天博做跟随者没有出路！“科学探索奖”得主范智勇：“天坑”不坑—新闻—科学网

岂论是童年时，于鸽子、百灵、狗以至蛇等各色宠物的包抄圈里，夜以继日地浏览《少年科学画报》上连载的科幻故事；照旧很多年后迷上 仿生学 ，稳扎稳打把科幻中的设定变为实际 范智勇始终都有种布满 孩子气 的抱负主义以及摸索精力。

2010年，范智勇成为喷鼻港科技年夜学电子与计较机项目系传授，越发广漠的摸索空间于他面前睁开。他把眼光再次聚焦于从小就热爱的 年夜天然 中。

萤火虫是怎样发光的？蜻蜓的党羽有甚么奥秘？章鱼眼睛的布局是甚么样的？

就像小孩子打开了一个糖果盒同样，我发明了一个值患上摸索、很是富厚的世界。

作为一位纳米质料科学家，范智勇的试验室不仅是于高校的办公楼里，公园里、河岸边、草丛中......鸟飞虫鸣、蛇行鱼跃，都吸引着他驻足不雅察，那布满猎奇的眼睛恍如初识万物。

仿生 ，成为范智勇科学世界再也绕不开的要害词。

范智勇

道法天然，制造 超等人眼

于天然界生物体的各类布局中，范智勇最痴迷在 眼睛 。

这源在他本身的履历。小学一年级时，范智勇眼睛就有了200度远视，加上整个念书阶段用眼较多，年夜学时他的远视度数飙升近1000度，给进修糊口形成了极年夜未便。为此，怙恃以及他想了各类各样的措施。

与远视 屠杀 的历程中，范智勇成为了半个 眼睛专家 。直到于研究生阶段，他相识到准份子激光手术。手术后，目力终究获得了基本恢复。

但对于眼睛的 执念 保留了下来。

看科幻影戏以及小说时，他就很是存眷呆板人的 眼睛 。于早些年的影戏《呆板人总带动》《变形金刚》中，主角们的眼睛每每只是简朴的成像装备或者者轻微精妙些的 类人眼 。而最近几年来跟着技能前进，各类各样的赛玻格（机械化无机体）英雄层见叠出，他们的眼睛逐渐攻破了机械以及生命的边界，体现出愈来愈精巧的布局以及强盛的功效，好比迅速扫描而且阐发周边情况的视觉增益威力。

沉浸于诱人科幻世界的同时，一个设法于范智勇的脑海中挥之不去：仿生眼除了了运用在呆板人，是否可以或许帮忙瞽者重见光亮呢？

于此以前，不是没有科学家想过这一点，但因为研究难度年夜、手术用度高、贸易选择有限等问题，相干的研究结果以及医治方案经常让人望而生畏。

范智勇知难不退。从研究生最先，他的研究标的目的就是光电传感器，而光电传感器中第一流另外版本，恰是近似人眼的仿生光电传感器件，最周详，难度也最年夜。

2010年，范智勇于喷鼻港科技年夜学成立了本身的试验室，他决议，要从天然界寻觅谜底。

植物的眼睛是颠末亿万年演化，于与天然情况的周旋中千锤百炼出的艺术品。 范智勇做了年夜量的查询拜访研究：鹰眼的分辩率极高，才于飞翔高空时看清地面的猎物；蜻蜓的超微复眼造成了360度无逝世角周全视觉；螳螂虾的眼睛不只能看到红外光以及紫外光，以至还能看到偏振光

终极，是章鱼的眼睛给了他灵感。

章鱼的眼睛布局与人类极其相似，并且比人类进化患上更为完美。为了满意于暗中深海中捕获猎物的视觉需求，章鱼的眼睛远比陆地上的人越发犀利，其差异要害于在视网膜布局。

与章鱼的视网膜布局比拟，人类的恰好是 反过来 的，即视神经纤维于前，视网膜感光细胞于后，这不只形成了视线的盲区，还增长了眼底出血、视网膜脱落等危害。

而章鱼眼睛视网膜布局偏偏相反，这象征着它们能没有任何 障碍 地，更快、更周全地看到事物。

也许，仿生章鱼眼睛能逾越人眼！这个动机让范智勇冲动不已经。

其时他的一位玻士生，如今已经经是上海交通年夜学副传授的顾磊磊，基在纳米线阵列拆卸出一个平面图象传感器。所谓纳米线阵列，就是由有数根纳米线排成的整洁有序的布局，放年夜几万倍来看，有点像刷子上一行行一列列的刷毛，可以运用在能源、电子器件、生物化学等诸多范畴。

