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第十届茅盾文学奖

独家专访鲍哲南:一款“人造皮肤”产品即将进入医院

    

  如果你见到鲍哲南本人的话,会觉得她真人更美。接受 DeepTech 采访时,她言语轻柔,给人一种宠辱不惊的感觉。

  鲍哲南,美国国家工程院院士,斯坦福大学化学工程系教授。鲍哲南一直致力于材料化学的研究,特别是高分子导电材料的研究,开拓了高电荷迁移性质的聚合物半导体和空气中稳定的有机半导体材料的分子设计原理,这些材料可以采用溶液喷涂或印刷技术进行处理。她采用新的印刷技术制造了第一例高性能单晶有机半导体场效应晶体管,性能堪比无定型硅晶体管。

  她还创造了世界上第一例用有机晶体管驱动的全新结构的电子纸,领导研制“灵敏”人造皮肤,后者对机器人科学来说是一大进步,而且对人类皮肤移植术以及假肢感知力的改进也有很大帮助。

  作为一名 70 后,她已经名冠全球。她是《自然》杂志 2015 年度十大科技创新人物之一,也被评为 2017 年世界着名女科学家北美洲获奖者,是 2017 年联合国教科文组织世界杰出女科学家奖得主,曾在 2003 年被《麻省理工科技评论》评选为 35 岁以下科技创新青年(MIT TR35)。如今她也是 MIT TR35 中国区和美国区的评委,以及未来科学大奖科学委员会“物质科学奖”成员。


来源:未来科学大奖

  DeepTech 曾多次报道过鲍哲南团队的研究成果,如《机器人皮肤再获进展,鲍哲南团队研发“电子手套”让机器获得触觉》、《斯坦福鲍哲南团队又获突破性进展:更易量产的柔性电子材料,“一个全新电子世界”即将来临》、《着名材料科学家鲍哲南领衔电池历史性突破:更高能量的钠离子电池,成本比锂电池至少低 20 %》、《斯坦福鲍哲南团队开发出无线皮肤传感器,可舒适、便捷监测心跳、呼吸和运动》、《人造感觉神经问世!鲍哲南团队最新突破:人造皮肤已可识别盲文》。

  9 月 7 日,在参加 2019 未来科学大奖获奖名单揭晓当天,鲍哲南接受了  DeepTech 专访,谈及她对科学奖励的认识以及人造皮肤研究的展望。

  一、科学奖励是锦上添花的事,而非雪中送炭


鲍哲南(左二)在未来科学大奖新闻发布会上。来源:未来科学大奖

  DeepTech:你是未来科学大奖科学委员会成员,负责选择获奖候选者,什么时候你们的可穿戴设备材料领域会获得未来科学大奖?

  鲍哲南:这个就不好预计了。每年我们会收到不同的提名,然后我们从当中选最优秀的,那么候选者来自哪些领域不一定,所以我们鼓励不同的领域踊跃提名,这样做我们可以找到当年最适合的获奖人。

  DeepTech:你是 2003 年 MIT TR35 的获奖者,也是 2003 年度的 TR100(100 位 35 岁以下的杰出青年发明家)获奖者,也是如今 MIT TR35 中国区的评委,能否对比一下 MIT TR35 与未来科学大奖?

  鲍哲南:这些奖都是对获奖者科学工作的一个认可,也能够推动这些科学在大众的层面更加多的认识。

  也就是说,这些科学奖励能够让人们在舆论界更多听到科学研究和科学工作者的报道,所以我觉得是对整个科学有促进的作用,也可以鼓励青少年加强对科学的兴趣,让他们了解得奖科学领域的研究方向,也许能引起他们的好奇,可以激发他们追求科学。

  MIT TR35 不一样的是获奖者是有潜力的年轻人,有的还是博士后,有的刚刚开始独立的科学生涯,他们还没有足够的时间去发展他们自己招牌性的工作,所以是给年轻人鼓励,表示他们有潜力。

  2019 年,我的一个博士后李金星获得了 TR35 奖励,他的工作是可被编程用来治疗感染病的小型机器人。

   2019 nian, wo de yi ge bo shi hou li jin xing huo de le TR35 jiang li, ta de gong zuo shi ke bei bian cheng yong lai zhi liao gan ran bing de xiao xing ji qi ren.

  未来科学大奖是奖励已经作出的重大发现,这个定位是和诺贝尔奖接近。

  DeepTech:你本人得过很多科学奖励,那么你觉得哪个科学奖的激励作用更大?

  鲍哲南:我们不是为了要去得奖才做科学研究,一个是自己的兴趣,自己对一些知识的追求,另外是希望做一些对人有帮助的事情。如果在做这个当中能够被认可、能够被奖励的话,那是最好。但是有时候做科学或者做自己喜欢做的事,真的就是孤独的,不一定每个人都可以理解你做的事情,这个也没有关系,因为只要自己觉得是值得做的事情,这就是好的。

  DeepTech:你的领域是理工科的一个背景,给人感觉有时候确实很枯燥,那么作为女性,在你这个领域有性别方面的优势吗?

