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探索无域 行走无疆

作者:托玛斯教授    发布时间:2017-04-24

 

——记哈尔滨工业大学(深圳)教授朱永刚

本刊记者  祝传海

 

  微米和纳米流体力学是最近一二十年发展起来的流体力学新领域,主要研究微米和纳米尺度下流动的特性和控制。该领域应用方向极广并与多学科交叉,涉及到声学、电磁学、光学、光子学、传热学、力学、生物、化学、材料等,是目前世界上热门和前沿学科的研究方向之一。在航空航天、海洋大健康、生命科学、新材料研发、环境保护等领域有广泛的应用。

研究流体力学的科学家很多,但专注于微纳流领域的却不占多数,朱永刚就是坚守行业不忘初心的典型代表。“要有战略发展的眼光,一生做好一件事”,经过十几年的钻研,朱永刚在纳米和微米流体力学的科研和应用中取得了丰硕的成果,在相关领域的研究内容已进入国际领先行列。2016年,朱永刚辞去澳大利亚联邦科学与工业研究机构终身主任科学家的职务,创建一所面向国家重大应用的微流体动力学研究基地——“微米和纳米流体力学研究中心”,为国家重大应用和相关实体产业发展出一份力,这是他的夙愿。

 

远渡重洋求学路

 

  在漫漫人生旅程上,总是充满无数的意外和可能,选择一条路走下去,就会拥有完全不同的天地。1985年,朱永刚从清华大学毕业,随后到南京河海大学攻读研究生,中途因澳大利亚纽卡素尔大学提供访问机会,朱永刚远渡重洋,踏上海外求学访问之旅。

  1992年,朱永刚在澳大利亚纽卡素尔大学(The University of Newcastle)师从国际著名紊流力学大师R.A.Antonia教授,研究与自己本科专业完全不同的紊流力学。“我所在的实验室主要研究紊流结构及其在边界层减少流动阻力方面的应用,研究水平处于国际领先地位。”朱永刚潜心治学,刻苦钻研,博士课题取得了丰硕的研究成果,发表了30多篇科技论文,其中多数在国际一流杂志上发表,他于1995年获流体力学博士学位。

1997年,朱永刚受邀前往美国约翰霍普金斯大学,在国际顶级多项流大师A.Prosperetti教授带领下做博士后研究。翌年,澳大利亚联邦科学与工业研究机构向朱永刚抛出橄榄枝,由此开启了他在澳大利亚最大的国家级科研机构长达近20年的科研生涯。自1998年受聘为该机构高级科学家以来,朱永刚一路晋升,于2011年成为该机构高级主任科学家,其间朱永刚还担任项目经理和团队领导等多项职务。谈到职位,朱永刚比较淡然,他更看重的是自己的科研团队的成长和科研成果。他自2002年在澳大利亚联邦科学与工业研究机构开创微流体实验室以来,领导一个小型科研团队,稳扎稳打,凭借敏锐的科学洞察力,开展前沿科技研究并结合国家重大发展需求,迅速拓展科研方向和发展团队。至2011年,他已经承担起整个流体力学研究中心的大任,总管微流体、生物流体和工业流体等多个科研团队,建立起多科研组、多项目、多学科交叉的大型团队。

 

产学研用皆挂心

 

  多年的海外学习工作经历和不懈努力,使朱永刚成为流体力学专业领域的领军人才,他在众多科研领域都有所建树,如流动测量技术、紊流结构、多项流及生化反应器、微流控、生化传感器、随机信号分析等。特别是在微流体芯片技术研发方面,朱永刚取得了举世瞩目的成就。早在美国约翰霍普金斯大学做博士后时,他就洞察到微流体力学有着巨大发展前景。2002年他在澳大利亚联邦科学与工业研究机构提出方案,开展新领域的研究,并创建了微流体力学实验室。近十多年来,朱永刚在微流芯片技术领域领导了许多重大科研项目,取得了丰硕成果。2012年,因研发了基于微芯片的化学神经毒气指纹检测技术,朱永刚获得澳大利亚国家级最高科技大奖尤里卡科学奖。“在我们研发这项技术的时候,市场上也有不少同类产品,但这些产品存在的普遍问题是检测的唯一性不强,虽然能检测气体,但不能区分干扰物,有的错误率甚至达到40%。于是我提出用指纹检测的方式检测神经毒气来解决这一难题。”

  “科研不仅要注重新科学,也要注重新应用以及成果转化。”朱永刚接受采访时说。在澳大利亚工作时,他同澳大利亚多个政府机构有过合作,承担了多个国家级尖端科研项目,解决国家重点科技研发和应用。当时朱永刚研发出了在微芯片上操作的基于生物荧光共振能传递的生物传感器,随即引起澳大利亚政府相关部门的高度重视,并拨专款支持将其开发成专项技术。朱永刚还同工业界有广泛的合作,将这些技术用于医疗、化工、生物、食品、环保、公安等众多领域,解决实际问题。

“我选择落户深圳,也是希望将产学研用的思路从这里推广开来。”目前,深圳已成为国内产学研合作最为活跃的地区,哈尔滨工业大学(深圳)、清华大学深圳研究生院、南方科技大学等高校和科研机构构成了深圳发展高新技术产业的重要技术策源地。朱永刚希望通过他的努力,促进产学研结合,在解决当地一些创新企业的技术源问题的同时,又能够加速高校和科研院所科技成果的转化,真正实现“双赢”。

 

凝心助力“中国梦”

 

  事业虽在国外风生水起,但朱永刚始终挂念着祖国。“这些年虽然与中国的同行有很多合作,但为国家作的贡献还有限。现在,我想通过哈尔滨工业大学这个平台,结合自己多年来在海外的科研工作经验和研究成果,为中国培养一批优秀的科研人才,为中国的科技发展作贡献。这是我回国的目的,更是我的中国梦。”2014年朱永刚入选特聘专家,并于2016年辞去澳大利亚科学院终身主任科学家职位,全职回国工作。

  回国后,朱永刚将目光锁定在了已成为全球热点的健康产业,致力实现中国梦。全民健康是基石,20128月公布的《“健康中国2020”战略研究报告》强调,以公共政策、科技进步,着力解决长期威胁我国人民身体健康的重大疾病及相关健康问题。朱永刚的研究内容正好迎合了国家对健康事业的规划,“将微流芯片运用到健康检测和生物技术中,这项技术在国内产业化发展仍处在萌芽时期,需要我们进行技术突破,并推广到临床应用中。”朱永刚介绍,微流芯片就像一个微型的平台,为各种医学检测、化学检验等提供载体,它效率高、成本优、自动化性强,在医学领域有广泛应用。虽然是微小的芯片,但很可能促使中国的健康事业前进一大步。“作为科学工作者,探索前沿科技只是工作,用科技改善国民生活才是责任,能为祖国效力我很自豪。”目前朱永刚的微流控中心芯片实验室正在紧锣密鼓的筹建中,期待不久的将来,改变人类健康检测的全新手段从这里迸发。

  在科研之路上,朱永刚探索“无域”,在科学的海洋中徜徉,亦取得无数骄人的成绩。2016年,这位“行者”踏上新的人生征程。对于他来说,过去的荣誉都将成为新的起点,在这个新的发展阶段,他将带领科研团队积极创新,超越自我,让科研之花重新绽放在祖国的沃土上。

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