接下来的发明更让他们高兴：眼睛视网膜中的感光细胞也呈阵列漫衍，其布局与纳米线阵列很像。

范智勇最先 天马行空 地思索： 可否把现有的二维器件改变成三维布局，开发出纳米线阵列仿生视网膜，进而再组织出仿生眼？

于他的假想里，纳米线感光器可间接被毗连至视障患者眼球后的神经线，将讯号传送至年夜脑，如许的 眼睛 将会像章鱼眼同样没有视觉盲点。

道理很简朴，实现则很难。

已往，所有的器件、芯片、工艺都是平面的，但人眼是球形的，视网膜是半球面的，这类布局很是难以加工，需要极端精妙的技能。落实到详细事情中，是史无前例的应战。

从二维到三维、从三维到球形或者半球形都是难以超过的鸿沟。 范智勇说。

真实的超过源自攻破通例。

终究，他们找到了一个较为完善的解决措施：将柔软的金属铝冲压为半球状，接纳一种 阳极氧化 的技能，将其改变为响应外形的多孔氧化铝纳米模板，以后让纳米线 长 于纳米孔道内，从而造成高密度、半球状漫衍的半导体纳米线阵列，用以模拟焦点视网膜，以后配以相干新型质料以及技能，乐成制备出球形电化学仿生眼，而这类怪异的设计具备比人眼更好的分辩率视觉的潜力。

2020年5月，这一结果于《天然》杂志揭晓，遭到了海内外的广泛存眷，偕行称其为 已往几十年来仿生眼开发的主要冲破 。媒体的用语越发惹人瞩目 超等人眼 ！

仿生眼研究小分队

而最使范智勇感应兴奋以及欣慰的是，他不停收到来自全世界各地瞽者患者的邮件以及德律风征询。

咱们很是但愿这项技能可以或许真正帮忙瞽者恢复视觉、重见光亮。 自那时起，驱动范智勇的已经远远不止最初的猎奇。一种义务感，于贰心底迅速滋生。

他的研究标的目的，与 仿生 再也分不开了。循着 道法天然 的 哲学 ，范智勇基在多年于纳米传感器件的堆集，设计打造了可正确辨认多种气息的仿生嗅觉体系，开发了世界领先的高机能化学传感器以及体系，攻破了国际垄断。

也许有一天，我也能够导演一部科幻影戏

仿生，是摸索天然与人类实际世界相互融合的一座 桥梁 。范智勇沉浸在仿生世界，也许可以从他是个超等狂热的 科幻迷 讲起。

小时辰，范智勇最喜欢作家叶永烈所写的科幻故事，厥后又爱上了《闭幕者》《星际迷航》《三体》 这些故事我能讲个三天三夜。

回首年少时，年夜大都影象是浑沌的，惟独有一幕场景非分特别清楚：幼儿园的墙上张贴了一张海报，一个小伴侣穿戴宇航服，坐于火箭上，配景是星斗年夜海。

一个孩子凝视着这幅画，久久不愿脱离。那时的他，连 科幻 二字都没有据说过，却感觉身体里似乎有个开关被打开了。

再长年夜点，范智勇不满意在想象中的 赛玻朋克 ，最先组装收音机、对于讲机、遥控汽车、航模飞机......于机械以及电子路线拆卸中建构思象。

范智勇家楼下有一所中学，黉舍里的航模小组按期会开展勾当，每一次听到马达的轰鸣声，他总会第一时间跑下楼，不雅看模子飞机航行。厥后，他便想本身下手搭建飞机，怙恃给他买了许多纸模子。一年级时，他便把一年级到五年级的航模全数做完了。

