1. 請(qǐng)簡(jiǎn)單自我介紹,分享一下您的學(xué)術(shù)背景和研究方向。
大家好,我是徐亞?wèn)|,現(xiàn)任北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院助理教授、博士生導(dǎo)師,入選2024年國(guó)家高層次人才計(jì)劃青年項(xiàng)目。我本科是在四川大學(xué)學(xué)習(xí)材料化學(xué),此后,于英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院攻讀了藥物科學(xué)(Drug Sciences)碩士,開(kāi)始系統(tǒng)接觸生物醫(yī)用材料與藥物遞送。博士階段我轉(zhuǎn)向化工,在美國(guó)密蘇里大學(xué)獲得博士學(xué)位,研究重點(diǎn)放在柔性可拉伸功能材料。博士畢業(yè)后在美國(guó)加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程系從事博士后研究工作。我們課題組未來(lái)的的研究將主要致力于下一代柔性生物電子材料與器件的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,面向精準(zhǔn)醫(yī)療與個(gè)性化健康的重大臨床需求。
現(xiàn)任 Springer Nature 旗下期刊Discover Electronics編委。曾獲國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金(2022)、杰出化學(xué)工程博士生獎(jiǎng)(2022)、Raymond White 博士論文年度獎(jiǎng)學(xué)金(2022–2023)等。迄今在國(guó)際期刊發(fā)表論文20 余篇,以第一作者在Nature Nanotechnology、Science Advances、PNAS(2篇)等頂級(jí)期刊發(fā)表多項(xiàng)創(chuàng)新成果,并參與撰寫(xiě) Elsevier 學(xué)術(shù)專(zhuān)著。論文總引用1700 余次,H 指數(shù) 16;相關(guān)工作獲Nature、Nature Nanotechnology、Matter等權(quán)威期刊專(zhuān)文推薦,并被多家國(guó)際主流媒體報(bào)道。
2. 您的研究領(lǐng)域有哪些重要的科學(xué)問(wèn)題?這些研究對(duì)社會(huì)或產(chǎn)業(yè)有哪些潛在影響?
從科學(xué)問(wèn)題上看,我主要關(guān)注幾個(gè)核心挑戰(zhàn):(1)“軟”與“穩(wěn)”的統(tǒng)一:如何讓器件在保持組織般柔軟可拉伸的同時(shí),仍然具有穩(wěn)定良好的電學(xué)和電化學(xué)性能;(2)在大形變下保持信號(hào)“真實(shí)”:器官和皮膚在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大形變,如何讓電化學(xué)、電生理信號(hào)在拉伸、彎折甚至扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下仍然準(zhǔn)確可靠,而不是被機(jī)械噪聲干擾,是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)健康監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵;(3)多模態(tài)感知與復(fù)雜信息解碼:如何將電化學(xué)、生理信號(hào)、溫度、力學(xué)等多種信號(hào)集成在一張“電子皮膚”上,并借助算法從中提取與疾病或健康狀態(tài)真正相關(guān)的特征;(4)規(guī)模化制造:相比依賴(lài)剛性基底和復(fù)雜光刻流程的傳統(tǒng)超凈間工藝,柔性、生物相容基底難以直接兼容這一路徑,因此亟需發(fā)展面向柔性電子的增材制造與可擴(kuò)展加工工藝。
這些工作在社會(huì)和產(chǎn)業(yè)層面都有很直接的潛在影響。比如,柔性生物電子技術(shù)有望推動(dòng)醫(yī)療模式從原本間斷、被動(dòng)的就醫(yī)模式走向“日常連續(xù)管理”模式,在慢性病監(jiān)測(cè)、健康管理、心理壓力與情緒調(diào)控、術(shù)后與康復(fù)隨訪等場(chǎng)景中提供更早、更精準(zhǔn)、更個(gè)性化的決策依據(jù)。從產(chǎn)業(yè)層面看,面向柔性基底的新型增材制造工藝和多模態(tài)傳感平臺(tái),為可穿戴設(shè)備、智慧醫(yī)療、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互等產(chǎn)業(yè)提供新的材料與工藝范式,幫助催生一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵器件與系統(tǒng)。
3. 能否介紹一下您的求學(xué)經(jīng)歷,是由于哪些機(jī)緣促使您選擇了目前的研究方向?能否與我們分享一下求學(xué)之路上讓您印象深刻的突破或有趣的故事?
