戶 萬(wàn)

岑浩璋在實(shí)驗(yàn)室

工程學(xué)與化學(xué)，兩門(mén)在人類(lèi)歷史上算不上年輕的學(xué)科，為現(xiàn)代社會(huì)尤其是工業(yè)革命后的社會(huì)發(fā)展提供了重要的理論與實(shí)踐支撐。前者著重于培養(yǎng)和發(fā)展人們定量化的、解決實(shí)際問(wèn)題的分析能力，幫助工程師洞察物質(zhì)表象，從宏觀層面對(duì)物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控；而后者則恰恰相反，從微觀層面上對(duì)不同化學(xué)成分的規(guī)劃組合，造就了夢(mèng)幻般化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)電子、質(zhì)子、夸克等的探索，為人類(lèi)探尋物質(zhì)的本質(zhì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，學(xué)科間的交叉融合帶來(lái)了無(wú)限的驚喜，化學(xué)與工程學(xué)結(jié)合——化學(xué)工程，也在不斷創(chuàng)造自己的輝煌，其中，微流控技術(shù)是化學(xué)工程最具代表性的成果之一。它被譽(yù)為“有可能為生命科學(xué)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究帶來(lái)顛覆性改變”的技術(shù)。那么，微流控技術(shù)之美體現(xiàn)在哪里？它有什么神奇奧妙？

“微流控將成為生物醫(yī)學(xué)革命繞不開(kāi)的技術(shù)?！弊哌^(guò)多個(gè)世界級(jí)科學(xué)研究殿堂，科研新銳、香港大學(xué)機(jī)械工程系教授岑浩璋對(duì)自己最終鎖定的研究對(duì)象懷有極大的熱誠(chéng)，對(duì)它的研究意義也有深刻的體會(huì)和感悟。他的夢(mèng)想很宏大也很“簡(jiǎn)單”——希望可以通過(guò)探尋微流控技術(shù)之神奇奧妙，最終服務(wù)于人民生活，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。

走進(jìn)微流控的世界

翻開(kāi)岑浩璋的履歷，自信的光芒相伴相隨。從很小的時(shí)候開(kāi)始，岑浩璋就對(duì)工程學(xué)和化學(xué)抱有濃厚興趣，出于對(duì)這兩門(mén)學(xué)科的熱愛(ài)，岑浩璋在高中時(shí)就參加了以色列理工學(xué)院組織的SciTech項(xiàng)目，并與項(xiàng)目?jī)?nèi)博士生保持著長(zhǎng)久而密切的交流。高中畢業(yè)后，他愈發(fā)明確目標(biāo)與方向，決心去做內(nèi)心最向往的事業(yè)。先是以優(yōu)異的成績(jī)考入普林斯頓大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，在Ilhan Aksay和Dudley Saville等教授的指導(dǎo)下進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室展開(kāi)研究工作，向科研的大海邁出了第一步。爾后，他進(jìn)入哈佛大學(xué)攻讀碩士、博士學(xué)位，跟隨David A.Weitz教授（于2019年當(dāng)選中國(guó)工程院外籍院士）開(kāi)展應(yīng)用物理相關(guān)的研究。

沐浴在多個(gè)世界級(jí)科研殿堂濃厚的學(xué)術(shù)氛圍中，在領(lǐng)域內(nèi)經(jīng)過(guò)一番探索，岑浩璋最終在導(dǎo)師的指引下選擇了最適合自己的研究方向——微流控。當(dāng)時(shí)，微流控概念剛剛冒尖，一切還處在起步階段，但岑浩璋一下子就被微流控技術(shù)極強(qiáng)的趣味性所吸引，毅然決然地投入進(jìn)去。與許多需要時(shí)間與等待來(lái)證明的實(shí)驗(yàn)研究不同，微流控設(shè)備可以在較短的實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，較為容易地根據(jù)科學(xué)家的需要，通過(guò)集成、合并不同的功能組件來(lái)設(shè)計(jì)并制作出來(lái)，快速觀察微米和納米尺度的有趣現(xiàn)象。這種成果反饋的及時(shí)性能夠很好地幫助岑浩璋隨時(shí)驗(yàn)證自己天馬行空的實(shí)驗(yàn)想法，也能在他為失敗感到失落時(shí)較為迅速地給予他重新站起來(lái)的勇氣。

