谢颖熙
华南理工大学机械与汽车工程学院
教授、博导
广东省功能结构与器件智能制造工程实验室
副主任
主要研究方向是功能结构与器件
智能制造理论及技术
研究成果应用于先进装备、航空航天
智能汽车及人体可穿戴设备等领域
文 | 何静怡 采编|李佳琪
校对|吴政希 图|由受访单位提供
一件看似平凡的T恤,穿上后就能实现多导联心电信号持续监测,还适用于运动、休息、睡眠等多种应用场景。“基于微纳米功能结构的皮肤电位传感技术,能实现运动状态下抗干扰,长时间使用不过敏,且可重复使用多次……”
华南理工大学机械与汽车工程学院教授、博士生导师、广东省功能结构与器件智能制造工程实验室副主任谢颖熙向记者展示着他的科研成果——可用于持续监测心电信号的高性能传感器和系统,以及其他功能结构与器件。
“这件是高性能均热板散热器,主要用于3C电子、智能汽车、航空航天等产品芯片散热;这个是热管,里面是有许多微纳米结构和液态工质的真空腔,在真空状态下,液体遇热气化,能把热量均匀分布在整个腔体里面,热导率可达纯铜的100倍以上;这个是能减轻手术高频电刀在切割过程严重粘附情况的微结构的高频电刀……”与想象中的强大气场不同,记者眼前的这位出生于1989年的教授热情又健谈。
他笑言“自己生性乐观,能享受不同的生活状态”,面对忙碌的科研和教学生活,他认为是体验不同事物、感受不同生活的机会。正是这种积极向上的生活哲学,让谢颖熙总保持着好奇心和创新热忱,孕育着源源不断的求知欲望,引领他在功能结构与器件智能制造的海洋中不断破浪前行。
“我能给世界带来什么不一样的东西?”
谢颖熙屡次提及“对生活的热爱”是其科研动力的源泉,他坚信好奇心至关重要,因为好奇心能点燃内心的创新之火,激发内在驱动力。而这种对科研创新的追求,早在他年少时期就开始扎根发芽。
受家庭氛围濡染,谢颖熙从小便喜欢与同伴动手制作一些小玩意;进入中学后,在老师指引下,他陆续创制出多项小发明、小创作成果,并积极参加青少年科技创新大赛,为日后投身科技研发事业播下了梦想的种子。高考前夕,谢颖熙被电影《变形金刚》中的炫酷科技所感染,于是毅然选择了机械工程及自动化专业,正式踏上智能制造的探索之旅。
本科期间,谢颖熙堪称“时间管理能手”,不但学习上屡创佳绩,揽获双专业学位、取得4项发明专利,而且还身兼学生会主席及国家大学生创新实践计划项目负责人;为改善同学们伙食,他甚至用课余时间在校门旁边开设饭店,体验不同的生活。
面对“何以身兼数职”的疑问,他敞开心扉:“初中时读了余秋雨的《千年一叹》,印象特别深刻,通过了解人类文明的发展历程,让我深思生命的意义和价值,顿悟生命精彩源自多样体验。自此就特别喜欢尝试不同的事情,尽可能多地感受生命的广度,因为每段经历都是一笔宝贵财富。”为了在有限的时间内达成更多目标,谢颖熙不仅将“番茄工作法”融入日常,以此驱动高效产出,更构建起一套自己的信息判断方法论,确保自己可以更高效地处理各种。
在本科毕业之际,谢颖熙对生命下一阶段的追求进行了持续的思考:“人生匆匆几十年,我的存在是否有可能为国家和社会带来一点不一样?”在经过前面的体验和尝试后,他认为通过技术创新推进社会发展,是他最乐意为之奋斗的人生目标。就这样,本科尚未毕业的谢颖熙决意直接攻读博士学位,在取得华南理工大学直接攻读博士研究生资格后,受国家留学基金委资助公派前往美国加州大学伯克利分校机械工程系联合培养,深化对科学前沿与高精尖技术实践融合的认知。
“导师对我影响很深,每当我进行课题汇报时,他总是追问研究的核心价值与创新之处,促使我不断思考科研工作的本质意义——我的研究能给世界带来什么不一样的东西、能解决哪些痛点?”
在研究课题调研过程中,谢颖熙得知心脑血管疾病尤其是突发心肌梗死这个人类健康的“头号杀手”其实在发病前是有心脏异常的预兆时,他内心无比激动。由于当下缺乏有效的传感监测手段,而无法及时捕捉到预警信号。那有没有可能有一种设备能够方便对心脏进行持久性健康状态跟踪,从而为有心脑血管疾病的人群提供安全保障?
