大洋彼岸,斯坦福大學(xué)教授鮑哲南接通新華報(bào)業(yè)全媒體記者電話時(shí),是美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月29日晚上6時(shí)30分。像往常一樣,這時(shí)她已換上運(yùn)動(dòng)鞋,走在從斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系大樓回家的路上,電話里傳來(lái)的聲音親切、從容:“我眼前有杜鵑、茶花、玫瑰,顏色很豐富。”鮑哲南說(shuō),她十分享受這寧?kù)o黃昏。
2011年影響世界華人大獎(jiǎng)、2016年美國(guó)工程院院士、2017年世界杰出女科學(xué)家成就獎(jiǎng)……這些耀眼光環(huán)在這位美麗華人女科學(xué)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(fā)展大會(huì)擦肩而過(guò),而今年即將召開的第二屆江蘇發(fā)展大會(huì),再次受到家鄉(xiāng)邀請(qǐng)的鮑哲南已早早做好準(zhǔn)備,即將踏上故鄉(xiāng)的土地。
去年9月,鮑哲南升任斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系系主任,成為第一個(gè)在斯坦福當(dāng)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(wù)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(xué)校規(guī)劃的角度俯瞰學(xué)科建設(shè),從院系構(gòu)架管理中了解研究團(tuán)隊(duì)需求,系主任身份使鮑哲南“吸入新的氧氣、有了新的成長(zhǎng)”,她坦言,“這些也會(huì)反哺科研,讓我和團(tuán)隊(duì)有更加準(zhǔn)確和清晰的方向。”
兩年前,鮑哲南教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)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(shí)觸感。兩年后,人造皮膚研究再獲進(jìn)展——團(tuán)隊(duì)研發(fā)了具有觸覺(jué)傳感器的手套,機(jī)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(xì)膩的觸覺(jué)。“用這樣的機(jī)器人摘樹莓,它的‘手’會(huì)把握適當(dāng)?shù)牧Χ榷粚⑵鋲浩啤!滨U教授說(shuō),機(jī)器人的觸覺(jué)已經(jīng)往更近似人類的方向“進(jìn)化”。不僅如此,這樣的傳感器也可種植到動(dòng)物體內(nèi)來(lái)測(cè)動(dòng)脈血流量,“利用傳感器的力學(xué)信號(hào),可以預(yù)測(cè)血管會(huì)不會(huì)被堵塞,以預(yù)防腦溢血、中風(fēng)等血管疾病。”
“近幾年,傳感器又增加了對(duì)電學(xué)信號(hào)和化學(xué)信號(hào)的感知,從大腦、肌肉傳出來(lái)的細(xì)微電學(xué)信號(hào)和化學(xué)信號(hào)均可被測(cè)量,這意味著電子皮膚具備了更多功能。”鮑教授透露,目前正進(jìn)行新材料的理論和實(shí)驗(yàn)研究,將來(lái)手機(jī)屏幕、醫(yī)療儀器就像皮膚一樣可以戴在身上。
記者感到,時(shí)隔兩年再次采訪,鮑教授團(tuán)隊(duì)在復(fù)雜性研究和跨學(xué)科融合上更加深入,這依賴于鮑哲南團(tuán)隊(duì)匯集“力學(xué)、醫(yī)學(xué)、神經(jīng)學(xué)、生物工程”等科研人員的多元組合,也得益于她的團(tuán)隊(duì)與斯坦福大學(xué)心理學(xué)家、腦科學(xué)家、醫(yī)學(xué)家的精誠(chéng)合作。“科研,就是要讓人類生活得更加幸福而有尊嚴(yán)。”這是他們這支跨越國(guó)界的團(tuán)隊(duì)共同的信仰與追求。
1987年,畢業(yè)于南京金陵中學(xué)的鮑哲南考取了南京大學(xué)化學(xué)系,在這里,她接受了關(guān)鍵的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)。憑借在實(shí)驗(yàn)課上的出色表現(xiàn),鮑哲南進(jìn)入薛奇老師的科研實(shí)驗(yàn)室。在南大的基礎(chǔ)階段學(xué)習(xí),讓鮑哲南感覺(jué)到:“高分子化學(xué)特別有趣,原來(lái)科學(xué)研究直接與我們的日常生活有交集。”
