“我本科專業(yè)偏工程類，來國(guó)科大前，我很擔(dān)心能不能適應(yīng)好理科專業(yè)的轉(zhuǎn)換。”2018級(jí)高分子化學(xué)與物理專業(yè)直博生李慧靜回憶剛讀研時(shí)說。
國(guó)科大博士生導(dǎo)師、中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員陳濤信心滿滿，給了她肯定的答案。
李慧靜
在雁棲湖校區(qū)集中學(xué)習(xí)時(shí)光里，李慧靜沉醉于多樣全面的課程。“我初步認(rèn)識(shí)了水凝膠，我的思維也從原來的宏觀化學(xué)工藝設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒂^的化學(xué)結(jié)構(gòu)分子設(shè)計(jì)。”從高分子物理、高分子化學(xué)，到膠體、軟物質(zhì)等理論課，都在為她的“答案大廈”，扎下穩(wěn)固根基。
令李慧靜印象深刻的，還有一門考核拿到“Perfect”的英語(yǔ)課，“我當(dāng)時(shí)的選題是‘Gender’。通過調(diào)查、分析和總結(jié)，我了解到大眾關(guān)于科學(xué)家的一些刻板印象。所以我更加下定決心，以屠呦呦等科學(xué)家為榜樣，做力所能及的貢獻(xiàn)，鼓勵(lì)到喜歡科學(xué)的女孩。”
李慧靜最喜歡晚課后經(jīng)過的雁棲湖校區(qū)“果殼隧道”
加入中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所智能高分子團(tuán)隊(duì)后，李慧靜在同門師生的帶領(lǐng)下，繼續(xù)潛心攻克科研。“我們課題組有‘一帶一’傳統(tǒng)，最初進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，陳老師和學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們會(huì)解釋和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則?！本瓦@樣，李慧靜開始搭建她的“答案大廈”，嘗試結(jié)合軟體驅(qū)動(dòng)器和仿生傳感，制備具有友好人機(jī)交互界面的智能機(jī)器人。
隨著智能機(jī)器人逐漸走進(jìn)大眾生活，友好人機(jī)交互界面對(duì)于大眾和機(jī)器人的安全互動(dòng)越來越重要。而設(shè)計(jì)友好人機(jī)交互體系重要的靈感來源，就是讓機(jī)器人模仿自然生物本身對(duì)于外界的反應(yīng)。
“這個(gè)方向比較新穎，不僅僅需要材料專業(yè)理論知識(shí)，還需要大量機(jī)械設(shè)計(jì)構(gòu)思?！痹谠O(shè)計(jì)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的過程中，李慧靜努力學(xué)習(xí)和思考國(guó)內(nèi)外前沿技術(shù)和設(shè)計(jì)方法。“驅(qū)動(dòng)器抓手抓取不同溫度，手握反應(yīng)會(huì)有不同。拿起不同物體，肌肉收縮也會(huì)有對(duì)應(yīng)的控制……具備感知能力的智能機(jī)器人，可以越來越接近自然生物，對(duì)人類也能更加友好?！彼告付劇?/font>
驅(qū)動(dòng)器抓手相關(guān)示意圖
和傳統(tǒng)硬質(zhì)機(jī)器人相比，軟體機(jī)器人的身體由軟質(zhì)材料制備，確保更安全的人機(jī)交互界面。作為軟體機(jī)器人設(shè)計(jì)的主要靈感源泉，自然生物生活在變化莫測(cè)的環(huán)境中。同理，軟體機(jī)器人的工作環(huán)境也充滿變化，通過實(shí)現(xiàn)自然生物類似的功能（機(jī)體控制、環(huán)境探索、對(duì)刺激做出反應(yīng)）可以更好地適應(yīng)環(huán)境。
“這就需要引入傳感能力?！崩罨垤o表示。
得益于柔軟的主體，柔性傳感器件被廣泛應(yīng)用于構(gòu)建人機(jī)友好界面上。李慧靜研究發(fā)現(xiàn)，通過模仿肌肉驅(qū)動(dòng)與傳感功能，將水凝膠機(jī)器人和碳材料傳感器結(jié)合在一起，能讓軟體機(jī)器人整體柔性化并具有自傳感能力，使其驅(qū)動(dòng)過程數(shù)字化輸出，進(jìn)一步推動(dòng)實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人的智能控制。該進(jìn)展發(fā)表在國(guó)際化工領(lǐng)域頂級(jí)期刊Chemical Engineering Journal。
根據(jù)研究，李慧靜等人還總結(jié)了凝膠仿生皮膚的發(fā)展，提出了凝膠柔性電子皮膚存在的問題和未來發(fā)展方向。相關(guān)綜述發(fā)表在領(lǐng)域頂級(jí)期刊Macromolecular Rapid Communications。
