鮑哲南手中拿著一款通明的薄膜資料，乍看就像是購物頻道中熱銷的戳不破的保鮮膜。這是一種出生于美國斯坦福年夜學(xué)化學(xué)工程試驗(yàn)室，導(dǎo)電性、拉伸性俱佳的高份子資料。鮑哲南用專業(yè)迷信術(shù)語將它稱為“柔性電極”。在將來，作為天然皮膚的資料，一方面，它具有高柔韌度的拉伸性，同時(shí)，和人類的皮膚一樣，它可以或許自我修復(fù)，還可以停止生物降解。更主要的是，這類資料是“有知覺”的，它有觸覺，不只能感到刺痛，也能感知周邊的溫度。

　　13年前，在貝爾試驗(yàn)室任務(wù)的鮑哲南廢棄了巨薪的引誘和更優(yōu)渥的待遇，一頭扎進(jìn)了斯坦福年夜學(xué)化學(xué)工程系，帶著一群先生編織起了一個(gè)關(guān)于“天然皮膚”的妄想。在最新一期美國《迷信停頓》雜志上，由鮑哲南引導(dǎo)的研討團(tuán)隊(duì)揭橥了相干的研討結(jié)果申報(bào)。

　　科幻片子中才會(huì)涌現(xiàn)的天然皮膚，也許很快就會(huì)成為實(shí)際。作為重要?jiǎng)?chuàng)造者，鮑哲南從幕后走到前臺(tái)。繼2015年被威望科研期刊《天然》雜志評(píng)為年度十年夜迷信人物以后，本年3月，鮑哲南取得第19屆歐萊雅-結(jié)合國教科文組織“世界出色女迷信家造詣獎(jiǎng)”。站在一群出色女迷信家中央，鮑哲南顯得纖細(xì)嬌小，但她的創(chuàng)造卻被業(yè)界公以為極可能推翻現(xiàn)有的電子工業(yè)成長的格式。

　　第19屆歐萊雅-結(jié)合國教科文組織“世界出色女迷信家造詣獎(jiǎng)”授與五位出色女迷信家第19屆歐萊雅-結(jié)合國教科文組織“世界出色女迷信家造詣獎(jiǎng)”授與五位出色女迷信家

　　接收第一財(cái)經(jīng)郵件專訪時(shí)，鮑哲南泄漏：“我們下一步的籌劃，要去驗(yàn)證這類資料能否可以或許植入生物肌體，能否會(huì)對肌體形成傷害和損害。”在以男性為主導(dǎo)的頂尖迷信范疇，鮑哲南如同她創(chuàng)造的柔性電極，釋放著偉大的柔韌力氣。

　　從處理現(xiàn)實(shí)成績動(dòng)手

　　依照鮑哲南的說法，研發(fā)柔性電極并將其用于天然皮膚研發(fā)，有三個(gè)坎要過。“我們?nèi)缃竦碾娮悠骷际怯糜残再Y料做的，在丈量中樞神經(jīng)電流、心臟電流時(shí)，植入年夜腦或心臟的電很可能破壞神經(jīng)或心臟組織。跟神經(jīng)接觸的電極必需像皮膚一樣柔嫩，但這類資料之前不存在。所以，我們做的一件工作就是把這類柔性資料做出來。”依據(jù)《迷信停頓》的申報(bào)，鮑哲南團(tuán)隊(duì)已經(jīng)選中了一種具有生物相容性，又有很強(qiáng)導(dǎo)電性的塑料。鮑哲南說明說：“之所以選擇這類資料，是為包管電極與人體接觸時(shí)的平安性。”但這類塑料比擬軟弱，很輕易碎裂，完整不合適作為可穿著電子器件的載體。

　　為了加強(qiáng)這類塑料的韌性和承載才能，鮑哲南和她的團(tuán)隊(duì)測驗(yàn)考試用一品種似番筧外面活性劑的份子作為添加劑對資料停止了改進(jìn)，完全轉(zhuǎn)變了塑料份子之間的感化力。“由份子構(gòu)成的小顆粒狀描寫在添加劑的感化下釀成了魚網(wǎng)狀描寫。魚網(wǎng)狀描寫具有很高的構(gòu)造穩(wěn)固性，從而使本來軟弱的高份子資料變得有韌性，并且極易拉伸。”經(jīng)由測試，改進(jìn)后的新資料拉伸到原長度的兩倍，仍能堅(jiān)持優(yōu)越的導(dǎo)電率。

　　第二個(gè)坎就是讓資料具有人類的觸覺和感知力。“為懂得決觸覺成績，我們特殊設(shè)計(jì)了像金字塔一樣的外形的傳感器，這類傳感器比人類的頭發(fā)細(xì)100倍。附在柔性的資料上，它們?nèi)跃哂泻軓?qiáng)的敏感度。”在處理感知力的成績上，鮑哲南團(tuán)隊(duì)找尋到了一些電子電路資料，一旦溫度或許情況身分產(chǎn)生變更，這些電旌旗燈號(hào)就會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)變。

　　“最初一個(gè)挑釁是，讓傳感器和電旌旗燈號(hào)的信息實(shí)時(shí)經(jīng)由過程神經(jīng)中樞傳輸?shù)侥暌鼓X，而年夜腦也必需懂得這些電旌旗燈號(hào)是甚么寄義。”依照鮑哲南的說明，這就決議了電旌旗燈號(hào)必需以必定的傳輸方法和必定的外形和年夜腦“接觸”。“所以我們必需設(shè)計(jì)電子電路，讓它們終究釀成年夜腦可以可以懂得的旌旗燈號(hào)。”柔性電極曾經(jīng)進(jìn)入了植物年夜腦感知驗(yàn)證階段。

