張錦玉

朱平安的實驗室瀕臨大海。獨處時，他最喜歡的一件事就是去海邊散步或沿著海岸線奔跑。他直言，面對大海的波濤洶涌，整個人的心情都會變得十分舒暢。而這便是他最放松的狀態(tài)。平生愛大海，披月乘風(fēng)來。在朱平安看來，科研世界的廣闊，也如大海一樣神秘而沒有邊際，值得他用一生來探尋。

從安徽到中國香港，再到美國，他的科研征途跨越了地域與國界，真正用行動詮釋了“讀萬卷書、行萬里路”的意義與真諦。將近十年的國內(nèi)外科研旅程，他在不同國家、地區(qū)的科研技術(shù)歷練與環(huán)境的影響下，樹立了更為客觀、全面的科研創(chuàng)新思想與理念，在微流控領(lǐng)域的科研根基也變得愈加扎實。

2022年是香港回歸25周年，朱平安的人生也步入了新的階段。從一名學(xué)生成為香港城市大學(xué)機械工程系助理教授，現(xiàn)如今的朱平安將全身心都放在了科研創(chuàng)新與落地應(yīng)用中。特別是近些年來，他瞄準全球微納制造領(lǐng)域的巨大發(fā)展前景，創(chuàng)新性地發(fā)展了微流控軟制造技術(shù)，并取得了諸多開創(chuàng)性科研成果。如今，立足于自己的科研“鳥巢”，朱平安的科研成果還在不斷孵化著……

積跬步而至千里

人生沒有白走的路，每一步都算數(shù)。在朱平安看來，每個人的人生路途，都有其獨特的意義。重要的是走在這條路上的人，能從中收獲到什么、感悟到什么?；厮葑约禾ど峡蒲姓魍镜男穆窔v程，朱平安始終堅信：一切都是最好的安排。

事實上，在朱平安從事微流控研究之前，他所學(xué)習(xí)的是與其并無直接關(guān)聯(lián)的安全科學(xué)與工程。在本科考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安全工程專業(yè)之后，他才驚訝地發(fā)現(xiàn)，這一學(xué)科的課程與自己最初的設(shè)想大相徑庭——它其實主要圍繞著火災(zāi)安全而展開。

雖然現(xiàn)實與理想的落差讓朱平安感到了一絲失落，但他很快調(diào)整了狀態(tài)。隨著對這一專業(yè)的深入學(xué)習(xí)，他逐漸對安全學(xué)科有了全新的認識。“重大災(zāi)害的防治，是我國工業(yè)安全及人民生命財產(chǎn)安全的重要組成部分，而在相關(guān)災(zāi)害發(fā)生之后，就需要具有專業(yè)學(xué)科素養(yǎng)的研究人員提出具體的解決方法和策略。”朱平安說。通過大學(xué)期間的學(xué)習(xí)，他深刻感受到這一領(lǐng)域?qū)ι鐣a(chǎn)生的價值與意義，最初想要換專業(yè)的想法也煙消云散了。

燃燒和火災(zāi)現(xiàn)象背后蘊含著豐富的科研機理，而想要對相關(guān)災(zāi)害進行更加全面的剖析，則需要具備十分扎實的數(shù)理知識基礎(chǔ)。在朱平安看來，科學(xué)家對于基礎(chǔ)問題的研究，一般都是從基礎(chǔ)層面剖析所看到的現(xiàn)象，對于相關(guān)問題的認識達到一定程度之后，才能進一步提出新的科研技術(shù)與方法，以解決相關(guān)科研問題。而本科4年的學(xué)習(xí)，朱平安通過不斷積累，在數(shù)理基礎(chǔ)研究中打下了扎實的根基。