于拆搭航模的历程中，范智勇最先对于此中的电子驱动原件布满乐趣。 我常拉着怙恃去市肆买电子元件，那时辰我尚未市肆柜台高，售货员很受惊，不愿卖给我。 厥后，范智勇列出单子，同化着汉字与拼音，让怙恃帮助采购。再厥后，他与售货员 混熟 了，就本身去买。

整个发展历程中，怙恃给了他自由宽松、没有 鸡娃 的发展情况。考几多分、做几多题都没有瓜葛，乐趣，一直是他发展中最年夜的驱动力。

直到此刻，他依然会 天马行空隙想一些希奇的工具 ：如何做反重力引擎、虫洞的造成历程、怎样从一个空间穿梭至另外一个空间

也许有一天，我本身也能够导演一个科幻影戏。 范智勇笑道。

厥后，范智勇逐渐意想到，科幻作品的魅力不单单于在使人目炫狼籍的将来技能，更于在朴素的哲学意思。

范智勇说： 科幻引发了人们的想象力，实现空想中的一些科学技能或许会成为一部门人（包孕我本身）的执念。科学史上有相称一部门科技从科幻走向了实际，这会对于创作科幻造成正反馈。人类文明就是不停地于空想以及实际的鞭策中向前迈进。空想是一种高级的思维勾当，科幻更是一种以科学常识为根蒂根基的高级思维勾当，是人类与地球上其他物种底子性的区分。科学家的任务以及使命是不停摸索展现年夜天然秘密，而我所赏识的科学家是有浪漫想象力的科学家。

于那些经由过程科幻与科技成立懵懂链接的刹时，范智勇养成为了凡事 自立摸索 的习气。多年后的昨天，范智勇得到了 科学摸索奖 。恍如他始终以来的行事原则，获得了一个很是具象化的必定。

他说，摸索象征着自由生长。

超快存储器研究小分队

自由让我越发自力

范智勇说本身是幸运的，怙恃包涵、师长引导、爱人撑持，10多年的修业过程中，本身一直是自由的，患上以保有没有疆界的想象，以及无羁绊的自力。

把范智勇带入质料科学以及纳米科学世界的人，是复旦年夜学前校长、我国真空科学的开拓者之1、闻名纳米科学家华中一传授。1998年，范智勇以笔试第一位的成就进入复旦年夜学质料系，成为华中一以及陈国荣传授门下的一位研究生。

陈教员属在点子很是多的人，于选题以及实践中，给我了很年夜的自由度。 读研究生的3年间，范智勇于导师撑持下，自立开发了扫描地道显微镜、真空薄膜沉积厚度监控仪、光谱仪，还申请了多个专利。他卒业多年之后，这几台仪器仍于试验室里阐扬着作用。

于复旦年夜学的岁月，范智勇更加对于纳米科技布满热忱，跟挚友们谈起将来成长时，他老是坚定地说， 我未来必然要去研究纳米科学！

硕士研究生卒业后，范智勇展转插手美国加州年夜学欧文分校质料以及生物系卢嘉传授团队，攻读玻士学位。卢嘉传授家学深挚，其祖父为复旦年夜学卢鹤绂传授，被誉为 中国核能之父 。

其时，卢嘉于加州年夜学欧文分校的课题组正处于草创阶段，卢嘉以及范智勇空手发迹，从试验室墙壁刷漆、装备搭建，到质料生长，逐渐成立了一支纳米科技范畴很有影响力的团队。

比拟师生瓜葛，二人反倒更像配合创业的 合股人 。卢嘉给了范智勇自由生长的空间。

彻底以乐趣为驱动，范智勇广泛相识国际前沿，以氧化物这类多功效质料作为出发点，于纳米质料以及器件方面作出了很多主要事情，好比：于国际上初次开展氧化锌纳米线三极管研究。

那依然是一段欢愉的韶光，卢嘉常带着范智勇介入学术交流，与传授们一路用饭、妙语横生。

他们很是专一，只管于用饭，但会商科学时出格当真，提及将来能做甚么，觉得眼睛里都于发光，像是信奉同样。 那是第一次，范智勇感触感染到本来顶尖科学家是如许的。

提及某种质料时，科学家有时会将它们类比成喷鼻蕉、洋葱。 翻译成中文会感觉童稚，但讲出来就感觉很可笑。那时辰我意想到科学也有好玩的一壁，传授也不都是死板、学究式的，当传授是一个有趣的工作。