2017年春天,在斯坦福大學(xué)接受記者采訪時(shí),鮑哲南就深情寄語(yǔ)家鄉(xiāng)“祝福江蘇的發(fā)展更上一層樓”,本屆江蘇發(fā)展大會(huì)正值南大117周年校慶。看到記者發(fā)去的母校視頻,鮑哲南難掩激動(dòng)之情,她透露,將在校慶期間回到南大仙林校區(qū),看望她的老師和同學(xué)。
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(jí)化學(xué)系校友的同學(xué)會(huì)。那時(shí)的南大在仙林的化學(xué)院新大樓尚未建成,路邊的小樹苗剛剛發(fā)芽,一切有如蓓蕾含苞待放的模樣。12年時(shí)光倏忽而逝,如今的南大仙林校區(qū),綠樹成蔭、繁花似錦。化學(xué)院不僅有寬敞明亮、設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)室,也有創(chuàng)意滿滿、格調(diào)獨(dú)特的咖啡屋。咖啡屋“諾獎(jiǎng)得主、兩院院士全場(chǎng)免費(fèi),期刊發(fā)表論文可免費(fèi)享用一杯”的特別規(guī)定,讓鮑教授會(huì)心一笑。“母校的快速發(fā)展讓人欣慰也值得期待。”
這些年,鮑哲南對(duì)江蘇發(fā)展的關(guān)注和期許從未斷過(guò)。她常常說(shuō):“南京是我起飛的地方,也是我眷戀的故土。”她幾乎每年都會(huì)回國(guó),也會(huì)回江蘇參加學(xué)術(shù)交流。得知江蘇科技創(chuàng)新能力多年領(lǐng)跑全國(guó),院士數(shù)量位居全國(guó)第一,鮑哲南非常自豪。“這兩年江蘇發(fā)展的步伐非常迅速,這種對(duì)科技創(chuàng)新的重視十分可貴。”
2017年在斯坦福大學(xué),鮑哲南欣然提前為新華日?qǐng)?bào)八十華誕題詞。這次接受記者越洋采訪,她得知新華日?qǐng)?bào)2018年創(chuàng)辦《科技周刊》表示“致力于專業(yè)科普非常好”,也欣然應(yīng)允擔(dān)任《科技周刊》顧問(wèn)。
2010年底,由鮑哲南作為創(chuàng)辦人之一的C3Nano公司在美國(guó)硅谷成立。這是鮑哲南創(chuàng)建的第一家公司,也是這位從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家首次嘗試將實(shí)驗(yàn)室里的成果轉(zhuǎn)化為商品。去年,C3Nano公司在江蘇常州設(shè)置生產(chǎn)基地,而鮑哲南團(tuán)隊(duì)與眾多科技型企業(yè)的合作也逐漸在海內(nèi)外落地開花。
“基礎(chǔ)研究成果要轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的階段。我看到江蘇近幾年出現(xiàn)不少新型研發(fā)、孵化和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),這是一種連接高校和企業(yè)很好的模式。”在鮑哲南看來(lái),基礎(chǔ)研究是創(chuàng)新的基點(diǎn)和源頭,而高水平的技術(shù)轉(zhuǎn)化則是知識(shí)產(chǎn)生價(jià)值的“關(guān)鍵一環(huán)”。“科研成果要真正轉(zhuǎn)化到服務(wù)大眾上。”
專業(yè)教學(xué)、課題研究、技術(shù)合作……沒(méi)有一項(xiàng)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(tuán)隊(duì)嚴(yán)謹(jǐn)高效、團(tuán)結(jié)一致的力量,這是鮑哲南堅(jiān)強(qiáng)的后盾。“我總是很欣慰地看到,學(xué)生們?cè)趫F(tuán)隊(duì)里建立的關(guān)系和友誼能繼續(xù)延伸到后來(lái)自己的圈子,形成他們自己的合作網(wǎng)絡(luò)。”這正如記者曾在她辦公室看到的一幅由她學(xué)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(xué)生們給她精心準(zhǔn)備了一場(chǎng)慶祝派對(duì)。在鮮花、蛋糕和孩子們的擁抱里,鮑哲南落下了感動(dòng)的淚水。“看到學(xué)生現(xiàn)在都很成功,在不同的學(xué)校有自己的學(xué)生。他們的學(xué)生現(xiàn)在又到我的實(shí)驗(yàn)室來(lái),我覺(jué)得是做老師最好最奇妙的體驗(yàn)吧。”談到心愛的學(xué)生,鮑哲南言語(yǔ)間滿滿的幸福和價(jià)值感,這也是她身為教師的高光時(shí)刻。(新華日?qǐng)?bào) 新華報(bào)業(yè)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(xù)大力扶持新型材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