在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)求學(xué)的4年，是朱平安科研之路的重要起點。學(xué)?！凹t專并進，理實交融”的校訓(xùn)就像燈塔一樣，照耀著朱平安的人生旅程?！啊t專并進強調(diào)品行操守與業(yè)務(wù)技能的相得益彰，‘理實交融則強調(diào)理論與實踐的緊密結(jié)合?！敝炱桨步忉屨f。學(xué)校嚴謹樸實的學(xué)風(fēng)，無形中影響著越來越多像他一樣的青年學(xué)子投身其中，成為祖國未來的科研創(chuàng)新力量。在這一思想的影響下，本科畢業(yè)后，朱平安毅然決然地選擇繼續(xù)自己的學(xué)術(shù)之路。此后，他又相繼前往香港大學(xué)、哈佛大學(xué)進行博士、博士后階段的深造，并在這一時期，正式將研究方向轉(zhuǎn)到微流控領(lǐng)域。

因為微流控方向?qū)儆诹黧w力學(xué)的學(xué)科分支，因此需要較好的數(shù)理基礎(chǔ)，才能攻克比較復(fù)雜的科研問題。雖然本科期間對這一方向的研究并無涉及，但大學(xué)4年所打下的數(shù)理基礎(chǔ)，反而讓朱平安從事微流控領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究更加得心應(yīng)手。這些經(jīng)歷，也讓朱平安更加堅信，人生所走的每一步路都是有意義的。

讀博初期，朱平安就從數(shù)理建模的角度出發(fā)，去探究微流控技術(shù)的背后機理。在此之后的博士后階段，他又基于之前的基礎(chǔ)，進一步深入微流控技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，開展課題研究，使自己在科研技術(shù)積累與沉淀中，成為在相關(guān)領(lǐng)域可以獨當(dāng)一面的科研工作者。

將科研立足國需

志存高遠方能登高望遠，胸懷祖國方可大展宏圖。求學(xué)時，朱平安的科研視野就從未止于一隅。學(xué)成歸來后，他選擇扎根在香港城市大學(xué)開展研究工作，科研視野也從香港地區(qū)輻射到國家對微流控領(lǐng)域的整體需求。他直言：現(xiàn)如今，內(nèi)地與香港的科技交流越來越緊密，他希望能夠和團隊成員一起創(chuàng)新研發(fā)一些潛在的應(yīng)用技術(shù)，將研究成果真正扎根在祖國大地上。

微流控是由生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、材料、機械、電子等學(xué)科交叉而成的創(chuàng)新型研究熱點，既是一門在微尺度下研究流體力學(xué)的自然科學(xué)，又是一門通過微型化設(shè)備來操縱流體的技術(shù)?！皬目茖W(xué)上來講，我所研究的技術(shù)就是將流體在微米或亞微米尺度的空間中進行處理和操控，凡是符合這一情況的，都可以統(tǒng)稱為微流控技術(shù)?！敝炱桨步榻B說。

事實上，在我們的生活中也有一些廣泛存在但鮮為人知的微流控系統(tǒng)。在自然界中，植物的蒸騰作用其實就是將植物內(nèi)部的水從根部運輸?shù)饺~子的過程，而其進行內(nèi)部運輸?shù)墓艿辣闶且环N天然的微納流控系統(tǒng)。而人體血液的運輸與流通也與其有著異曲同工之妙。除此之外，在新冠肺炎疫情大流行的今天，核酸和抗原的檢測過程也是非常典型的微流控系統(tǒng)的應(yīng)用。

