的研究歷程和對新材料發展的一些思考。
30年前,我離開南京去美國芝加哥大學求學,并于1995年獲得芝加哥大學化學博士。之后,我進入貝爾實驗室和朗訊科技,開始了電子材料方面的應用研究。2004年,我進入斯坦福大學化工系任教,并將主要精力放在新能源、有機和高分子半導體材料、傳感材料和分子電子器件、納米電子學等領域的研究。
近年來,我的主要研究方向是人造電子皮膚。我們覺得電子皮膚是電子工業變革性的方向,基本的理念就是把傳感和信號處理,和信號傳輸結合在一起,但是這些電子器件并不是像現有的比如說可穿戴的手表,而是像皮膚一樣,可以貼在我們的皮膚表面或者種植在皮膚下面,或者在身體里面,這樣的話整個這些傳感系統就會像我們人的皮膚一樣,跟人非常接近,可以幫助我們的生活和幫助更好地理解身體狀況。如果不是在人的身上,這個技術也可以應用在建筑物表面,在飛機表面,或者是在機器人的身體表面。所以這個理念可以運用在各種不同的體系里面,都包括傳感和信號處理和信號傳輸,這是我們最基本的研究理念。
我們認為電子皮膚是未來電子工業發展的一個不可避免的趨勢。在研究電子皮膚的過程中,也可以充分激發我們的思考,給我們更多的想象空間,并發明出新的材料和技術。這些材料和技術在近期就會有一些非常有價值的應用,比如說觸覺傳感器,可以做一種可測血壓的產品;還有一些可拉伸性的材料,有非常強的硬度和非常好的自修復性功能,這些材料可以用到鋰電池里,使得鋰電池可以有高容量,而且可以持續充放電時間更久;再比如說柔性電信號傳感器,這個技術我們現在已經實現產業化,并成功應用在了世界首批可彎曲智能手表和可折疊智能手機中。
當然,這個領域整體還是在起始階段。從基礎學科的角度來說,需要更加多的基礎研究,從材料方面、工藝方面去研究這些新型的電子材料的電學性能和力學的關系,并據此進行材料設計,使得我們可以達到更好的電學和力學功能。這些都是新材料設計的挑戰,需要很多基礎研究。然后,從應用的角度上來說,電子皮膚像人的皮膚一樣,是一個非常復雜的系統,我們需要找到一個漸進的應用路線圖。這樣的路線圖必須要先從簡單的應用出發,應用到一些已有的材料和器件中,并由這些簡單的應用制造出產品,然后再慢慢發展到越來越復雜的系統性的應用中。要做到這一點,就需要學術界和產業界的通力合作,通過不斷地設計嘗試,逐步提升理論基礎并優化技術工藝,最終實現這個應用目標。
可以看到,近年來我們國家對這種產學研結合,理論實踐相驗證的科研發展思路是高度重視,并投入了大量資源,而我們江蘇省在這方面又是走在了全國的前沿。經過多年來的努力,應該說中國已經擁有了科技成果應用化、產業化的最佳土壤,走在了世界的前列。這也是為什么近年來有很多前沿性的、領先性的科技產品是在中國率先推出。這些都是非常可喜并值得驕傲的成就。但是,從另一方面,我們也應該看到,我們的科技產業化重點目前還主要集中在產業鏈的下游,這一點在消費電子產品方面尤為明顯。我們有非常出色的、具有國際一流水準的終端電子產品,但在產業上游的高科技設備、新材料、特種材料等方面的基礎還是相對薄弱,一些關鍵性的材料及設備還是嚴重依賴日美韓等國的輸出。我們江蘇省在精細化工、材料領域是有深厚技術積累,并一直予以大力發展的。我希望省政府能繼續加強對新型材料產業的扶持力度,使中國能夠實現在全產業鏈上的技術領先。這和目前國家戰略發展的核心方向也是相契合的。
最后,我衷心祝愿江蘇能抓住這個科技產業發展的歷史機遇,秉持開放包容的心態,善借外力、精誠合作,把江蘇的發展推向新的高峰。也祝愿本次大會取得圓滿成功。
謝謝大家!
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