在他看來(lái)，微流控的很多成果都能夠?qū)?shí)際應(yīng)用產(chǎn)生很大的影響，尤其在精密加工產(chǎn)業(yè)日益發(fā)達(dá)的今天。液滴微流控具有非常廣泛的應(yīng)用范圍與產(chǎn)業(yè)化潛力，它可以滿足一些材料領(lǐng)域和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等應(yīng)用層面的需求，研發(fā)出具有獨(dú)特性能的材料，甚至開(kāi)發(fā)出“人造液體細(xì)胞器”或“人造細(xì)胞”等跨時(shí)代的產(chǎn)品，為醫(yī)療保健與人類(lèi)健康帶來(lái)質(zhì)的改變。

然而，科研很多時(shí)候并不是一帆風(fēng)順的。面對(duì)一個(gè)全新的領(lǐng)域，基礎(chǔ)研究尚未完善，少有前人在荊棘處開(kāi)路，岑浩璋不得不自己成為領(lǐng)域的開(kāi)拓者。他跟著老師和同學(xué)一起摸著石頭過(guò)河，一步一個(gè)腳印地把實(shí)驗(yàn)做下去。在科研攻關(guān)中，他遇到了前所未有的困難，盡管他自始至終把心思都放在項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)上，但理想結(jié)果卻遲遲沒(méi)有出現(xiàn)，這種苦苦尋覓而不得的經(jīng)歷給了他很大打擊，甚至一度讓他感到自己的渺小。他在這種痛苦中持續(xù)探尋了整整一年，實(shí)驗(yàn)才出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)機(jī)。

但這次波折并沒(méi)有讓岑浩璋喪失斗志，反而是悟到了科研的精髓——“將科學(xué)的邊界向未知領(lǐng)域推進(jìn)，增進(jìn)人們對(duì)科學(xué)的理解，這是科學(xué)家的使命與任務(wù)。但即便是最優(yōu)秀的教授、最拔尖的學(xué)生，也會(huì)面臨挫折與失敗。如何保持正確的心態(tài)去面對(duì)困難，是每位科研人員都需要解決的問(wèn)題。”此后，不管遇到什么困難，他都堅(jiān)持自己的初心，在他看來(lái)，懷揣一顆熱愛(ài)科研且單純的心格外重要，因?yàn)橹挥凶顬闃闼氐暮闷嫘呐c熱愛(ài)才能支撐一位科學(xué)家在象牙塔中度過(guò)“漫長(zhǎng)而枯燥”的一生。

秉持這樣的信念，在之后的科研攻關(guān)中，岑浩璋不斷打破傳統(tǒng)、開(kāi)拓創(chuàng)新，完成了多項(xiàng)原創(chuàng)性項(xiàng)目課題：為解決傳統(tǒng)液滴水油分子結(jié)合帶來(lái)的生物兼容性等問(wèn)題，他提出了“水-水液滴分子結(jié)合”的新思路，成為水-水液滴微流控的最早一批研究者之一；以全水相體系為核心，他基于微流控技術(shù)解決了液滴大小不均勻、不可控、水相接口操控和跨接口傳輸?shù)墓こ屉y題，并利用水溶性高分子的接口組裝，開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異生物兼容性的全水相材料，實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)、酶和成體細(xì)胞的裝載；進(jìn)一步將全水制劑和微流技術(shù)整合到生物細(xì)胞和大分子的加工中，以全水接口工程實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新精密裝配，構(gòu)建了由特定細(xì)胞組成的人造材料平臺(tái)，應(yīng)用于器官移植等精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和治療。2019年，岑浩璋憑借在全水相接口工程上的開(kāi)拓性研究，成為首批獲得國(guó)家自然科學(xué)基金“優(yōu)秀青年科學(xué)家基金項(xiàng)目”的港澳臺(tái)學(xué)者之一。

