劉靜：創(chuàng)新是最好的嘉獎(jiǎng)
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 2014-9-19 郝俊
劉靜更愿意將自己的獲獎(jiǎng)，看作是國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)中國(guó)傳熱學(xué)研究的肯定。他說(shuō)：“如果做出來(lái)的東西能夠有幸真正為世人所用，哪怕只有一小點(diǎn)，我想那就是最大的滿足和成就了。”
8月下旬，2014國(guó)際傳熱大會(huì)在日本京都召開，在這個(gè)素有“國(guó)際傳熱學(xué)界奧林匹克盛會(huì)”之譽(yù)的學(xué)術(shù)舞臺(tái)上，一位備受矚目的中國(guó)科學(xué)家發(fā)出這樣的心聲：“Better China，Better World（更好的中國(guó)，更好的世界）。”
這位令全球同行刮目相看的科學(xué)家名叫劉靜，清華大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所雙聘研究員，在此次大會(huì)上榮膺威廉•伯格獎(jiǎng)（The William Begell Medal）。這是中國(guó)科學(xué)家首次獲得國(guó)際傳熱界最高獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)。威廉•伯格獎(jiǎng)每4年頒發(fā)一次，每次僅1名獲獎(jiǎng)?wù)撸蓙?lái)自全球多個(gè)國(guó)家且彼此獨(dú)立的權(quán)威學(xué)者提名并推舉產(chǎn)生，獲獎(jiǎng)?wù)?ldquo;在熱科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域因卓越貢獻(xiàn)而備受傳熱界尊敬，且其大會(huì)主題報(bào)告被評(píng)定為對(duì)熱科學(xué)及工程學(xué)具有深遠(yuǎn)影響”。
因威廉•伯格獎(jiǎng)嚴(yán)格的評(píng)選程序和重要分量，有學(xué)界同行甚至將其視為傳熱學(xué)界的“終身成就獎(jiǎng)”。劉靜以45歲的年齡獲獎(jiǎng)，這在以往國(guó)際傳熱大會(huì)的獲獎(jiǎng)?wù)咧胁⒉欢嘁姡浴锻ㄏ驉盒阅[瘤靶向冷凍或熱消融治療的途徑：生物體系內(nèi)熱量的精準(zhǔn)輸運(yùn)》為題所作的大會(huì)主題報(bào)告，被頒獎(jiǎng)委員會(huì)稱為“主題報(bào)告中的主題報(bào)告”。
獎(jiǎng)牌背后
載譽(yù)歸來(lái)，劉靜在中科院理化所接受了《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者的采訪，剛一走進(jìn)那間略顯局促的辦公室，他就向記者忙不迭介紹起擺放在窗臺(tái)下、墻角里、茶幾上的各種創(chuàng)造發(fā)明，液態(tài)金屬CPU散熱器、刀片式散熱器、液態(tài)金屬電子電路打印機(jī)……占據(jù)大半空間的各種設(shè)備足以開一場(chǎng)小型的創(chuàng)新成果展，目力所及卻始終不見威廉•伯格獎(jiǎng)獎(jiǎng)牌的身影。
劉靜起身在書柜里上下尋摸，終于在一堆資料和儀器的包圍、疊壓中，“拯救出”被隨意擱置在角落里的獎(jiǎng)牌。當(dāng)說(shuō)起獲獎(jiǎng)感受，這位質(zhì)樸而熱情的科學(xué)家接連表示“出乎意料”，一如得知獲獎(jiǎng)消息時(shí)最初的心情。
“非常開心的是，我的這些研究工作完完全全是在國(guó)內(nèi)完成的，這說(shuō)明我們?cè)谥袊?guó)所作的研究確實(shí)能夠達(dá)到國(guó)際傳熱學(xué)界的先進(jìn)水平。”劉靜獲獎(jiǎng)的消息，也讓國(guó)內(nèi)同行深感振奮。
劉靜更愿意將自己的獲獎(jiǎng)，看作是國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)中國(guó)傳熱學(xué)研究的肯定。他說(shuō)自己是幸運(yùn)的，因此也要感謝中國(guó)工程熱物理學(xué)界對(duì)他的認(rèn)可，更要感謝研究團(tuán)隊(duì)師生們的支持。“這么多年來(lái)，我們其實(shí)很少自己去主動(dòng)申報(bào)獎(jiǎng)項(xiàng)。”