我的求學(xué)路線基本是沿著“材料—生物—工程—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”這條交叉主線在推進(jìn)的。本科階段,我在四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院主修材料化學(xué),第一次系統(tǒng)學(xué)習(xí)功能高分子、納米材料等課程,對(duì)“通過(guò)原子與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料功能”產(chǎn)生了持續(xù)的興趣。在 UCL 攻讀藥物科學(xué)期間,我開(kāi)始從事藥物遞送與生物醫(yī)用材料相關(guān)課題,真正接觸到細(xì)胞、組織以及臨床需求,也逐漸意識(shí)到:材料如果只停留在瓶子和燒杯中是不夠的,它真正的價(jià)值在于進(jìn)入人體和疾病場(chǎng)景。博士階段在化學(xué)工程系,我進(jìn)一步將研究重心放在適用于皮膚、組織和器官的動(dòng)態(tài)、柔性、多功能材料上,思考如何讓材料在真實(shí)生理環(huán)境中可靠工作。加入 Caltech 從事柔性生物電子方向的博士后研究,是一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)——在這里,材料不再只是實(shí)驗(yàn)曲線上的若干性能數(shù)據(jù),而要變成一張真正“貼”在皮膚或器官上的電子系統(tǒng),既能夠高保真地“感知”生理與化學(xué)信號(hào),又能夠與機(jī)體和外部設(shè)備高效“溝通”。


在求學(xué)過(guò)程中,有一段科研經(jīng)歷讓我至今印象很深。我們最初在做多孔銀納米線導(dǎo)電復(fù)合材料時(shí),出發(fā)點(diǎn)其實(shí)非常“工程化”——只是想把銀納米線從彈性基底的表面“藏”到孔結(jié)構(gòu)里,以改善銀納米線在柔性基底表面時(shí)界面不穩(wěn)定、容易脫落的問(wèn)題。沒(méi)想到在材料做出來(lái)之后,我們發(fā)現(xiàn)這種多孔結(jié)構(gòu)不僅很好地提升了界面穩(wěn)定性,還在兩個(gè)方面帶來(lái)了意料之外的收獲:一是同樣的導(dǎo)電性能下,所需的銀納米線摻入量可以大幅降低;二是在拉伸、彎折等大形變條件下,復(fù)合材料的電學(xué)性能更加穩(wěn)定,循環(huán)多次后電阻變化也明顯減小。最終,我們深度的發(fā)掘這其中的原理幫助我們把這篇工作發(fā)表在了Nature Nanotechnology上面。這件事對(duì)我觸動(dòng)很大的,因?yàn)槲覀兤鸪踔皇菫榱私鉀Q一個(gè)看似局部的工藝問(wèn)題,但在不斷嘗試和認(rèn)真分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中,反而看到了一個(gè)更有價(jià)值的材料設(shè)計(jì)思路。它讓我更加相信,科研很多時(shí)候并不是“按圖索驥”地去驗(yàn)證一個(gè)預(yù)設(shè)答案,而是在不斷試錯(cuò)和好奇心驅(qū)動(dòng)下,去捕捉那些原本不在計(jì)劃里的驚喜發(fā)現(xiàn)。
4. 是什么吸引您加入北京大學(xué)新材料學(xué)院?
我一直希望能夠在一個(gè)真正重視交叉創(chuàng)新的平臺(tái)上做“材料+X”的研究,北京大學(xué)新材料學(xué)院正是這樣一個(gè)理想的土壤。一方面,北大在基礎(chǔ)科學(xué),特別是物理、化學(xué)、材料等領(lǐng)域有深厚積累,新材料學(xué)院匯聚了非常優(yōu)秀的師資隊(duì)伍和高水平的學(xué)生;另一方面,學(xué)院又非常鼓勵(lì)與信息科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)工程等交叉合作,這與柔性生物電子高度跨學(xué)科的特點(diǎn)高度契合。此外,學(xué)院在新材料體系、器件物理以及先進(jìn)制造等方面已有很好的布局和平臺(tái),也有面向健康、能源、信息等國(guó)家重大需求的整體規(guī)劃。我非常期待在這樣的環(huán)境中,與不同背景的老師和同學(xué)碰撞出新的想法,把柔性生物電子真正做成“從材料到系統(tǒng),從實(shí)驗(yàn)室到社會(huì)”的完整鏈條。
5. 您對(duì)學(xué)院的科研環(huán)境、學(xué)術(shù)氛圍以及支持政策(如科研經(jīng)費(fèi)、設(shè)備等)有何評(píng)價(jià)?
