在中關(guān)村，以中科院若干研究所及清華、北大為代表的200多所科教單位星羅棋布。在這片科技的熱土上，中國(guó)科學(xué)院理化研究所研究員、清華大學(xué)教授劉靜，和他的團(tuán)隊(duì)一直都在關(guān)注腫瘤物理治療。他們歷經(jīng)十余年，利用液態(tài)金屬技術(shù)研制的腫瘤微創(chuàng)高低溫復(fù)式治療設(shè)備“康博刀”即將完成臨床試驗(yàn)。隨著一系列腫瘤研究的逐步深入，劉靜也日益成為生物傳熱學(xué)領(lǐng)域的知名學(xué)者，受到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的學(xué)界尊重。
　　近日，記者在中國(guó)科學(xué)院理化研究所見(jiàn)到了劉靜。他身著一件樸素的短袖襯衫，簡(jiǎn)約卻不失沉穩(wěn)。在他的辦公室里，堆放著一摞又一摞厚厚的著作，這讓本不算寬敞的房間顯得更加擁擠。
　　科研成果 注入堿金屬消融腫瘤組織“腫瘤微創(chuàng)治療中的傳熱學(xué)問(wèn)題是我們實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期主攻的重要方向，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用實(shí)踐都面臨很多挑戰(zhàn)。”一直以來(lái)，劉靜都很關(guān)注腫瘤物理治療，因?yàn)樗J(rèn)識(shí)到腫瘤發(fā)病率的嚴(yán)峻事實(shí)，見(jiàn)證過(guò)生命的脆弱與無(wú)力。如今，腫瘤發(fā)病率與死亡人數(shù)逐年激增，而傳統(tǒng)的放療和化療卻面臨諸多困境。
　　劉靜認(rèn)為，高水平的治療不僅取決于醫(yī)學(xué)本身，更有賴于物理、材料、工程等多學(xué)科的交叉融合。“你看辦公室里的這些裝備，看上去似乎跟醫(yī)療沒(méi)什么關(guān)系，但結(jié)合這些積累，我們?cè)谏镝t(yī)療產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已開(kāi)展了二十多年的探索。”劉靜感慨地說(shuō)。
　　2008年，劉靜曾偶然發(fā)現(xiàn)一種顛覆性腫瘤療法——利用堿金屬實(shí)現(xiàn)高溫消融治療腫瘤。與傳統(tǒng)的腫瘤熱療方法相比，這種方式操作更簡(jiǎn)單。“簡(jiǎn)單說(shuō)，就是將微量堿金屬如鈉、鉀或其合金通過(guò)注射進(jìn)入人體腫瘤組織。隨后，堿金屬會(huì)與體內(nèi)的水產(chǎn)生強(qiáng)烈的放熱化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到極為高效的熱消融目的，同時(shí)不會(huì)對(duì)周?chē)＝M織造成熱損傷。”劉靜介紹道。
　　在2014年國(guó)際傳熱大會(huì)上，劉靜最終選擇了有關(guān)腫瘤精準(zhǔn)治療的主題，在大會(huì)上作了《通向惡性腫瘤靶向冷凍或熱消融治療的途徑：生物體系內(nèi)熱量的精準(zhǔn)輸運(yùn)》的主題報(bào)告。
　　劉靜提出了一系列新方向并完成了理論建構(gòu)，還在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了大量技術(shù)發(fā)明，其中歷經(jīng)十余年研制的腫瘤微創(chuàng)高低溫復(fù)式治療設(shè)備“康博刀”即將完成臨床試驗(yàn)。隨著一系列腫瘤研究的逐步深入，劉靜也日益成為生物傳熱學(xué)領(lǐng)域的知名學(xué)者，受到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的學(xué)界尊重。
　　最新項(xiàng)目 用液態(tài)金屬打印電路系統(tǒng)
　　提到液態(tài)金屬，很多可能覺(jué)得這是天方夜譚。金屬熔點(diǎn)較高，通常除了水銀，常規(guī)環(huán)境下的金屬多呈固態(tài)。那液態(tài)金屬到底是什么呢？劉靜告訴記者，液態(tài)金屬是指在常溫常壓下像水一樣呈液態(tài)的金屬。而劉靜團(tuán)隊(duì)的工作便是在常溫下找到金屬呈現(xiàn)液態(tài)的方法并發(fā)掘它們的獨(dú)特性能。