去年，劉靜接到了國(guó)際傳熱大會(huì)組委會(huì)的邀請(qǐng)，希望他提供相關(guān)材料供主題報(bào)告遴選委員會(huì)參考。這是一次難得的與同行切磋交流的機(jī)會(huì)，他決定把自己認(rèn)為比較有代表性的傳熱學(xué)前沿工作介紹給大家，于是選擇了有關(guān)腫瘤精準(zhǔn)治療的主題。
“腫瘤微創(chuàng)治療中的傳熱學(xué)問(wèn)題是我們實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期主攻的重要方向，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用實(shí)踐都面臨很多挑戰(zhàn)。”劉靜之所以特別關(guān)注腫瘤物理治療，是因?yàn)樗钪?ldquo;這是異常嚴(yán)峻的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年僅在中國(guó)腫瘤新發(fā)病例就超過(guò)300萬(wàn)，而腫瘤死亡人數(shù)則高達(dá)200多萬(wàn)，傳統(tǒng)的放療和化療面臨諸多困境，而近年來(lái)新興的微創(chuàng)治療又對(duì)能量的精準(zhǔn)輸運(yùn)提出迫切需求。
人體結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，為了達(dá)到對(duì)病灶目標(biāo)的精準(zhǔn)治療，劉靜團(tuán)隊(duì)發(fā)展出了一系列理論與醫(yī)療裝備技術(shù)，他們深知，高水平的治療不僅取決于醫(yī)學(xué)本身，更有賴于物理、材料、工程等多學(xué)科的交叉融合。
“你看辦公室里的這些裝備，看上去似乎跟醫(yī)療沒(méi)什么關(guān)系，但結(jié)合這些積累，我們?cè)谏镝t(yī)療產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已開展了二十多年的探索。”劉靜所從事的傳熱學(xué)研究有著廣泛的應(yīng)用范疇，涉及能源、信息、生物、電子等多個(gè)領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的交叉性。
擁有廣博知識(shí)的同時(shí)，牢牢把握深入探究的研究方向，這或許是劉靜此次榮獲威廉•伯格獎(jiǎng)為國(guó)內(nèi)科學(xué)界帶來(lái)的重要啟示。
在生物傳熱學(xué)研究中，劉靜提出了一系列新方向并完成了理論建構(gòu)，如宏微觀復(fù)雜生物傳熱理論與算法、納米冷凍治療學(xué)、堿金屬熱療法、血管相變傳熱、熱舒適神經(jīng)學(xué)理論等，不僅如此，他還在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了大量技術(shù)發(fā)明，其中歷經(jīng)10余年研制的腫瘤微創(chuàng)高低溫復(fù)式治療設(shè)備“康博刀”即將完成臨床試驗(yàn)。
這些突破性的工作讓劉靜成為生物傳熱學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際知名學(xué)者，而在真正見到劉靜以前，不熟悉他的國(guó)內(nèi)外同行一直以為能有如此成就之人一定是一個(gè)“old man（老人）”了，而熟悉他的人都知道，其實(shí)這位科學(xué)家正值當(dāng)打之年。
理工兼?zhèn)洌t(yī)學(xué)添彩
常常聽到有人詬病國(guó)內(nèi)科技界的基礎(chǔ)研究與技術(shù)應(yīng)用相互脫節(jié)，而在劉靜的科研事業(yè)中，卻不難發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用的完美融合，這與他的學(xué)術(shù)成長(zhǎng)歷程不無(wú)關(guān)系。
1987年，高考發(fā)揮并不太理想的劉靜被清華大學(xué)熱能工程系燃?xì)廨啓C(jī)專業(yè)錄取，盡管這不是他的第一志愿，但入校后他很快發(fā)現(xiàn)自己其實(shí)受到了命運(yùn)的眷顧。
