塑料造皮肤也能拥有人类触觉 华人女科学家做到了

鲍哲南手中的透明薄膜材料，犹如购物频道中坚韧无比的保鲜膜，但它的科技含量远非寻常所见。这款诞生于美国斯坦福大学化学工程实验室的高分子材料，拥有出色的导电性和拉伸性，被鲍哲南形象地称为“柔性电极”。在未来，它将成为人造皮肤的核心材料，展现独特的自我修复与生物降解特性。更令人惊叹的是，这种材料具备“知觉”，能够感知刺痛和周边温度。

13年前，鲍哲南毅然放弃了贝尔实验室的丰厚待遇，投身斯坦福大学化学工程系，与学生共同编织起一个关于“人造皮肤”的梦想。她的努力成果已在最新一期美国《科学进展》杂志上得到了充分展示。如今，鲍哲南的名字已广为人知，继被权威科研期刊《自然》杂志评为年度十大科学人物后，今年3月，她又荣获第19届欧莱雅-联合国教科文组织“世界杰出女科学家成就奖”。

站在众多杰出女科学家中间，鲍哲南显得纤细娇小，但她的发明却被业界视为颠覆电子工业格局的潜力股。在接受第一财经邮件专访时，她透露了下一步计划：“验证这种材料能否安全植入生物肌体。”在男性主导的科学领域，鲍哲南的表现引人注目，就像她发明的柔性电极一样，展现出巨大的柔韧力量。

按照鲍哲南的说法，研发柔性电极并将其用于人造皮肤研发，需要跨越三个难关。首先是保证电极的柔软性，以便与神经接触时不会损坏人体组织。鲍哲南团队经过研究，选中了一种具有生物相容性和强导电性的塑料，并通过添加一种类似肥皂表面活性剂的分子进行改良，从而增强了其韧性和承载能力。经过测试，改良后的新材料在拉伸到原长度的两倍时仍能保持高导电率。

第二个挑战是赋予材料人类的触觉和感知力。为此，鲍哲南和她的团队设计了像金字塔一样的传感器，这些传感器比人类的头发细100倍，并附于柔性材料上增强其敏感度。当环境因素发生变化时，这些传感器会发出电信号。最后一个挑战在于确保传感器和电信号的信息能够通过神经中枢及时传输到大脑。为此，鲍哲南团队必须设计电子电路以确保电信号以特定的方式和形状被大脑理解。目前柔性电极已进入动物大脑感知验证阶段。

尽管人造电子皮肤还需要时间成熟，但柔性电极已经开始展现出其应用价值。例如其触觉传感器可用于测试脉搏并转化为血压信息；而温度传感器则可保护锂电池避免因过热而损坏。电动汽车的锂电池也能受益于这种材料的自我修复功能。

柔性电极的成功研发是鲍哲南多年来在化学工程领域的深耕结果。她跟随华裔高分子化学家于鲁平深入学科交叉领域的研究，为她打开了科学的大门。在这个过程中，她逐渐领悟到化学的深层含义和价值。“理解公式和数据是解决具体问题的重要方式。”这一感悟让她更加坚定地走在科研的道路上。现如今，鲍哲南被誉为“暴走英雄”，她的梦想正一步步实现。鲍哲南博士毕业之后，立刻加盟赫赫有名的贝尔实验室，与顶尖物理学家和电子工程专家并肩工作。在这个精英汇聚之地，跨学科思维的碰撞层出不穷。对于鲍哲南的杰出成就，她的母亲在接受媒体采访时曾感慨道：“我们从未预料到她能取得如此巨大的成就。”

移民到美国之后的生活，让鲍哲南身边的朋友产生了一些疑惑：“你们为何给孩子施加如此大的压力，让她不断向前冲刺？”其实，对此问题，鲍哲南的家人总是感到有些冤枉，因为他们从未对鲍哲南施加过任何压力，那些压力完全来自于鲍哲南自身的追求卓越的精神。在化学工程领域，鲍哲南已经取得了卓越的研究成果，她的才华吸引了众多科研基金和经费的青睐。她的合作伙伴对她的能力评价极高。

即便是如此杰出的科学家，鲍哲南也曾遭遇挫折。她与德国科学家舍恩等人在超导体、分子电子学和分子晶体等热门科研领域有过合作。舍恩曾在权威杂志发表论文，宣布制造出了世界上最小的纳米晶体管，这一成果甚至曾被寄予冲刺诺贝尔奖的希望。这一论文的可信度引发了科研领域的争议。审查委员会最终介入调查，并明确指出：“舍恩确实存在造假行为，而鲍哲南及其他参与研究的科学家均与此无关，且对此毫不知情。”

对于自己的成功秘诀，鲍哲南谦虚地表示：“我并非天赋异禀的人，我所做到的只是坚持不懈和保持乐观。”她强调科研需要科学思维加上刻苦的努力。值得一提的是，她的父亲对她的成长有着深远的影响。小时候的一次散步对话中，父亲通过一个简单的实验让她明的密度比水小，浮在水上，这使她意识到实验验证的重要性。

如今，这位曾经的懵懂少女已经成为改变世界和人类未来生活的女科学家。鲍哲南不仅着眼于未来科技的改变，更关注当下的生活方式。她坚持每天步行一个小时上下班，这一习惯让她在繁忙的科研生活中保持了健康的生活方式。她被誉为斯坦福大学的“暴走英雄”，她的头像甚至被印在宣传海报上。她鼓励身边的人也采用这种健康的生活方式。