　　雖然柔性電極資料可供人類應(yīng)用的電子皮膚還需光陰，但它曾經(jīng)開端施展實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。鮑哲南舉例說，柔性電極中的觸覺傳感器可以被用來測試脈搏的跳動(dòng)，將其釀成血壓的信息。而其溫度傳感器，則可以擔(dān)負(fù)鋰電池充電時(shí)的低溫掩護(hù)裝配，一旦涌現(xiàn)過熱、超熱，溫度傳感器會(huì)主動(dòng)檢測并實(shí)時(shí)割斷電源，這類資料的自我修復(fù)功效乃至可讓電動(dòng)汽車的鋰電池加倍穩(wěn)固。

　　柔性電極是鮑哲南多年來在化學(xué)工程范疇耕作的成果。追隨華裔高份子化學(xué)家于魯平，鮑哲南接觸到了學(xué)科穿插范疇最前沿的研討。“這類感觸感染就像一扇別致非常的迷信之門在你眼前漸漸翻開。”此時(shí)，鮑哲南對化學(xué)曾經(jīng)有了另外一層融會(huì)。“當(dāng)更深刻地走進(jìn)迷信的世界，你會(huì)發(fā)明，去懂得這些公式、懂得這些數(shù)據(jù)長短常需要的。當(dāng)我認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)后，數(shù)據(jù)和公式在我眼中不再顯得那末死板和籠統(tǒng)，由于，它們是處理詳細(xì)的成績的方法之一。”

　　“暴走豪杰”的妄想

　　鮑哲南的科研之路走得順風(fēng)逆水。博士卒業(yè)以后直接進(jìn)入貝爾試驗(yàn)室，和物理學(xué)家、電子工程學(xué)家一路任務(wù)。跨學(xué)科的迷信家們賡續(xù)擦出火花。“我們其時(shí)基本沒有猜想到她可以或許取得那末年夜的造詣，“在接收媒體采訪時(shí)，鮑哲南的母親說，女兒老是出乎他們的料想。”移平易近到美國以后，身旁的同伙就問我，“你們?yōu)楹谓o孩子這么年夜的壓力，逼著她一向往前走？其實(shí)，我們哪有給她甚么壓力，那些壓力都是她本身帶給本身的。”“在化學(xué)工程范疇，鮑哲南是一塊金字招牌，許多科研基金和經(jīng)費(fèi)都是沖著她的研討而來的。”鮑哲南的協(xié)作同伴對她的才能賜與了極高的評(píng)價(jià)。幾家科技企業(yè)旗下的科研基金曾經(jīng)為鮑哲南的研發(fā)項(xiàng)目投入了數(shù)百萬美元。

　　鮑哲南也有過波折。她在熱點(diǎn)的超導(dǎo)體﹑份子電子學(xué)和份子晶體科研范疇與德國迷信家舍恩等人協(xié)作過。2002年，舍恩在《天然》、《迷信》等威望雜志揭橥論文，宣告他們制作出了世界上最小的納米晶體管，這一結(jié)果一度被以為具有了沖刺諾貝爾獎(jiǎng)的實(shí)力。但是，論文的可托度激發(fā)了科研范疇的諸多非議，針對鮑哲南的猜想和流言隨之而來。不久以后，審查委員會(huì)指派專家小組對舍恩的研討項(xiàng)目展開了周全查詢拜訪，終究，審查委員會(huì)在結(jié)論申報(bào)中對工作有了定性：“舍恩確系造假，而其他20多名介入研討的迷信家與舍恩造假案有關(guān)。包含鮑哲南在內(nèi)的其他研討人員其實(shí)不知情，并沒有任何義務(wù)和過掉，均被證明了潔白。”

　　“我歷來不以為本身是天賦或許稟賦異稟的那種人，我能做到的就是保持不懈和堅(jiān)持悲觀。”鮑哲南坦言，科研許多時(shí)刻須要迷信思想加“笨方法”。在這一點(diǎn)上，曾在南京年夜學(xué)物理學(xué)系擔(dān)負(fù)傳授的父親對她影響異常年夜。“小時(shí)刻，父親在漫步的時(shí)刻忽然會(huì)問我，冰在落到水上會(huì)浮起來照樣沉下去，我想固然地答復(fù)，由于是固體它會(huì)沉下去。父親就勉勵(lì)我做個(gè)小試驗(yàn)去驗(yàn)證本身的設(shè)法主意，成果，我看到冰清楚浮在水上，這才弄清晰，本來冰的密度比水小。”

　　已經(jīng)的懵懂少女曾經(jīng)成為具有轉(zhuǎn)變世界和人類將來生涯的女迷信家。鮑哲南想要轉(zhuǎn)變的不只是將來，還有當(dāng)下。鮑哲南天天保持行走一個(gè)小時(shí)高低班，這在以車代步的美國很少見，她是以被評(píng)為斯坦福年夜學(xué)的“暴走豪杰”，頭像被印在宣揚(yáng)海報(bào)上。“往返走一個(gè)小時(shí)，既錘煉身材，又可以聽聽消息、打打德律風(fēng)，我異常愛好這類生涯方法，所以勉勵(lì)身旁的人也這么做。”