“看到實(shí)驗(yàn)成果得以發(fā)表，雖是一小步，但意義重大。”李慧靜更加堅(jiān)定，希望可以通過努力，做出更多對(duì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際有用的東西。
李慧靜為第一作者在Chemical Engineering Journal發(fā)表論文
在這過程中，科研本身的樣子在李慧靜眼中逐漸清晰?！芭c影視作品中的酷炫輕松截然不同，我們摸索實(shí)驗(yàn)條件、改進(jìn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，十分辛苦，但又有成就感?！崩罨垤o希望，能進(jìn)一步賦予智能機(jī)器對(duì)外界刺激的反應(yīng)能力，在保護(hù)機(jī)器自身同時(shí)加強(qiáng)柔性傳感敏感度，保障機(jī)器工作過程中不傷害到人類。
陳濤的新奇點(diǎn)子，也總能讓李慧靜靈光一閃，“陳老師在指導(dǎo)我們實(shí)驗(yàn)的過程中，會(huì)從不同視角提出問題，打破思維局限，讓我們迸發(fā)很多新的想法。陳老師也并沒有責(zé)備我的不成熟，而是耐心地鼓勵(lì)我們繼續(xù)前行，為我們創(chuàng)造條件?！闭?yàn)殛悵慕虒?dǎo)，李慧靜的“答案大廈”，越筑越穩(wěn)。
課題組合影
“多種思維碰撞中才能產(chǎn)生好的科研想法，也是獲得前沿科學(xué)資訊的重要途徑之一?！笨蒲薪?jīng)歷讓李慧靜深感與各領(lǐng)域優(yōu)秀科研工作者溝通的重要性。她表示，要成為優(yōu)秀的科研工作者，良好的溝通能力必不可少。勇于并善于向別人展示自己的工作，讓別人更快地了解自己的工作并提出新的看法和建議，才能讓彼此不斷進(jìn)步。
2022年3月的一個(gè)繁忙周五，李慧靜在實(shí)驗(yàn)間隙休息時(shí)，收到了第71屆諾貝爾獎(jiǎng)獲得者大會(huì)的邀請(qǐng)函。據(jù)了解，經(jīng)過自愿申報(bào)、學(xué)校推薦、專家評(píng)審和德國(guó)林島諾貝爾獎(jiǎng)獲得者大會(huì)基金會(huì)確認(rèn)，本年度中國(guó)有30名博士生獲得大會(huì)“入場(chǎng)券”。
自1951年起，每年6月底到7月初，全球以化學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)/生理學(xué)為主的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者都會(huì)在德國(guó)林島召開一年一度的“諾貝爾獎(jiǎng)獲得者大會(huì)”。今年的主題是化學(xué)，在這場(chǎng)科學(xué)盛會(huì)上，與眾多科學(xué)大咖面對(duì)面對(duì)話的，是一批從世界80多個(gè)國(guó)家遴選出來的優(yōu)秀博士生和青年科學(xué)家。對(duì)全球青年學(xué)者而言，這是一次難得的機(jī)會(huì)和經(jīng)歷。
“激動(dòng)的心情難以抑制，我立馬把消息分享給陳老師和我的家人。同時(shí)，我期待可以更了解諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的科研過程和構(gòu)思，與他們溝通更多關(guān)于未來發(fā)展方向的問題，并展示我們的工作。”這次參會(huì)，她希望把團(tuán)隊(duì)研究成果傳播出去，在交流中學(xué)習(xí)更多研究方法，開拓眼界、拓寬思路，做出更加實(shí)用的人工智能。
李慧靜實(shí)驗(yàn)中
“德國(guó)的科研工作嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度聞名世界，德國(guó)馬普所更是被譽(yù)為諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的搖籃。前往德國(guó)進(jìn)修的夢(mèng)想一直在我心中縈繞?！睘榱藢?shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，李慧靜一直將學(xué)習(xí)德語(yǔ)作為業(yè)余愛好，希望有一天能用上。
李慧靜憧憬著去更高的平臺(tái)看看，提高見解，學(xué)習(xí)更多前沿知識(shí)?！跋Ｍ约涸诓┦慨厴I(yè)后，可以進(jìn)一步深造。學(xué)成回國(guó)，為祖國(guó)科技發(fā)展做出貢獻(xiàn)。”
她的“答案大廈”，正在穩(wěn)步建設(shè)中不斷向著高處……
轉(zhuǎn)發(fā)自中國(guó)科學(xué)院大學(xué)官微
（研究生處 呂笑天、高分子實(shí)驗(yàn)室 李慧靜）
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