深耕在這一領(lǐng)域多年，朱平安從微流控技術(shù)的基礎(chǔ)到應(yīng)用層面，都進行了深入探索與實踐。通過對行業(yè)現(xiàn)狀深入調(diào)查與分析，他發(fā)現(xiàn)：微納制造領(lǐng)域一直存在跨尺度的加工挑戰(zhàn)，微觀上實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的高精度多樣化制造和宏觀上實現(xiàn)器件的批量化低成本制造就像“魚和熊掌”一樣，往往不可兼得。微納制造包括自上而下和自下而上兩類技術(shù)，前者如光刻等，是利用宏觀基體材料加工出功能結(jié)構(gòu)，但是存在加工精度受限、設(shè)備昂貴、環(huán)境嚴格（如超凈間等）、成本高昂等缺點;后者如自組裝等，則是利用基本單元按照既定規(guī)則組裝成設(shè)計的結(jié)構(gòu)，雖然提高了加工精度，但不利于大規(guī)模制造，同時對結(jié)構(gòu)的宏觀性能調(diào)控仍有不足。有沒有可能發(fā)展一種新的加工思路，使結(jié)構(gòu)的高精度多樣化制造和宏觀上的批量化低成本制造都可以兼顧？在明確的方向指引下，朱平安展開了一系列研究攻關(guān)。

針對這些不足，朱平安利用流體的軟物質(zhì)特性和多尺度流動特點，創(chuàng)新性地發(fā)展了微流控軟制造技術(shù)。一方面，流體優(yōu)異的變形能力為塑造種類多樣的結(jié)構(gòu)提供了可能;另一方面，微流控技術(shù)完美彌合了微觀和宏觀尺度間的差異，可同時滿足微納米級的加工精度和毫米至米級的批量化制備要求。

科研攻關(guān)之路漫漫。事實上，早在2013年，朱平安就開始圍繞微流控軟制造技術(shù)，從3個相對獨立又相互支撐的方面展開了系統(tǒng)研究。10年來，他通過微尺度多相流基礎(chǔ)研究精確控制微液滴產(chǎn)生，為微流控軟制造的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。在此之后，他利用微流體軟模板規(guī)模化精準制造仿生系統(tǒng)，驗證了微流控軟制造的可行性和通用性;通過調(diào)控固體表面流動用于發(fā)展新型開放空間微流控，拓展了微流控軟制造技術(shù)的應(yīng)用場景。這些研究為微流控軟制造在能源、環(huán)境、醫(yī)學(xué)、工程等多學(xué)科領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)，將對先進制造技術(shù)的發(fā)展進步產(chǎn)生重要影響。

一系列創(chuàng)新性科研成果衍生出一篇篇具有影響力的科研論文。從事科研多年來，朱平安先后在《科學(xué)》（Science）、《化學(xué)評論》（Chemical? Reviews）， 《自然·通信》（Nature? Communications）等期刊發(fā)表論文38篇，受邀在施普林格·自然（Springer Nature）出版社撰寫英文學(xué)術(shù)專著1部，公開PCT國際專利1項;研究成果獲得新華社、《南華早報》、《泰晤士報》等眾多媒體的重點報道。在相關(guān)科研成果的支撐下，朱平安曾獲得2022國際先進材料學(xué)會青年科學(xué)家獎、2021中國新銳科技人物突出成就獎、2018全球創(chuàng)新獎、2017香港青年科學(xué)家獎提名等榮譽和獎項。

任重道遠的科研之路

“鳥巢”（NEST）——是朱平安為自己的研究團隊所命名的名字。從2020年11月份正式入職香港城市大學(xué)，至今不到兩年，他就順利組建了一支將近10人的研究隊伍?；厮葸^往，一幕幕團隊建設(shè)時所經(jīng)歷的畫面從朱平安腦中浮現(xiàn)。他直言，建設(shè)實驗室團隊，是自己讀博士和從事博士后研究期間從未有過的經(jīng)歷。當(dāng)時作為一位剛?cè)肼毜男氯?，他也曾?dān)心過團隊的建設(shè)過程是否順利。在經(jīng)歷困難和躊躇之際，是香港城市大學(xué)機械系的老師還有學(xué)校的各個行政部門，給予了他巨大的支撐與幫助。讓他僅用幾個月的時間，就將實驗所用的基礎(chǔ)設(shè)備購買完成。在此后的一年間，他又親力親為、一步步將實驗室整體搭建完成，并在2021年6月份，成功招募了第一位學(xué)生。