從我目前的了解與接觸來(lái)看,新材料學(xué)院整體科研環(huán)境非常開(kāi)放和包容:學(xué)術(shù)氛圍上,學(xué)院鼓勵(lì)老師和學(xué)生提“好問(wèn)題”、做“有想象力”的研究,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ),不浮躁、不唯指標(biāo);科研條件上,學(xué)院配備了完善的材料制備與表征平臺(tái),公共技術(shù)支撐體系比較健全,有利于開(kāi)展從基礎(chǔ)機(jī)制研究到器件驗(yàn)證的全鏈路工作;在政策上,對(duì)青年教師有比較完善的啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)以及團(tuán)隊(duì)建設(shè)支持,為大家在起步階段“敢想敢做”提供了保障。我個(gè)人非常珍視這種既重視原創(chuàng)性、又強(qiáng)調(diào)合作共享的氛圍,這也是我選擇加入的重要原因之一。
6. 您對(duì)于日后的教學(xué)和科研工作有什么期待和計(jì)劃?
在教學(xué)方面,我希望圍繞“柔性電子與生物材料”這條主線,開(kāi)設(shè)若干具有交叉特色的課程,例如柔性功能材料導(dǎo)論、可穿戴與植入式器件等。同時(shí),在課堂中引入項(xiàng)目式與問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué),讓學(xué)生在解決具體問(wèn)題的過(guò)程中,逐步掌握跨學(xué)科的思維和方法,而不僅僅是完成作業(yè)與考試。在科研方面,我將致力于下一代柔性生物電子材料與器件的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,圍繞柔性/可拉伸功能材料設(shè)計(jì)、規(guī)模化制造技術(shù)與自驅(qū)動(dòng)多模態(tài)可穿戴/植入式器件構(gòu)建“材料—制造—器件—算法—診斷”一體化創(chuàng)新鏈;聯(lián)合人工智能開(kāi)展高維生理數(shù)據(jù)分析與表型識(shí)別,面向精準(zhǔn)醫(yī)療與個(gè)性化健康的重大臨床需求,探索在連續(xù)監(jiān)測(cè)、閉環(huán)干預(yù)與智能診斷等方向的轉(zhuǎn)化路徑。中長(zhǎng)期來(lái)看,我希望能和學(xué)院一起,把這里建設(shè)成在柔性生物電子與智能健康材料領(lǐng)域具有國(guó)際影響力的研究團(tuán)隊(duì)和創(chuàng)新高地。
7. 對(duì)有意加入您團(tuán)隊(duì)的學(xué)生,您有哪些建議或者期待?您希望他們具備哪些特質(zhì)或能力?
首先,我非常歡迎對(duì)材料、電子與生命健康交叉方向感興趣的同學(xué)加入,無(wú)論你的背景是材料、化學(xué)、化工、電子工程、生物醫(yī)學(xué)工程還是計(jì)算與數(shù)據(jù)科學(xué),只要對(duì)交叉研究有好奇心,都有機(jī)會(huì)在團(tuán)隊(duì)中找到合適的切入點(diǎn)。
我特別期待學(xué)生具備以下幾個(gè)特質(zhì)。(1)好奇心與主動(dòng)性:愿意多問(wèn)“為什么”,敢于自己查文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案,而不是被動(dòng)等待任務(wù)。(2)動(dòng)手能力:柔性生物電子是一個(gè)“既要會(huì)想,又要會(huì)做”的方向,敢于動(dòng)手搭實(shí)驗(yàn)、調(diào)設(shè)備、做小樣。(3)韌性與耐心:實(shí)驗(yàn)往往不會(huì)一次成功,能夠在不確定性和挫折中堅(jiān)持下來(lái)非常重要。(4)團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力:項(xiàng)目經(jīng)常需要和不同領(lǐng)域的小伙伴協(xié)作,愿意分享、善于溝通,會(huì)讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)走得更遠(yuǎn)。(5)開(kāi)放的跨學(xué)科視野:愿意學(xué)習(xí)“自己專(zhuān)業(yè)以外的語(yǔ)言”,比如材料同學(xué)嘗試學(xué)一點(diǎn)編程和算法,做信號(hào)分析的同學(xué)了解一些材料與工藝。
8. 在培養(yǎng)學(xué)生方面,您的團(tuán)隊(duì)有哪些具體的支持措施和培養(yǎng)規(guī)劃?您希望學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中獲得哪些成長(zhǎng)?
在學(xué)生培養(yǎng)方面,我會(huì)提供“有結(jié)構(gòu)、有彈性”的培養(yǎng)路徑:入組初期重點(diǎn)打牢材料制備、表征、電化學(xué)與數(shù)據(jù)分析等基礎(chǔ)技能,中期鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的想法、主導(dǎo)課題推進(jìn),后期引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、論文與項(xiàng)目書(shū)寫(xiě)作以及學(xué)術(shù)匯報(bào)與合作。組內(nèi)會(huì)通過(guò)定期一對(duì)一交流、組會(huì)匯報(bào)、寫(xiě)作和匯報(bào)訓(xùn)練、邀請(qǐng)校內(nèi)外專(zhuān)家交流,并支持學(xué)生參加國(guó)內(nèi)外會(huì)議與合作實(shí)踐。整體目標(biāo)是幫助學(xué)生從“任務(wù)執(zhí)行者”成長(zhǎng)為“問(wèn)題提出者和解決者”,從單一技能走向“材料+器件+數(shù)據(jù)/應(yīng)用”的復(fù)合能力,并在高效協(xié)作中學(xué)會(huì)如何在團(tuán)隊(duì)里發(fā)揮自己的長(zhǎng)處、成就彼此。
9. 在工作之余,您有哪些興趣愛(ài)好?您是如何平衡工作與生活的?