医院现有设备可追踪到心脏动态,但对普通百姓来说,无法长期使用医院的专业心电设备用于全天候监测,而且也不便于日常使用。于是,谢颖熙开始构想能否创制一件像衣服一样轻便的装备,以持久检测人体关键指标,为潜在心梗患者搭起生命守护之桥。学成归国以后,他回到华南理工大学担任教师,并参与到科学技术部高技术研究发展中心有关先进制造技术领域的工作。从那时起,他便投身于心电衣的研发,致力把脑海中的构想一步步转化为现实。
“科研成果转化为实际应用才能凸显其价值”
谢颖熙非常清楚,要实现心电衣研发,首先要解决目前心脏监测设备难以长时间、持续性进行心脏健康监测的痛点,同时还要解决生物界面电信号稳定性、生物相容性以及设备轻量化和成本效益等问题。历经无数日夜的攻坚克难,他通过电功能微结构与粘附微结构融合设计,构建出稳定接触的电极—皮肤界面,并通过力/电接触理论探索高频振动下固有阻抗和接触阻抗变化等问题,成功把导联心电设备的硬/软模块集成在轻质服装中,并配有无线传输以实现信号边云协同及可视化。
如今,这件轻量化多导联动态心电衣已完成基础研究,并在佛山市人民政府、国家知识产权局知识产权发展研究中心主办的2023年佛山市高价值专利成果转移转化大赛中荣膺院校组唯一金奖,其前沿技术赢得业界认可。眼下,这一科研结晶正进入成果转化阶段,研发团队将继续探讨如何把成果落地,让其切实成为改善人们健康管理的前沿应用,推动产业和社会进步。
心电衣(摄/张成渝)
“我们要带着使命感去做研究。”在谢颖熙看来,只躺在实验室的成果难以彰显其价值,唯有真正融入社会发展洪流、推动社会进步,方能凸显科研实效。“提升科研成果的社会影响力,是推动成果转化的最强动力,也是我们团队孜孜以求的目标。”
为了让前沿技术推广到社会并产生效益,谢颖熙与科研团队积极探索多元化的实施策略。一方面,通过学术论文发表、报告演讲、对话交流等形式深耕学界,旨在从思想层面扩大影响力辐射;另一方面,借由科研课题的协同合作,攻关国家和行业的关键痛点难题,助力行业发展及提升产品竞争力。此外,对于有意参加创新创业大赛和创业的学生,谢颖熙非常鼓励,“创新创业一直是华工的重要基因,学生自主创业也是我们推动成果转化的模式之一。”
谢颖熙的科研团队除了在促进经济和市场化产品方面保持领先优势外,还紧密契合国家当前高度重视重大需求的背景,在关注国民经济主战场的同时兼顾学术前沿与民生健康,力求实现“四个面向”的全面覆盖,并继续深耕功能结构这一细分领域,在这一专业舞台上展现他们的技术专长。用他的话来说,就是“宏大的学术视野不可或缺,而于广阔领域中精炼出‘专’,方为上策。”
“培养适应发展需求的创新人才是我们的使命”
常言道“桃李不言,下自成蹊”,谢颖熙不仅在科研领域上硕果累累,更在学生培养上默默耕耘,为学术界输送了一批批充满创新精神的科研新秀。“我们需要思考如何培养适合国家和社会发展的人才,这也是我们的核心任务之一。
”在强调“导师是研究生培养第一责任人”的当下,谢颖熙尤为重视多维度的人才培养方式水平。他不仅倾囊相授学术精髓,提升学生的专业造诣,更引导学生理解科研背后的价值和意义;他致力于思想与人格的塑造,促进学生综合素质全面提升。每当目睹学生不仅学术能力显著提升,而且性格日渐开朗、社交技能不断提升时,谢颖熙心中生出一股由衷的喜悦与自豪。
谈及科技人才培养,谢颖熙强调,“对年轻人来说,如何构建自己的科研内驱力非常重要。”他认为,科研工作者需要由衷地怀抱炽热激情、全心全意地对待科研,而不是仅视之为一种谋生手段或一份追求薪资与福利的工作。这就需要科研人员首先在心态上找到自己的内驱力和科研热情,其次要主动积极地争取资源条件,促进科研工作的发展。“只拥有出色的研究成果是不够的,科研人员还必须学会有效整合这些成果,并与各类人群或机构开展协作,进而挖掘其潜在价值。
因此,与学术界及产业界保持密切沟通,促成知识与实践的双向流动,显得尤为重要。”谢颖熙还建议,社会应为青年科研人员提供更宽松的环境,“科研人员能够享受自己的研究过程也非常重要。”他认为,一方面,在生活配套方面应给予更多支持,让他们有更多时间投入到工作中;另一方面,在资金支持上适当降低门槛,让科研人员有更多空间可以自由探索,激发他们更多的创新想法。
“把科研硕果转化为具有社会价值的创新应用,培育适应国家发展需求的科研英才”,这不仅是青年科学家谢颖熙的目标,也是众多科技工作者的共同理想与使命。
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