作者:章正 来源:中国青年报 发布时间:2015/3/31 11:09:53
选择字号:
访液态金属机器研发者:下一使命是重新定义生命

 

特别的师徒关系——导师“和盘托出”培养精英徒弟撬动世界级科研

刘静教授有一个习惯,无论是出差还是开会,他总是随身携带一支笔,以便随时随地帮学生修改论文。有的学生刚接触科研不久,对论文写作还不太熟悉,他会耐心地帮助学生修改论文,修改上十几遍也是常有的事。

刘静与学生的关系,与其说是师生关系,不如说是师徒关系显得更加贴切。一旦有新的科研思路,他都会与学生一边交流一边把想法毫无保留地写在纸上,有时一写就是好几页A4纸。尽管不能把所有的步骤都考虑到,但是在这一过程中,不仅培养学生的科研能力,也能激发起学生的潜能,让他们在科研中能顺藤摸瓜取得成绩。

有的老师就劝刘静在学生身上花费太多时间不值当,自己可以做更多的科研。可是,他觉得磨刀不误砍柴工,研究生教育应该是精英教育。花大量的时间培养学生是为了储备好人才资源,他特别注重培养弟子的思想深度和解决实际问题能力。他有的时候会帮着学生整理学术成果发表论文,在他的指导下,学生都是第一作者。为了挤出更多的时间,他尽可能地减少参加会议。

“我对学生有一个要求,研究生阶段为了拿到一个文凭,这样的要求太低了。我会让学生接触我的核心工作,把我自己能想到和能启发的全都给学生。让他们在接触研究中,有能力撬动世界级的科研。”刘静将自己的教育理念尽可能地落地。

事实证明,刘静的教育理念卓有成效。前几年,他在清华大学医学院带的第一位硕士研究生两年的时间就完成学业,成为该院当年唯一的优秀毕业生。在校期间,这位学生还前往伯克利大学演讲,科研水平远远超过同龄的学生。而他带研究生中,也不乏获得国家奖学金、优秀论文奖励的学生。

精英教育的另外一个体现就是团队融合,他介绍说:“中科院理化所实验室在工程热物理、材料和流体方面比较有优势,清华大学医学院小组在电子、生物医学工程方面实力很强。两边的学生也就经常能‘串门’做实验,两个小组间能有效形成互补。”他坚持引导学生将看似八竿子打不着的东西,联系到一起,这是他带领的两个科研团队的交叉特色。

如此培养学生,他并不担心学生超过自己,他笑着说:“我希望学生能远远地超过自己,这是科学研究的规律。当然,学生超过老师,这是科研的成功,也是我个人的成就。”

无论钱多钱少,障碍几重——把对事业的追求放在第一位

刘静教授指着已经发表的论文,显得有些不好意思。他翻着论文笑着说:“这里有一个小小的插曲,按照期刊的规定,论文的网络版和印刷版需要保持一致,因此彩色图是要另外收费的,一张大概要在几百美元左右。尽管意识到论文很重要,但为了节省不必要的开支,我们还是选择了黑白页。”

对科研经费“吝啬”源于他长期的习惯。2002年前后,为了解决计算机芯片的冷却问题,他第一次将液态金属引入到计算机领域。当时意识到该技术的人很少,即便是西方国家也是在数年之后才启动,这在当时是十分超前的。正是基于此,实验室经费几乎总是处于匮乏的状态。

让他至今难忘的是,2003年他的科研经费一度只剩下5万元,还好,经费很快就接续上了。“令人欣慰的是,我们算是作了最早期的贡献。”刘教授回忆起来显得有些豁达。

尽管他和团队时时能感觉到一些无形的障碍,在申请国家科研资助上也并不顺利,并且经常遭遇到这样的窘境:尽管人们意识到液态金属研究项目非常前沿,但由于各种原因,一到投票环节都被忽略。但在团队一帮人心中更多的是面对现实的理解——一方面,中国的传统文化遇到科技创新,往往显得四平八稳,有些保守。另一方面,当前我国的科技奖励和激励制度,本质上似乎并不太推崇原始创新。过去有一大批项目基本上是发达国家做了,国内就会论证项目的重要性跟风赶紧做。而对于原始创新项目,态度恰恰相反,很多人认为国外都没有,就会抱有怀疑的态度甚至不信任,这对原始创新者无疑是一种伤害。

但关键是理解后的态度。是随波逐流还是积极进取。刘静带领团队选择的是后者。“说起国家经费我不觉得丢人,迄今为止,拿到数额最多的就是当时我回国百人计划给予的200万元经费,扣除管理费后,其实就剩不了多少。”刘静教授颇有感慨地说道。