  鲍哲南:我觉得做科研不管是工程还是科学,没有性别的优势,做哪个领域是根据每个人不同的特点,是个人的兴趣,对每个人可能有自己不同的兴趣和专长,在选择的时候选择自己的兴趣和自己长处的地方,那就会做得比较顺利,会做得比较开心。

  二、人造皮肤,Make human more human

  DeepTech:你在介绍自己研究领域的时候,提到“make human more human”,我们应该如何理解这句话?

  鲍哲南:我们设想的人造皮肤会有很多不同的功能,而且很多功能甚至是我们的皮肤所没有的。

  这个人造皮肤也许可以看见东西,或者可以不光拥有像皮肤一样的触觉,还可以检测周围的环境,甚至知道别人在想什么。这样子的话,它不免会使得某些人担心,说这个人造皮肤是不是让机器人取代人类。我们人类是创造者,我们可以自己决定我们所创造出来的成果是帮助人类的,让人类更加人性化,而不是把人机器化。

  但是如果这个技术不给我们带来新的功能的话,和已有的功能一样,那就没有什么意义。所以我们需要找到一条路径,让人造皮肤可以提高我们现在的功能,否则为什么要把一个人造皮肤放在我的身上。

  DeepTech:能具体一点吗?在人造皮肤这个领域未来几十年内可能会发展到什么样的程度,是不是科幻电影里边的那种?

  鲍哲南:我们希望可以用人造皮肤修复坏掉的皮肤,不单是可以恢复感知,而且会增加一些新的功能。现在某些小的部分已经可以达到,比如说用这些触摸传感材料开发出一些医疗器械,比如说在锂电池里面涂一层可以自修复的材料,就使得锂电池不容易产生短路。

  只是我们还需要顾及到这些材料与人体是不是兼容,需要比较长期的研究才可以知道,还需要临床医学家来参与,所以试验周期比较长。

  DeepTech:如今人工智能、脑机接口这样的领域很火,这些研究会对人造皮肤研究有什么样的影响呢?

  鲍哲南:其实人造皮肤是一个系统性的工程,它是包括传感、电信号处理以及跟生物体系的交接,我们的研究是从材料科学开始,但是我的课题组不能停留在材料科学上。因为如果希望验证我们的材料性能,我们必须把整个系统做出来,所以我的研究组有化学家、化工学家、材料科学家,有电机系、生物工程系的学生,还有计算机系学生,所以都在同一个课题组里面工作合作。我们是跨学科在做研究,同时我们还跟一些其他学科的教授以及工业界一起合作。

  DeepTech:人造皮肤这个领域目前是以什么样的节奏在往前迈进?

  鲍哲南:非常快的节奏。我们是 2005 年中开始做这方面研究,当时还没有人谈到机器人,也没有人谈到脑机接口,近五年来这方面发的文章数量急剧在增加,我觉得也是因为不同的领域都发展到了一定程度,可以开始互相促进。

  像我们这个领域,计算机 AI 的发展使得收到的数据可以处理了,以前我们做出来这些传感器没有办法去处理这样多的数据,然后现在还有新的机器人,以前这类机器人是非常少有的。同时材料科学,还有工程技术的发展也到了一定的程度。

  当每一个领域都有重要突破时,这些不同的领域叠加起来可能产生跳跃性的突破。比如说我是着重做材料化学的,但是我可以利用计算机科学和机器人科学最新的发展,然后跟我最新的材料化学放在一起,这样子的话就可能是一个跳跃性的更加大的突破。

  DeepTech:你们在人造皮肤领域发表了很多成果,那么这些成果当中目前有哪些最接近商业化的?

  鲍哲南:现在在做一个测血压的可穿戴产品。这个是利用我们所研究的非常灵敏的人造皮肤感知功能,就像搭脉一样可以得到很多身体健康的信息,所以我们就是利用这个原理做的测血压可穿戴皮肤设备。

  这个产品像创口贴一样,经过感知压力,现在的智能产品还达不到同样的精确度,因为需要测出脉搏跳动的细微变化,这些变化是跟心脏健康有关系的。


这是一款比美元钞票还要薄的皮肤血压计,仅有邮票大小,可以像创可贴一样贴在手腕上。来源:斯坦福大学

  DeepTech:这个产品什么时候能推出来?

  鲍哲南:我们会先在医院里面推这个产品,它需要通过严格的 FDA 验证,所以我们希望这是一款很精准的测血压产品,是能够替代医用血压计的产品。

  与目前医用血压计相比,我们希望皮肤血压计可以同样准确,佩戴便捷,可以连续测血压。

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责任编辑:马婕

[责任编辑: 华卓徒]

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