“麻雀雖小，但是五臟俱全。”朱平安這樣評價自己的研究團隊。這個小小的“科研鳥巢”，飽含朱平安對于科研理想的希望與寄托。他的最終目標是把自己的實驗室打造成一個具有超強團隊凝聚力且又溫馨自在的“鳥窩”，幫助自己的學(xué)生們孵化更多有價值的科研成果。

創(chuàng)新科技發(fā)展，人才是基礎(chǔ)。香港特區(qū)政府勞工及福利局此前發(fā)布的《2027年人力資源推算報告》顯示，香港創(chuàng)科產(chǎn)業(yè)的人力需求在未來數(shù)年內(nèi)將按年增長4.3%，增速居各行業(yè)之首。預(yù)計到2027年，香港創(chuàng)科相關(guān)行業(yè)的人力資源需求將達到5.76萬人，人才缺口亟須補齊。在這一現(xiàn)狀之下，相關(guān)領(lǐng)域科研人才的培養(yǎng)也成為擺在朱平安眼前的重要任務(wù)。

回顧過往的科研生涯，朱平安深知一位良師對于學(xué)生成長的深遠影響。在多年的科研征程中，他曾在香港大學(xué)和哈佛大學(xué)的課題組接觸到了不同科研團隊實驗室管理及培養(yǎng)學(xué)生的思路，這些寶貴的科研經(jīng)歷也讓他收獲了一筆無形的財富。特別是團隊扁平化的管理方式，能夠幫助學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并根據(jù)不同學(xué)生的具體情況制訂培養(yǎng)方案，讓朱平安受益匪淺。在這些教學(xué)及管理思想的啟發(fā)下，朱平安在培養(yǎng)學(xué)生時，會更加注重因材施教，在跟學(xué)生一對一的交流中，幫助他們發(fā)現(xiàn)自己的特長與優(yōu)勢，使他們在科研中更好地發(fā)揮自己的主觀能動性。

朱平安將自己的學(xué)生比喻為幼鳥，他說：“一般幼鳥在巢中要待4年的時間，在這4年間我會盡力地幫助他們成長，使他們能夠具備獨立科研的能力。4年之后我希望他們每個人都能靠自己的力量展翅高飛，創(chuàng)造屬于自己的一片科研天空?！?/p>

科技的發(fā)展瞬息萬變。立足于產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，朱平安發(fā)現(xiàn)了微流控軟制造領(lǐng)域新的發(fā)展機遇。微流控軟制造具有高精度、批量化、多樣性、低成本、綠色、兼容的優(yōu)勢。隨著多學(xué)科的交叉融合及實際需求的不斷增長，其將極大促進先進制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展，并在能源、信息技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域展開諸多應(yīng)用。

“過往的求學(xué)經(jīng)驗告訴我，想真正做好一個有用的技術(shù)，絕對不能缺失對它背后的機理探討，因為缺了這一步，我們就很難發(fā)明出能夠真正解決社會問題的技術(shù)?！敝炱桨舱f。面向未來，他希望能夠引領(lǐng)團隊立足于基礎(chǔ)研究，從智能生產(chǎn)、智能器件、智能應(yīng)用三方面將“微流控軟制造”升級為“微流控軟智造”，最終將它發(fā)展成一門通用的微納制造技術(shù)，推動先進制造業(yè)的綠色、高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。

在朱平安看來，科研不是空中樓閣，如果沒有辦法形成一些具有應(yīng)用價值的科研技術(shù)，只是單純地發(fā)一些理論文章的話，科研的道路便會越走越窄?！拔磥?，我還是希望能夠和團隊成員們一起做出更多對社會有價值、有意義的科研成果，我相信這也是大多數(shù)科研工作者的心聲?！敝炱桨矆远ǖ卣f。

（責(zé)編：張聞）