目前,该团队实验室科研经费主要还是来源于企业,通过技术转让和课题资助以维持团队运转,多的能获得有一两千万元,少的也有几十万元,但前提条件是这些技术能给企业带来潜在的巨大价值。目前,已经有6家公司与刘静教授团队开展合作,其中有80项专利被授权。

“从企业中获得经费并不容易,团队需要拿出真刀真枪的成果。实验室也是在这样经费始终紧凑的环境下,保持对最前沿技术的关注。”刘静教授谈起的时候还是十分淡定。

如何开展原始创新,这一团队已经给出了自己的答案:清华和中科院联合小组两边成员加在一起也就10余名左右的博士生、硕士生、博士后和教师,与许多实验室相比人数可谓不多,却在液态金属诸多重大关键前沿领域如芯片冷却、印刷电子、3D打印和生物材料等方面作出开创性贡献,成果均跻身国际一流。

“不要去想着抱怨,只有将成果作出来,才能得到别人的尊重,因而科学工作者敬业永远不会过时。”刘静教授笑着说,“我们团队很有活力正处于黄金时代,我们希望能得到更多国家资助。”

“时代越来越好,中国成为科技领先的国家,会很快就到来。”刘静教授对中国未来的原始创新显得信心十足,“中国将来也能诞生出一个个开拓性的成果,这是未来中国的新常态,不妨社会给中国科技一点时间”。

成功在于不断地进取——他们的下一个使命是“重新定义生命”

刘静团队的成果发布之后,有国外的科学杂志就指出:“液态金属将成为今后电影中人工生命的种子。”这一人工机器的发明也引申出“如何定义生命”这样宏大的哲学问题,虽然让这位科学家感到有些困惑,但也激发起他的兴趣,并成为他和团队继续前行的最大动力。

“地球上的动物总体上属于碳基生物,食用食物之后,就可以保持非常长时间的运动。”刘静教授解释的时候显得有些兴奋,他做了一个形象的比喻,“把一个面包当作机器的燃料烧了,做不了多少功。但人吃了之后,就可以拥有持续体力。两者能源的转化效率大相径庭,无疑后者的转化效率更高。”

神奇的是,液态金属球在运动的过程中,无需外接电源,依靠的是内部形成的电场,所需的金属燃料只占整个机器的极小份额,比如一些情况下甚至重量比为1%的铝就足以驱动其他99%的机器主体了,且持续时间相当长,这是传统机器无法想象的。可见,这种机器中化学能直接转化成机械能的效率非常之高。

“这种液态金属机器有助于促进人们对于未来的思考,可能带来某些高度仿生的人工机器,甚至重新定义生命。”刘静教授展开了哲学的想象,“我们在实验中已然发现,若将预先制成的液态金属机器喷注成小颗粒,可以看到它们就像小小的精灵一般,嗖的一下,迅速分散并保持持续快速运动。这种情况有些类似于孙悟空拔一根汗毛,变化出诸多小猴子一样。

实验室发现的液态金属机器,同样可以灵活分身,快速形成数量众多自主运动的微小机器群。一旦需要,这些机器还可自动组合在一起,特殊能力有时甚至是生命系统也难以匹敌。这些发现会改变人们对于机器形态和本质的认识。

生命与非生命的边界在哪里?生物和非生物能否融入一起?在他看来这是科技所带来的哲学困惑,也是思考的范畴,属于深层次的问题。即便哲学给自己带来了暂时无解的难题,但他依然被吸引,并经常对学生强调哲学思考的重要性。

用他自己的话说:“尽管觉得当下的科技很发达,但是过了三五十年再回过头来看,也许当下的科技会显得相当落后。要想成为有前沿意识的科学家,不妨先用哲学思维把科学的想象推得更远一些,然后再努力去一一实现。”(原标题:“世界首个自主行走的可变形液态金属机器人”引起国际科技界震动的背后 中国青年学者令人称道的“非技术秘诀”)

 

 

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

2015/4/1 15:20:43 mpywang
想象力比较多。不了解作者的研究工作,从这些文学化的报道中,感觉这个工作是发现了材料在显微层次上的一种能量转换,要谈开展到生命世界,我们就静静地等吧。
2015/3/31 17:36:57 yklee
原来所谓 液态金属 = 玻璃态金属 = 非晶金属

为什么不用原来没有误导的名称“非晶”,而改用误导性的”液态“呢?难道真的想哗众取宠吗?

文中所述的金属小球, 有任何生命的特征之一 新陈代谢 ,自我复制 ,或信息传递吗?为什么要和生命 联系起来?
目前已有2条评论
相关新闻 相关论文

图片新闻
数据赋能农业智慧大脑 找到了!胡椒那么辣的原因
科学家解析非洲猪瘟病毒颗粒精细三维结构 “零饥饿”目标面临“隐性”挑战
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