刘静 | 中科院理化所研究员，清华大学医学院生物医学工程系教授

刘静博士是中国科学院理化技术所研究员兼清华大学医学院生物医学工程系教授。他先后入选中科院及清华大学「百人计划」，长期从事液态金属、生物医学工程与工程热物理等领域的研究工作。2014 年获得威廉·伯格奖，是首位获得此奖的中国科学家；2015 年入选「中央电视台 2015 年度科技创新人物」；2017 年获得全国创新争先奖。

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内容概览

刘静教授在演讲中提到，如何设计一个全新的科技与工业，有没有一种材料几乎可以满足我们各种想象？历史正在往前迈进，中国有一些非常重要的贡献。液态金属已经提出了前所未有的机会，这可能是大自然馈赠给我们的，不仅是中国，将来在人类生产生活中处处皆是，也会终结很多技术的瓶颈。十年前，液态金属建立了第一个库，现在令人非常高兴的是液态金属库已经从理想变成了现实，全球有很多企业都在推动，全世界一大批学者纷纷涌入。液态金属，像杯子里的水一样，过去觉得就是汞，汞的存在可能也阻挡了我们很长时间没有去理解什么是液态金属，因为液态金属不仅仅是汞，还有很多种类。但是如今它的重大价值得到全世界的快速认同，今年全世界范围内的几百个科学团队，包括很多研究纳米、新材料的团队都纷纷进入这个领域，这个领域不像过去的一些材料之王，只是可能带来新的机会，而是在一些方面已经发挥着巨大的作用。材料的价值是毋庸置疑。生产生活中的很多限制其实是来自于材料的限制，我们要做的就是寻找新材料，并且是前所未有的新材料。

上图中所展示的就是液态金属，在十几年前做的超级计算机里用来冷却计算机，计算机芯片跟太阳表面密度是差不多的，或者跟火箭发射是一样的，如果用水冷却的话，很容易达到沸腾爆炸，液态金属的特点是可以达到2千度还是液体，希望这样的技术可以进入到手机里，那么手机的运行速度将会非常快，可以承载非常极端的发热。一种材料的类型是有非常多的功能，把很多材料的功能集中在一个材料上，它既可以是导体也可以是半导体，即便是石墨烯也很难达到这个程度。但是液态金属可以跟很多材料结合起来，做各种各样的研究。它其实在无数领域中都可以去扩展，这种材料的另一个特点就是它不仅可以是流体也可以是膏状的，这样的材料应用起来都是直接干脆的。刘静教授认为有必要引导包括全世界在内的这个领域的相关研究，因为它的应用给人很多匪夷所思的效果和想象。另外液态金属还能应用到柔性机器中，这是通向未来机器人的一个重大领域。再就是印刷电子，不管有专业水平还是没有专业水平，没有办法传递，因为没有相应的知识体系，现在令人欣慰的是这些体系已经逐渐完备，期待有更多的应用者，而且这些应该会推动社会的进步，不仅仅是中国，还有全世界。

一个领域的生命力其实在于它的应用，当初把液态金属引入到工业领域或者消费者领域，就是为了解决计算机芯片散热问题。即便是芯片制造出来，没有相应的配套技术，也是没有办法应用的，其中一个问题就是热障，这是一个世界性的难题。

未来的功能器件、芯片是什么样的，现在还不追求集成度，但是已经从技术上实现了。通过评估各种材料，液态金属可以提供更多可能性，未来的发展前景非常巨大。其实未来已来，可能在几年时间内就会大规模应用，现在的研发团队非常多。每一项技术出来，全世界都有跟踪，但是科学普及可能不会太快。未来可以在智能家居里有很多应用，包括可穿戴医疗，液态金属是全柔性的，可洗可折叠，这一点在智能服装上非常有用。现在没有足够大的工业群体在尝试，但是这是一个全新的产业，一定要适应未来的发展，不仅仅是中国，应该全世界都在尝试。

液态金属是连接神经的终结者材料，它可以把信号导通，引起巨大的反响。只有在物质科学上做出根本性的突破，才有可能会推动科学的进步。科学一定是物质科学，而不是想象。像全世界联合团队用不锈钢丝把神经连接起来，很庆幸的是液态金属连接神经走在了前列，而且在未来全柔性非常重要。技术真的会打破我们过去的一些认识，全新的材料提供了更多的可能性，这是一种罕见的材料。

刘静教授最后提到了柔性机器人，过去的所有机器都是钢铁的，要变革它一定要从材料开始，很高兴的是液态金属已经开始昂首阔步往前走。改变了我们对现实世界的理解，它完全是液体，没有生命，但是可以在吞食其他金属以后发生自我的运动，且不消耗自身。可以应用到包括各种马达中，像有生命一样在里面活蹦乱跳。而这些基础研究会为液态金属机器人的建立奠定基础。

SMILE 这个项目在 2015 年的时候就启动了，这个领域从基础领域到应用技术的突破，中国应该都是处于领先地位的，并且把冷门变成了重大的热门。这是源于实验室最先发现的一系列的现象，定义了一些新的基础科学现象，有机会发现一些物质世界的基本规律。这个新材料可以渗透到所有自然科学、人文科学，在艺术方面可发挥的意义就更大了，这个领域确实非常有趣。一个新的工业，已经成型，但是怎么把它做得很好，还需要全社会尤其是处于非常优势的中国的努力，希望这个工业在中国能够发扬光大。