訪液態金屬機器研發者：下一使命是重新定義生命

　　 特別的師徒關系——導師“和盤托出”培養精英徒弟撬動世界級科研

　　劉靜教授有一個習慣，無論是出差還是開會，他總是隨身攜帶一支筆，以便隨時隨地幫學生修改論文。有的學生剛接觸科研不久，對論文寫作還不太熟悉，他會耐心地幫助學生修改論文，修改上十幾遍也是常有的事。

　　劉靜與學生的關系，與其說是師生關系，不如說是師徒關系顯得更加貼切。一旦有新的科研思路，他都會與學生一邊交流一邊把想法毫無保留地寫在紙上，有時一寫就是好幾頁A4紙。盡管不能把所有的步驟都考慮到，但是在這一過程中，不僅培養學生的科研能力，也能激發起學生的潛能，讓他們在科研中能順藤摸瓜取得成績。

　　有的老師就勸劉靜在學生身上花費太多時間不值當，自己可以做更多的科研。可是，他覺得磨刀不誤砍柴工，研究生教育應該是精英教育。花大量的時間培養學生是為了儲備好人才資源，他特別注重培養弟子的思想深度和解決實際問題能力。他有的時候會幫著學生整理學術成果發表論文，在他的指導下，學生都是第一作者。為了擠出更多的時間，他盡可能地減少參加會議。

　　“我對學生有一個要求，研究生階段為了拿到一個文憑，這樣的要求太低了。我會讓學生接觸我的核心工作，把我自己能想到和能啟發的全都給學生。讓他們在接觸研究中，有能力撬動世界級的科研。”劉靜將自己的教育理念盡可能地落地。

　　事實證明，劉靜的教育理念卓有成效。前幾年，他在清華大學醫學院帶的第一位碩士研究生兩年的時間就完成學業，成為該院當年唯一的優秀畢業生。在校期間，這位學生還前往伯克利大學演講，科研水平遠遠超過同齡的學生。而他帶研究生中，也不乏獲得國家獎學金、優秀論文獎勵的學生。

　　精英教育的另外一個體現就是團隊融合，他介紹說：“中科院理化所實驗室在工程熱物理、材料和流體方面比較有優勢，清華大學醫學院小組在電子、生物醫學工程方面實力很強。兩邊的學生也就經常能‘串門’做實驗，兩個小組間能有效形成互補。”他堅持引導學生將看似八竿子打不著的東西，聯系到一起，這是他帶領的兩個科研團隊的交叉特色。

　　如此培養學生，他并不擔心學生超過自己，他笑著說：“我希望學生能遠遠地超過自己，這是科學研究的規律。當然，學生超過老師，這是科研的成功，也是我個人的成就。”

　　無論錢多錢少，障礙幾重——把對事業的追求放在第一位

　　劉靜教授指著已經發表的論文，顯得有些不好意思。他翻著論文笑著說：“這里有一個小小的插曲，按照期刊的規定，論文的網絡版和印刷版需要保持一致，因此彩色圖是要另外收費的，一張大概要在幾百美元左右。盡管意識到論文很重要，但為了節省不必要的開支，我們還是選擇了黑白頁。”

　　對科研經費“吝嗇”源于他長期的習慣。2002年前后，為了解決計算機芯片的冷卻問題，他第一次將液態金屬引入到計算機領域。當時意識到該技術的人很少，即便是西方國家也是在數年之后才啟動，這在當時是十分超前的。正是基于此，實驗室經費幾乎總是處于匱乏的狀態。

　　讓他至今難忘的是，2003年他的科研經費一度只剩下5萬元，還好，經費很快就接續上了。“令人欣慰的是，我們算是作了最早期的貢獻。”劉教授回憶起來顯得有些豁達。

　　盡管他和團隊時時能感覺到一些無形的障礙，在申請國家科研資助上也并不順利，并且經常遭遇到這樣的窘境：盡管人們意識到液態金屬研究項目非常前沿，但由于各種原因，一到投票環節都被忽略。但在團隊一幫人心中更多的是面對現實的理解——一方面，中國的傳統文化遇到科技創新，往往顯得四平八穩，有些保守。另一方面，當前我國的科技獎勵和激勵制度，本質上似乎并不太推崇原始創新。過去有一大批項目基本上是發達國家做了，國內就會論證項目的重要性跟風趕緊做。而對于原始創新項目，態度恰恰相反，很多人認為國外都沒有，就會抱有懷疑的態度甚至不信任，這對原始創新者無疑是一種傷害。