新華網(wǎng)報(bào)道,5月20日,第二屆江蘇發(fā)展大會(huì)暨首屆全球蘇商大會(huì)在南京舉行。美國(guó)國(guó)家工程院院士、斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系主任鮑哲南在江蘇發(fā)展論壇上發(fā)表演講。她表示,電子皮膚是未來(lái)電子工業(yè)發(fā)展的一個(gè)不可避免的趨勢(shì)。江蘇在精細(xì)化工、材料領(lǐng)域有著深厚的技術(shù)積累,并一直予以大力發(fā)展,期望江蘇繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)新型材料產(chǎn)業(yè)的扶持力度,使中國(guó)能夠?qū)崿F(xiàn)在全產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)領(lǐng)先。
美國(guó)國(guó)家工程院院士、斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系主任鮑哲南發(fā)表演講。(席航飛 攝)
以下為致辭內(nèi)容:
大家上午好!我是鮑哲南,目前擔(dān)任斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系系主任。
今天,非常感謝江蘇省省委、省政府的邀請(qǐng),能夠有幸參加本次江蘇發(fā)展大會(huì),與各位領(lǐng)導(dǎo)和各行業(yè)精英共同探討我們江蘇的發(fā)展。
我是一名南京人,生于南京、長(zhǎng)于南京。我父母之前一直在南京大學(xué)任教,而我本身也畢業(yè)于南京大學(xué)化學(xué)系。南京對(duì)我來(lái)說(shuō),是既熟悉又陌生。每次回到南京,我都能看到這個(gè)城市日新月異的變化,不斷繁榮的商業(yè)經(jīng)濟(jì)、四通八達(dá)的高速高鐵網(wǎng)絡(luò),飛速成長(zhǎng)的新興科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)。許多國(guó)際國(guó)內(nèi)知名的科技公司也紛紛入駐南京,涵蓋了互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)、芯片制造、電子通訊、人工智能、生物醫(yī)藥和新型材料等尖端領(lǐng)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(gè)萬(wàn)眾矚目的國(guó)際型都市。更為不易的是,在這一轉(zhuǎn)變過(guò)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(yùn),實(shí)現(xiàn)了人文和科技的完美結(jié)合。
接下來(lái),我想跟各位分享一下這些年來(lái)在材料領(lǐng)域的研究歷程和對(duì)新材料發(fā)展的一些思考。
30年前,我離開南京去美國(guó)芝加哥大學(xué)求學(xué),并于1995年獲得芝加哥大學(xué)化學(xué)博士。之后,我進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室和朗訊科技,開始了電子材料方面的應(yīng)用研究。2004年,我進(jìn)入斯坦福大學(xué)化工系任教,并將主要精力放在新能源、有機(jī)和高分子半導(dǎo)體材料、傳感材料和分子電子器件、納米電子學(xué)等領(lǐng)域的研究。
近年來(lái),我的主要研究方向是人造電子皮膚。我們覺(jué)得電子皮膚是電子工業(yè)變革性的方向,基本的理念就是把傳感和信號(hào)處理,和信號(hào)傳輸結(jié)合在一起,但是這些電子器件并不是像現(xiàn)有的比如說(shuō)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(gè)這些傳感系統(tǒng)就會(huì)像我們?nèi)说钠つw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(gè)技術(shù)也可以應(yīng)用在建筑物表面,在飛機(jī)表面,或者是在機(jī)器人的身體表面。所以這個(gè)理念可以運(yùn)用在各種不同的體系里面,都包括傳感和信號(hào)處理和信號(hào)傳輸,這是我們最基本的研究理念。
我們認(rèn)為電子皮膚是未來(lái)電子工業(yè)發(fā)展的一個(gè)不可避免的趨勢(shì)。在研究電子皮膚的過(guò)程中,也可以充分激發(fā)我們的思考,給我們更多的想象空間,并發(fā)明出新的材料和技術(shù)。這些材料和技術(shù)在近期就會(huì)有一些非常有價(jià)值的應(yīng)用,比如說(shuō)觸覺(jué)傳感器,可以做一種可測(cè)血壓的產(chǎn)品;還有一些可拉伸性的材料,有非常強(qiáng)的硬度和非常好的自修復(fù)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(xù)充放電時(shí)間更久;再比如說(shuō)柔性電信號(hào)傳感器,這個(gè)技術(shù)我們現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,并成功應(yīng)用在了世界首批可彎曲智能手表和可折疊智能手機(jī)中。