“要讓我再作一次選擇，我仍然非常喜歡這個(gè)歷史上人才輩出、名師薈萃的專業(yè)。”劉靜說(shuō)他一直覺(jué)得十分幸運(yùn)的是，得到了一批杰出教師的教導(dǎo)和指點(diǎn)，在清華燃?xì)廨啓C(jī)這個(gè)既重實(shí)踐，又強(qiáng)調(diào)理論的工科專業(yè)中，得以打下極為扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)，“不少課程都涉及大量的公式推演”。在清華的環(huán)境熏陶下，劉靜很早就確立了對(duì)科學(xué)研究的興趣，為此，大二下半學(xué)期，他特別選擇了物理系現(xiàn)代應(yīng)用物理專業(yè)作為第二學(xué)位，從此開始了“理工兼修”“融會(huì)貫通”的學(xué)習(xí)和工作歷程，那種工程學(xué)注重解決實(shí)際問(wèn)題，而物理學(xué)要求窮根究底的風(fēng)格始終貫穿其間。
1992年，本科畢業(yè)的劉靜成為當(dāng)時(shí)清華大學(xué)較早的一批直博生，在導(dǎo)師建議下專攻生物傳熱學(xué)，這被他視為自己學(xué)術(shù)成長(zhǎng)中的一次分水嶺。
“生物體系實(shí)在精妙復(fù)雜，當(dāng)時(shí)我一點(diǎn)基礎(chǔ)都沒(méi)有，但興味盎然。”多年后，劉靜對(duì)導(dǎo)師的建議心懷感激，因?yàn)樵诠こ毯臀锢淼幕A(chǔ)之外，正是生命現(xiàn)象的豐富極大地激發(fā)了他對(duì)于自然界的想象力。在工程熱物理與生命科學(xué)交叉的地帶，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)絢麗多彩的世界。
“在我開始起步時(shí)，但凡看到生命與熱學(xué)相關(guān)的研究，我總是興奮不已。”興趣是最好的老師，劉靜開始主動(dòng)尋找嚴(yán)酷的科研挑戰(zhàn)，拼命吸收知識(shí)的養(yǎng)分。相比于科教資源豐富的今天，當(dāng)年的科研和教學(xué)條件還很有限，學(xué)術(shù)交流的機(jī)會(huì)十分難得，只要看到圖書館有學(xué)術(shù)報(bào)告，劉靜一定跑去聆聽，并不在意是否跟自己的專業(yè)和課題相關(guān)。
從零開始，僅用了不到三年半時(shí)間，劉靜便完成了生物傳熱學(xué)方向的博士論文，1996年2月初獲清華大學(xué)工程熱物理專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位后留校任教。
然而留校之初，由于缺乏基本的科研條件，科研經(jīng)費(fèi)幾乎為零，劉靜度過(guò)了一段較為艱難的時(shí)光，曾經(jīng)一度在半年內(nèi)沒(méi)有電腦可用。但他始終秉持這樣的觀念：要在有限的條件下做力所能及的科研。
當(dāng)時(shí)，劉靜開設(shè)了一門全新的生物傳熱學(xué)課程，因?yàn)闆](méi)有現(xiàn)成教材，他決定自己編寫。“如果對(duì)自己做的事情不滿意，我就感覺(jué)堵得慌。”沒(méi)有幫手，查閱文獻(xiàn)也不像今天如此便捷，劉靜利用一切時(shí)間加緊工作，參考書和手稿時(shí)常鋪得滿床都是。編寫完的教材，后由清華校辦印刷廠印制成內(nèi)部教材，在教學(xué)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。由于覺(jué)得自己太年輕，劉靜甚至從未想到要正式發(fā)表這部著作，直到后來(lái)在一些老師的建議下才聯(lián)系出版。這部劉靜于28歲時(shí)出版的《生物傳熱學(xué)》，此后成為該領(lǐng)域的基礎(chǔ)文獻(xiàn)，以后他又相繼出版了系列前沿著作，為建立從低溫到高溫生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的學(xué)術(shù)體系作出了重要貢獻(xiàn)。
永恒的快樂(lè)
“中國(guó)的科研條件和環(huán)境正在迅速變好，我很高興并期待著能通過(guò)自己的工作讓中國(guó)和世界變得更好。” 這句劉靜在國(guó)際傳熱大會(huì)專門為其舉辦的威廉•伯格獎(jiǎng)?wù)写龝?huì)上應(yīng)邀致辭時(shí)所說(shuō)的話，的確是他的肺腑之言。這是他過(guò)去15年所走過(guò)科研歷程的真實(shí)寫照。