　　但關鍵是理解后的態度。是隨波逐流還是積極進取。劉靜帶領團隊選擇的是后者。“說起國家經費我不覺得丟人，迄今為止，拿到數額最多的就是當時我回國百人計劃給予的200萬元經費，扣除管理費后，其實就剩不了多少。”劉靜教授頗有感慨地說道。

　　目前，該團隊實驗室科研經費主要還是來源于企業，通過技術轉讓和課題資助以維持團隊運轉，多的能獲得有一兩千萬元，少的也有幾十萬元，但前提條件是這些技術能給企業帶來潛在的巨大價值。目前，已經有6家公司與劉靜教授團隊開展合作，其中有80項ZL被授權。

　　“從企業中獲得經費并不容易，團隊需要拿出真刀真槍的成果。實驗室也是在這樣經費始終緊湊的環境下，保持對最前沿技術的關注。”劉靜教授談起的時候還是十分淡定。

　　如何開展原始創新，這一團隊已經給出了自己的答案：清華和中科院聯合小組兩邊成員加在一起也就10余名左右的博士生、碩士生、博士后和教師，與許多實驗室相比人數可謂不多，卻在液態金屬諸多重大關鍵前沿領域如芯片冷卻、印刷電子、3D打印和生物材料等方面作出開創性貢獻，成果均躋身國際一流。

　　“不要去想著抱怨，只有將成果作出來，才能得到別人的尊重，因而科學工作者敬業永遠不會過時。”劉靜教授笑著說，“我們團隊很有活力正處于黃金時代，我們希望能得到更多國家資助。”

　　“時代越來越好，中國成為科技領先的國家，會很快就到來。”劉靜教授對中國未來的原始創新顯得信心十足，“中國將來也能誕生出一個個開拓性的成果，這是未來中國的新常態，不妨社會給中國科技一點時間”。

　　成功在于不斷地進取——他們的下一個使命是“重新定義生命”

　　劉靜團隊的成果發布之后，有國外的科學雜志就指出：“液態金屬將成為今后電影中人工生命的種子。”這一人工機器的發明也引申出“如何定義生命”這樣宏大的哲學問題，雖然讓這位科學家感到有些困惑，但也激發起他的興趣，并成為他和團隊繼續前行的最大動力。

　　“地球上的動物總體上屬于碳基生物，食用食物之后，就可以保持非常長時間的運動。”劉靜教授解釋的時候顯得有些興奮，他做了一個形象的比喻，“把一個面包當作機器的燃料燒了，做不了多少功。但人吃了之后，就可以擁有持續體力。兩者能源的轉化效率大相徑庭，無疑后者的轉化效率更高。”

　　神奇的是，液態金屬球在運動的過程中，無需外接電源，依靠的是內部形成的電場，所需的金屬燃料只占整個機器的極小份額，比如一些情況下甚至重量比為1%的鋁就足以驅動其他99%的機器主體了，且持續時間相當長，這是傳統機器無法想象的。可見，這種機器中化學能直接轉化成機械能的效率非常之高。

　　“這種液態金屬機器有助于促進人們對于未來的思考，可能帶來某些高度仿生的人工機器，甚至重新定義生命。”劉靜教授展開了哲學的想象，“我們在實驗中已然發現，若將預先制成的液態金屬機器噴注成小顆粒，可以看到它們就像小小的精靈一般，嗖的一下，迅速分散并保持持續快速運動。這種情況有些類似于孫悟空拔一根汗毛，變化出諸多小猴子一樣。

　　實驗室發現的液態金屬機器，同樣可以靈活分身，快速形成數量眾多自主運動的微小機器群。一旦需要，這些機器還可自動組合在一起，特殊能力有時甚至是生命系統也難以匹敵。這些發現會改變人們對于機器形態和本質的認識。

　　生命與非生命的邊界在哪里？生物和非生物能否融入一起？在他看來這是科技所帶來的哲學困惑，也是思考的范疇，屬于深層次的問題。即便哲學給自己帶來了暫時無解的難題，但他依然被吸引，并經常對學生強調哲學思考的重要性。

　　用他自己的話說：“盡管覺得當下的科技很發達，但是過了三五十年再回過頭來看，也許當下的科技會顯得相當落后。要想成為有前沿意識的科學家，不妨先用哲學思維把科學的想象推得更遠一些，然后再努力去一一實現。”