最近,香港科技大学电子及计算机工程系教授范智勇与他的研究团队在顶尖的科学杂志《自然》上发表了一篇题为《A Biomimetic Eye with a Hemispherical Perovskite Nanowire Array Retina》的论文,成为范教授和研究团队在科研路上的又一重要里程碑。
01 发表于《自然》杂志的前沿研究
范教授的研究灵感来源于一系列的科幻片:“看了《星际迷航》和《我,机器人》等系列科幻片后,我考虑制作一个‘超级人眼’,既可用于仿真机器人,也可让视障人士使用。我的学生们认为这是教授的又一个疯狂想法。”
“虽然球形人眼对于我们的视觉和提供广阔的视野很有用,但它的曲面很难模拟。目前在医院使用的人造眼球,由平面集成电路芯片实现,只能模拟人类视网膜的一部分来提供模糊的视觉。2012年,我想到了利用纳米线和外部电子电路来实现曲面上的高密度传感器。由此产生的仿生眼球原型,传感棒之间的距离减至3微米,在人造视网膜上的传感器比真正的人眼多30倍。这种具有高成像分辨率的超级人眼技术,未来可应用于医疗机器人来照顾病人。当我们找到合适的生物相容性材料时,它甚至可以满足视障人士的需求。”
范教授团队的博士后研究员顾磊磊博士,是这篇论文的第一作者。顾博士回忆说,“《自然》杂志的编辑看到我们的研究非常兴奋,他在我们寄出第一稿的五天内就做出了回应。然后,我们花了将近一年的时间来调整我们的研究,重做实验,并根据他们的提问重新提交了内容丰富的论文。最大的挑战是缩小微米,仅此一项,我们就花了10个月的时间。经过无数次的失败,承受巨大的压力,我们的努力获得了回报。直到今天,我还是不能相信这个好消息是真的。我要感谢我的父母、范教授和我们的团队,感谢他们出色的团队合作。”
来自复旦大学的顾博士于2011年加入港科大,成为范教授指导的博士生。毕业于2016年的他是最早研究教授提出的“疯狂想法”的人,“范教授彻底改变了我对研究的看法。我那时比较理论化,现在我学会了把实用的公式化方法与大胆的想象结合起来。”
02 范教授的科研之路
范教授以满分的成绩通过了复旦大学的入学考试,主修物理电子学。这门学科是复旦大学少数跨学科的课程之一,他必须和其他主修物理、化学和工程的学生一起学习,这为他以后的跨学科研究打下了坚实的基础。后来,范教授继续在加州大学欧文分校(University of California,UC)攻读跨学科材料科学博士学位,毕业后成为加州大学伯克利分校电子工程及计算机科学系的博士后研究员。
范教授于2010年加入港科大。“我被港科大的全球排名以及与美国相似的扁平等级制度和学术自由所吸引。第一眼看到这里的海景后,我就决定这就是我要去的地方,”他高兴地说,“港科大拥有充满活力的文化,特别是对年轻教授的支持,这体现在他们所获得的资助。距员工宿舍几步之遥的实验室里就有一流的设备。我们享受研究的宁静,也享受几分钟距离以外的大城市生活。”
范教授与他的团队在香港科技大学的十年间取得了显著的成就:范教授当选为英国皇家化学学会会员,在2018年被Web of Science(Clarivate Analytics)评为全球高被引学者,到目前为止,范教授在顶级期刊发表了超过170篇研究论文,被引用达18000次;已获得超过1600万港元的研究资助。
03 清洁能源与环境传感技术实验室
范教授于2017年在深设立了清洁能源与环境传感技术实验室,从事包括钙钛矿纳米线、钙钛矿光电器件、柔性可穿戴器件、气体传感器以及纳米结构光电器件中的光与物质相互作用等方向的研究工作,并主持了一项国家自然科学基金项目和两项深圳市科技计划项目,获得资助总额超过300万元人民币。
04 香港科技大学深圳研究院
香港科技大学深圳研究院是香港科技大学在内地发展的重要平台,也是连接深港两地科研和学术交流的桥梁。研究院结合香港科技大学学科优势,围绕国家省市的战略性布局,形成了神经科学,生物医药,先进材料,可持续发展等优势领域,目前已建立了10余个实验室,包括1个广东省重点实验室和1个深圳市重点实验室,积极承担国家省市重大科研项目,与当地企事业单位密切合作,大力发展基础及应用研究,助力粤港澳大湾区的建设。
以上部分资料来源于“香港科技大学”官方微信公众号