1999年，即將結(jié)束美國(guó)普渡大學(xué)博士后研究的劉靜，面臨人生中的又一次重大選擇——回國(guó)還是留下？身邊一同前往美國(guó)的妻子身懷六甲、美國(guó)就業(yè)市場(chǎng)正處黃金年代、著名高校拋來(lái)的橄欖枝、舒適輕松的生活環(huán)境……但另一邊，又是身處異鄉(xiāng)的漂泊感，這些很難讓一個(gè)29歲的青年不有所猶豫。然而，中國(guó)科學(xué)院于1998年正式批準(zhǔn)其入選“百人計(jì)劃”的消息始終在心底不斷召喚著他。
“當(dāng)時(shí)的心情是有點(diǎn)復(fù)雜，但回國(guó)開創(chuàng)全新事業(yè)的決心堅(jiān)不可摧。”1999年6月，劉靜如期回國(guó)，在中科院“百人計(jì)劃”支持下，創(chuàng)建了中科院理化技術(shù)研究所低溫生物與醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
15年過(guò)去，劉靜深為當(dāng)時(shí)的選擇感到欣慰：“我很慶幸自己回來(lái)了，也為自己這些年的工作感到滿意，心里尤感踏實(shí)的是，我們?cè)谧约旱耐恋厣蠟閲?guó)家的科研事業(yè)貢獻(xiàn)了自己的智慧。”
回到理化所的劉靜，又面臨了同樣是全新領(lǐng)域的低溫工程學(xué)，一切又要從零開始。不過(guò)，他所看重的，是理化所擁有國(guó)內(nèi)最好的低溫研究基礎(chǔ)和條件，是開展低溫生物醫(yī)學(xué)研究的絕佳選擇。創(chuàng)建之始，劉靜就開始為這個(gè)全新的實(shí)驗(yàn)室塑造基礎(chǔ)和應(yīng)用相結(jié)合的研究風(fēng)格。
他首先啟動(dòng)了腫瘤微創(chuàng)高低溫復(fù)式治療設(shè)備“康博刀”的研發(fā)工作，然而從原理到樣機(jī)，再到臨床實(shí)驗(yàn)后投入市場(chǎng)，擺在劉靜團(tuán)隊(duì)面前的，是長(zhǎng)達(dá)十多年的漫長(zhǎng)之路。
“光靠研制醫(yī)療設(shè)備的話，實(shí)驗(yàn)室恐怕無(wú)以為繼。”于是，劉靜再度審視傳熱學(xué)的老本行，力求在新興交叉學(xué)科領(lǐng)域再開新途。2001年，他出版了國(guó)內(nèi)外首部《微米/納米尺度傳熱學(xué)》，產(chǎn)生重大反響，一度被印刷5次，為新興學(xué)科的繁榮作出了重要貢獻(xiàn)。
即便如此，劉靜還是在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)感到“堵得慌”，因?yàn)樗麑?shí)在不想在業(yè)已成型的科研方向上做些查缺補(bǔ)漏的工作。
直到“液態(tài)金屬”這個(gè)幾乎被全世界忽略的領(lǐng)域突然為他帶來(lái)了顛覆性的想法：“液態(tài)金屬在室溫下可以流動(dòng)，那么，為何不能將其與芯片冷卻建立起關(guān)聯(lián)？”
有如水銀瀉地一般，“液態(tài)金屬”從此為劉靜打開了創(chuàng)新的閘門，一項(xiàng)又一項(xiàng)基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)突破接連在其實(shí)驗(yàn)室問(wèn)世：液態(tài)金屬芯片冷卻技術(shù)、液態(tài)金屬電子電路打印機(jī)、植入式醫(yī)療電子在體3D打印技術(shù)、液態(tài)金屬神經(jīng)連接與修復(fù)技術(shù)、液態(tài)金屬血管造影術(shù)……在國(guó)內(nèi)外許多著名科技媒體的報(bào)道中，劉靜實(shí)驗(yàn)室作出的液態(tài)金屬研究持續(xù)入選其故事的主角。
由于工作上鮮明的前瞻性，劉靜的很多研究似乎游走在科幻與現(xiàn)實(shí)之間，他沉迷于此。然而在兒子的眼里，這位父親的生活看上去有些枯燥乏味，曾經(jīng)問(wèn)起他：“你每天一大早出門，深更半夜回來(lái)，放假了也不休息，到底有什么東西如此吸引你？”
一開始，劉靜有些不知如何作答，細(xì)想下，他這樣告訴孩子：“也許，我們?cè)谧非笠环N永恒的快樂(lè)。”
這是無(wú)止境的創(chuàng)新所帶來(lái)的快樂(lè)。“如果做出來(lái)的東西能夠有幸真正為世人所用，哪怕只有一小點(diǎn)，我想那就是最大的滿足和成就了。”劉靜說(shuō)，這是他所能想到的最高嘉獎(jiǎng)。