當(dāng)然,這個(gè)領(lǐng)域整體還是在起始階段。從基礎(chǔ)學(xué)科的角度來(lái)說(shuō),需要更加多的基礎(chǔ)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(xué)性能和力學(xué)的關(guān)系,并據(jù)此進(jìn)行材料設(shè)計(jì),使得我們可以達(dá)到更好的電學(xué)和力學(xué)功能。這些都是新材料設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),需要很多基礎(chǔ)研究。然后,從應(yīng)用的角度上來(lái)說(shuō),電子皮膚像人的皮膚一樣,是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),我們需要找到一個(gè)漸進(jìn)的應(yīng)用路線圖。這樣的路線圖必須要先從簡(jiǎn)單的應(yīng)用出發(fā),應(yīng)用到一些已有的材料和器件中,并由這些簡(jiǎn)單的應(yīng)用制造出產(chǎn)品,然后再慢慢發(fā)展到越來(lái)越復(fù)雜的系統(tǒng)性的應(yīng)用中。要做到這一點(diǎn),就需要學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的通力合作,通過(guò)不斷地設(shè)計(jì)嘗試,逐步提升理論基礎(chǔ)并優(yōu)化技術(shù)工藝,最終實(shí)現(xiàn)這個(gè)應(yīng)用目標(biāo)。
可以看到,近年來(lái)我們國(guó)家對(duì)這種產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,理論實(shí)踐相驗(yàn)證的科研發(fā)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(guó)的前沿。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的努力,應(yīng)該說(shuō)中國(guó)已經(jīng)擁有了科技成果應(yīng)用化、產(chǎn)業(yè)化的最佳土壤,走在了世界的前列。這也是為什么近年來(lái)有很多前沿性的、領(lǐng)先性的科技產(chǎn)品是在中國(guó)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(yīng)該看到,我們的科技產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)目前還主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈的下游,這一點(diǎn)在消費(fèi)電子產(chǎn)品方面尤為明顯。我們有非常出色的、具有國(guó)際一流水準(zhǔn)的終端電子產(chǎn)品,但在產(chǎn)業(yè)上游的高科技設(shè)備、新材料、特種材料等方面的基礎(chǔ)還是相對(duì)薄弱,一些關(guān)鍵性的材料及設(shè)備還是嚴(yán)重依賴日美韓等國(guó)的輸出。我們江蘇省在精細(xì)化工、材料領(lǐng)域是有深厚技術(shù)積累,并一直予以大力發(fā)展的。我希望省政府能繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)新型材料產(chǎn)業(yè)的扶持力度,使中國(guó)能夠?qū)崿F(xiàn)在全產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)領(lǐng)先。這和目前國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)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(gè)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史機(jī)遇,秉持開放包容的心態(tài),善借外力、精誠(chéng)合作,把江蘇的發(fā)展推向新的高峰。也祝愿本次大會(huì)取得圓滿成功。
謝謝大家!
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