工作之外,我比較喜歡運(yùn)動(dòng),比如打籃球、跑步、徒步、羽毛球以及臺(tái)球等,這些活動(dòng)既能放松也能幫助我保持專(zhuān)注。有時(shí)候靈感就是在運(yùn)動(dòng)或散步時(shí)突然“冒出來(lái)”的。
在平衡工作與生活上,我的原則是:高強(qiáng)度工作與高質(zhì)量休息同樣重要。平時(shí)會(huì)盡量把科研、寫(xiě)作、開(kāi)會(huì)等事情規(guī)劃在相對(duì)集中的時(shí)間段完成,避免無(wú)效加班;同時(shí)給自己和學(xué)生留一些真正可以“離開(kāi)電腦和手機(jī)”的時(shí)間和空間,這樣反而能更長(zhǎng)久地保持創(chuàng)造力和熱情。




10. 您對(duì)目前學(xué)院在讀的同學(xué)有什么建議?對(duì)于有志從事學(xué)術(shù)的學(xué)生,您有什么經(jīng)驗(yàn)分享?
對(duì)于已經(jīng)在讀碩士和博士的同學(xué),我建議把精力更多放在“做深一個(gè)方向、做透一個(gè)問(wèn)題”上:一方面,要盡早在課題中找到自己真正關(guān)心的核心科學(xué)問(wèn)題,而不僅僅是完成導(dǎo)師交代的任務(wù);另一方面,在推進(jìn)研究時(shí)刻意訓(xùn)練三件事——系統(tǒng)讀文獻(xiàn)并形成自己的觀點(diǎn),扎實(shí)掌握一兩套“拿得出手”的實(shí)驗(yàn)/計(jì)算技能,以及清晰地寫(xiě)論文、做報(bào)告、講清楚自己的工作。同時(shí),盡量把日常的組會(huì)、論文寫(xiě)作、學(xué)術(shù)交流,當(dāng)作鍛煉獨(dú)立思考和學(xué)術(shù)判斷力的機(jī)會(huì),而不是“完成一次任務(wù)”,這樣幾年下來(lái),你會(huì)明顯感到自己從“會(huì)做實(shí)驗(yàn)”走向“能做研究”。
對(duì)于有志從事學(xué)術(shù)的同學(xué),我建議盡早思考“我真正想長(zhǎng)期追的問(wèn)題是什么”,而不僅僅是“現(xiàn)在哪個(gè)方向熱門(mén)”;學(xué)術(shù)道路很長(zhǎng),真正支撐你走下去的是好奇心和內(nèi)在興趣。同時(shí),要學(xué)會(huì)和“不確定性”和“延遲滿(mǎn)足”相處:論文、項(xiàng)目、成果都需要時(shí)間積累,不可能立刻看到回報(bào),但只要每天踏實(shí)向前走一點(diǎn),長(zhǎng)期來(lái)看都會(huì)沉淀成你的學(xué)術(shù)判斷力、研究品味和獨(dú)立性。
11. 您對(duì)未來(lái)在學(xué)校的發(fā)展有哪些期待?對(duì)學(xué)院的整體發(fā)展有何建議?
我對(duì)未來(lái)在學(xué)校的發(fā)展,期待能與學(xué)院和相關(guān)院系一起,把柔性生物電子與智能健康材料等交叉方向打造成具有國(guó)際影響力的特色高地,同時(shí)推動(dòng)與臨床和產(chǎn)業(yè)界更緊密的合作,讓實(shí)驗(yàn)室成果真正走向應(yīng)用。對(duì)學(xué)院整體而言,我希望能進(jìn)一步強(qiáng)化材料、信息、生命與醫(yī)學(xué)之間的交叉平臺(tái)建設(shè),加大對(duì)青年教師和研究生在經(jīng)費(fèi)、平臺(tái)和交流機(jī)會(huì)方面的支持,并在儀器共享、數(shù)據(jù)開(kāi)放和國(guó)際合作等方面持續(xù)發(fā)力,營(yíng)造一個(gè)開(kāi)放、協(xié)同、敢于做原創(chuàng)的學(xué)術(shù)生態(tài)。