　　為了這項(xiàng)看似荒誕的研究，劉靜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了十余年的艱辛探索，逐漸發(fā)現(xiàn)液態(tài)金屬在傳熱、導(dǎo)電、生物醫(yī)學(xué)以及柔性機(jī)器等方面的神奇功能。“液態(tài)金屬具有罕見(jiàn)的多能性，而我們目前在液態(tài)金屬的研究領(lǐng)域領(lǐng)先世界。”劉靜自豪地說(shuō)。
　　在一定的調(diào)控和應(yīng)用下，液態(tài)金屬在常溫下的許多特性都與日常生活息息相關(guān)。液態(tài)金屬的導(dǎo)熱力是普通金屬的幾十倍，而且可以保持從室溫到1000℃不沸騰，從而可以在該過(guò)程中實(shí)現(xiàn)普通金屬所不具有的功效。
　　2013年6月，劉靜團(tuán)隊(duì)把液態(tài)金屬做成打印“墨水”，首次研發(fā)出紙上直接生成電子電路的技術(shù)。一年后，團(tuán)隊(duì)又研發(fā)出世界首臺(tái)室溫液態(tài)金屬3D打印機(jī)，借助該設(shè)備，只需在計(jì)算機(jī)上設(shè)定程序，就可以“打印”出個(gè)性化的電路系統(tǒng)，從而大大降低了設(shè)備成本，與僵硬的批量化機(jī)器制造相區(qū)別。未來(lái)不管是誰(shuí)，都可能隨心所欲地“打”出自己需要的東西，比如手機(jī)。
　　液體機(jī)器人如“終結(jié)者”可變形
　　同時(shí)，液態(tài)金屬在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也將發(fā)揮不可替代的作用。據(jù)劉靜介紹，液態(tài)金屬可以被注入人體內(nèi)作為神經(jīng)的聯(lián)結(jié)器，由此解決斷裂神經(jīng)修復(fù)的醫(yī)學(xué)難題。另外，液態(tài)金屬也可以用來(lái)替換內(nèi)骨骼，對(duì)腫瘤的消除也起著至關(guān)重要的作用。
　　“大家應(yīng)該都看過(guò)電影《終結(jié)者》，其實(shí)里面的很多橋段都可以通過(guò)液態(tài)金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)。”2015年3月，劉靜領(lǐng)導(dǎo)的中科院理化所、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院聯(lián)合研究小組，首次研發(fā)出自主運(yùn)動(dòng)的可變形“液體機(jī)器人”，而柔性機(jī)器人的研制為“終結(jié)者”的研發(fā)提供了有效路徑。“有時(shí)候，科學(xué)研究的過(guò)程不是缺乏可能性，而是缺乏大膽的想象和探索的決心。”劉靜感慨地說(shuō)。
　　此前，劉靜的液態(tài)金屬研究曾經(jīng)一度被科學(xué)界認(rèn)為是異想天開(kāi)。在劉靜涉足該領(lǐng)域之前，有關(guān)液態(tài)金屬的研究仍屬于科研領(lǐng)域的未開(kāi)墾之地，就連國(guó)外也沒(méi)有相關(guān)的專業(yè)研究。因此，劉靜的液態(tài)金屬研究被科學(xué)界譽(yù)為人類利用金屬的第二次革命。
　　“我們不追逐國(guó)際熱點(diǎn)，而是按照科學(xué)發(fā)展的邏輯體系進(jìn)行深入的探索，做有價(jià)值的原創(chuàng)研究。”劉靜說(shuō)，目前他正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行一項(xiàng)利用液態(tài)金屬治療皮膚黑色素瘤的研究。“我希望，科學(xué)研究能為人所用，而不只是高高在上。”
　　研究起源 一次實(shí)驗(yàn)失誤開(kāi)啟的追問(wèn)
　　劉靜關(guān)于液態(tài)金屬的研究，最早源于尋求一種芯片降溫的方法。實(shí)驗(yàn)中液態(tài)金屬會(huì)不經(jīng)意間灑到計(jì)算機(jī)上，弄臟屏幕?？刹豢梢灾苯哟蛴〕鲭娐?？關(guān)于實(shí)驗(yàn)的追問(wèn)引發(fā)了劉靜關(guān)于研究方向的思考，從而開(kāi)啟了他漫長(zhǎng)而孤獨(dú)的液態(tài)金屬研究之路。