这些看似不起眼的刹时串联于一路，坚定了范智勇走学术门路的刻意。

2006年玻士卒业后，范智勇插手了加州�첩年夜学伯克利分校Ali Javey传授课题组，最先摸索纳米质料的集成以及年夜范围器件运用，这依然是一个新建立的团队。

两次介入草创团队的履历，让范智勇获得了很好的熬炼。 以是我自力事情威力是杠杠的。 范智勇笑着说。

于外洋的那些年，他创始的纳米线印刷的要领，至今还被很多海内外研究职员所使用。2009年他于《天然 质料》上初次报导了基在三维纳米线的柔性太阳能电池，结果厥后蜕变为硅谷一家草创企业。

2015年拜候美国哈佛年夜学

我很起劲，也很随性

您就没有烦懑乐的时辰吗？ 范智勇的讲述，老是天然而然地表露出一份愉悦感，让人不由想要如许问他。

我照旧比力看重劳逸联合，不喜欢把本身弄患上很是累，如许年夜脑就掉去活气了。 范智勇说，本身不只是个事情起劲的人，也是个比力随性的人。

碰到喜欢的课题，范智勇可以没日没夜地投入，没有紧迫事情时，他也比力 闲散 ，追一追汗青剧、科幻剧、诙谐剧等。

不外，大都时辰他最喜欢的照旧古典音乐，压力年夜时会弹弹钢琴，好比《梦中的婚礼》《爱的记念》《秋天的密语》等。音乐给了他心田最深的安静。

本年8月，范智勇到场 科学摸索奖 终审答辩时，有些紧张，刚好其时所住旅店年夜堂角落处有一架钢琴。答辩前一天夜晚，等 酒吧 关了灯，范智勇走已往，缓缓坐下、翻开琴盖，一个个音符随他指尖跳动。跟着旋律流淌，人也徐徐败坏下来。

踢足球也是他减缓压力的体式格局，于喷鼻港科技年夜学有一支足球队，范智勇每一周踢两次，一次与同事踢，一次与学生踢。他以为足球也是一门艺术，也像一道佳肴，往往攻入惊世骇俗的进球均可以回味好几天。

他也不太轻易被焦急传染。许多人把 生化环材 称作 四年夜天坑 ，范智勇则不认为然。

假如你热爱糊口，有一颗猎奇心，就不会感觉这是个 坑 ，它们与糊口中互相关注，却又布满着太多的未知。

有一次，范智勇出差于飞机上正预备着约请陈诉，邻座一名华南理工年夜学的年夜学生看到是关在质料学科的内容，便自动搭话，一番闲谈后他问道： 教员，高份子化学未来前途怎么办？会不会欠好就业？

范智勇放动手中的陈诉，反复着他常说的话：国度面对着多种技能被 洽商 的困境。于芯片的要害技能光刻胶中，高份子化学能阐扬主要作用。 你假如能把光刻胶的问题解决了，就是一位英雄了。 他对于这论理学生说。

范智勇没有过量时间去纠结那些 坑 不 坑 的问题，这个范畴里有太多诱人的应战，于不停挑动着他的心弦。

仿生怎样真正帮忙瞽者恢复视觉、年夜脑怎样理解光电旌旗灯号，钙钛矿质料不变性怎样解决、纳米质料科学怎样更好办事国度以及社会等

同时，作为 自由摸索 的受益者，范智勇更体贴的是，怎样借助年夜湾区上风，造成一种机制，鼓动勉励撑持青年科学家，开展原创性、应战性以及危害较高的研究，他呼吁增强粤港互助，促成立异因素的自由流动。

2018年，范智勇于广东省建立了财产化高机能仿气愤体传感器的草创企业，方针是解决高机能传感器的国产替换，并培育出生避世界领先的传感器企业。

咱们面临的这个时代，做追随者已经经没有前途，是时辰思量做引领者了。这象征着咱们要进入真实的 无人区 ，最年夜水平引发青年人的创举力。 说这话时，范智勇的眼睛里，同时有孩童般的热忱以及开拓者的刚毅。

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