把愛(ài)傳承給新的時(shí)代

時(shí)至今日，岑浩璋已經(jīng)在學(xué)術(shù)上取得許多卓越原創(chuàng)性成果。談起自己成功的秘訣，他把與時(shí)俱進(jìn)放在了第一位。岑浩璋從不把死記硬背看作一個(gè)科研人員的基本素養(yǎng)?！爸匾牟皇菍W(xué)習(xí)知識(shí)，而是如何通過(guò)學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程去學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)新的事物。”在他看來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的研發(fā)與交流速度得到了質(zhì)的提升，交叉學(xué)科在應(yīng)用中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，固守單方向、局限于自己一片天地的行為必然會(huì)逐漸被科研前沿所淘汰。因此，如果想跟上時(shí)代發(fā)展步伐，繼續(xù)在行業(yè)內(nèi)為科學(xué)研究作出貢獻(xiàn)，一個(gè)開(kāi)放、積極的學(xué)習(xí)態(tài)度是前沿科學(xué)家必不可少的品質(zhì)。

在培養(yǎng)學(xué)生時(shí)，岑浩璋也鼓勵(lì)大家創(chuàng)新、與時(shí)俱進(jìn)。他在香港大學(xué)組建了一支20人的微流體科研團(tuán)隊(duì)，成員大多數(shù)是處在初步學(xué)習(xí)階段的碩士生、博士生。面對(duì)一群科研剛起步的學(xué)生，岑浩璋始終與他們保持平等相處關(guān)系，在科研工作中認(rèn)真聽(tīng)取學(xué)生的想法與意見(jiàn)，對(duì)學(xué)生提出的新觀點(diǎn)、新思路給予極大的鼓勵(lì)?！拔液芟硎軆A聽(tīng)他們?cè)谘芯恐刑祚R行空的想法，這讓我能夠從中得到啟發(fā)?！贬畦暗囊幻麑W(xué)生曾發(fā)現(xiàn)一種能夠誘導(dǎo)液滴產(chǎn)生分裂的機(jī)制，另一名研究助理和學(xué)生也創(chuàng)造性地做出了在低界面張力的水-水界面上實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的可視化，這些都給岑浩璋帶來(lái)了極大的驚喜，比他自己研究有所成還要讓他感到高興。

岑浩璋總是告訴自己的學(xué)生，要始終抱有一顆對(duì)科研熱愛(ài)的心。因?yàn)橹挥惺冀K對(duì)自己的研究充滿熱情，并堅(jiān)定相信自己的研究?jī)?nèi)容一定可以為社會(huì)作出貢獻(xiàn)，才能耐得住寂寞，長(zhǎng)期、持續(xù)地進(jìn)行高質(zhì)量研究。而對(duì)于那些渴望從事科研工作的學(xué)生，岑浩璋也會(huì)給他們充分思考與冷靜的時(shí)間，讓他們好好思考，是否有足夠的熱情與毅力去克服科研道路上的挑戰(zhàn)與挫折。因?yàn)?，一旦缺乏激情和毅力，他們就很難擁有持續(xù)發(fā)展的科研生涯?！俺錆M激情是基礎(chǔ)”，有了對(duì)科研的激情，扎實(shí)的知識(shí)與天馬行空的創(chuàng)造力才能真正發(fā)揮作用，幫助科研者找到研究中所遇到問(wèn)題的最有效解決方案。

在岑浩璋的悉心指導(dǎo)下，他的學(xué)生們?cè)诟髯匝邪l(fā)領(lǐng)域迸發(fā)出了令人意想不到的活力，一些學(xué)生和研究助理在美國(guó)及中國(guó)香港、中國(guó)內(nèi)地等多所知名高校任職，開(kāi)展前沿課題研究。如今，他們與岑浩璋從師生關(guān)系成為合作伙伴；還有不少學(xué)生留在團(tuán)隊(duì)內(nèi)繼續(xù)工作，也開(kāi)始獨(dú)自帶學(xué)生、做課題，為團(tuán)隊(duì)科研建設(shè)添磚加瓦。看到自己的學(xué)生獨(dú)當(dāng)一面，岑浩璋心里無(wú)比滿足和充滿自豪感，這讓他充分感受到了“園丁”育人的意義所在。

岑浩璋相信，未來(lái)，憑借著珠三角地區(qū)發(fā)達(dá)的精工產(chǎn)業(yè)，中國(guó)微流控技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟，甚至走進(jìn)千家萬(wàn)戶。岑浩璋期盼有更多對(duì)微流控感興趣、熱愛(ài)工程的學(xué)生加入自己的團(tuán)隊(duì)，和他一起感受微流控技術(shù)之美，體驗(yàn)科技改變生活的快樂(lè)，讓科研薪火代代相傳。