　　從2000年開(kāi)始，劉靜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一直在前沿科學(xué)的道路上執(zhí)著求索，締造了科學(xué)史上的無(wú)數(shù)傳奇。而與此形成鮮明對(duì)比的是，劉靜團(tuán)隊(duì)的科研條件卻沒(méi)有想象中那般“高大上”。團(tuán)隊(duì)只有9名核心成員，大多是研究所的老師，而團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室面積不足30平方米，里面的很多儀器設(shè)備都是他們自己研發(fā)的，只有少數(shù)設(shè)備是國(guó)外引進(jìn)的。
　　“用相對(duì)簡(jiǎn)捷的辦法制造出復(fù)雜的技術(shù)是一種本領(lǐng)。”劉靜自信滿滿地說(shuō)。作為團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)路人，劉靜深知研究方向選擇的重要性。長(zhǎng)期的前沿探索培養(yǎng)了他敏銳的感知思維，之后他會(huì)進(jìn)行一次又一次的專業(yè)論證，從而最終判斷該研究方向是否足夠重要。“我常常對(duì)團(tuán)隊(duì)成員說(shuō)，我們實(shí)驗(yàn)室要關(guān)注關(guān)鍵性問(wèn)題、前沿性問(wèn)題，不要走別人的老路，要走在科學(xué)的前沿。”劉靜說(shuō)。
　　“前沿科研是孤獨(dú)的探索，因此一定要學(xué)會(huì)坐冷板凳，要做系統(tǒng)深入地研究。如果只是投機(jī)取巧，即使偶有所獲，也很難到達(dá)巔峰。”劉靜常常這樣告誡團(tuán)隊(duì)成員。研究數(shù)十載，劉靜追尋科學(xué)真理的心從未疲倦。“科學(xué)研究有時(shí)就像遙遠(yuǎn)的山頭出現(xiàn)一顆明珠，即使路上滿是荊棘，我也要帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)找到通往山峰的路。”
　　獲譽(yù)無(wú)數(shù) 摘得國(guó)際傳熱學(xué)界最高獎(jiǎng)
　　一路走來(lái)，劉靜帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)披荊斬棘，斬獲無(wú)數(shù)掌聲與榮譽(yù)。2014年，國(guó)際傳熱大會(huì)在日本京都召開(kāi)，劉靜獲得傳熱學(xué)界“終身成就獎(jiǎng)”——威廉·伯格獎(jiǎng)。在這個(gè)素有“國(guó)際傳熱學(xué)界奧林匹克盛會(huì)”之譽(yù)的學(xué)術(shù)舞臺(tái)上，劉靜以《通向惡性腫瘤靶向冷凍或熱消融治療的途徑：生物體系內(nèi)熱量的精準(zhǔn)輸運(yùn)》為題所作的大會(huì)主題報(bào)告，被頒獎(jiǎng)委員會(huì)稱為“主題報(bào)告中的主題報(bào)告”。
　　威廉·伯格獎(jiǎng)每4年頒發(fā)一次，每次僅1名獲獎(jiǎng)?wù)?，由?lái)自全球多個(gè)國(guó)家且彼此獨(dú)立的權(quán)威學(xué)者提名并推舉產(chǎn)生，能獲此殊榮，劉靜感覺(jué)很幸運(yùn)，也很意外。“這么多年，我們其實(shí)很少自己主動(dòng)申報(bào)獎(jiǎng)項(xiàng)。”劉靜將這看作是國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)中國(guó)傳熱學(xué)研究的肯定。
　　孤獨(dú)艱辛的科研路上，劉靜卻一直興趣盎然、樂(lè)在其中。他喜歡走進(jìn)大自然，在單純的快樂(lè)中讓思維暢想。“面對(duì)大自然的饋贈(zèng)，我會(huì)感到心曠神怡，而大自然的神奇，則時(shí)常會(huì)讓我匪夷所思。”
　　在劉靜看來(lái)，科學(xué)研究的靈感往往來(lái)源于自然。“在科學(xué)的園地里仍然有可供采摘的花朵，因?yàn)橥昝赖目茖W(xué)總會(huì)讓人怦然心動(dòng)。”劉靜笑著說(shuō)。