哈工大微纳机器人研究取得进展 将实现送药

中国化工仪器网 行业动态】近日,哈尔滨工业大学机电学院张广玉、李隆球教授和加州大学圣地亚哥分校约瑟夫王教授合作在磁控微纳机器人研究中取得重要进展。 该研究团队通过采用仿生原理,发明了一种由振荡磁场驱动的镍-银-金-银-镍多金属复合结构纳米机器人,为提升微纳机器人的驱动效率和运载能力提供了新的研究思路。 同时,该研究团队将人工智能技术引入到微纳机器人运动控制中,发明了一种能够在复杂环境中可实现导航的智能微纳机器人,可应用于复杂生物体系中的诊断治疗,具有广泛的应用前景。 相关研究成果“磁场驱动自由泳式纳米马达”(Highly Efficient Freestyle Magnetic Nanoswimmer)和“自主导航微纳机器人”(Autonomous Collision-Free Navigation of Microvehicles in Complex and Dynamically Changing Environments)分别发表在国际着名学术期刊《纳米快报》(Nano Letters, 2017, 17, 5092-5098, SCI IF: 12.7)和《美国化学学会纳米》(ACS Nano, 2017,11, 9268-9275, SCI IF: 13.9)上。两篇文章的作者为哈工大青年教师李天龙博士,通讯作者为李隆球教授。 编辑点评 新型智能微纳机器人则可在错综繁杂的环境中自主规划路径、导航和躲避固定、移动障碍物,还能对目标对象及时识别,如可识别癌细胞和正常红细胞等。两项研究成果得到国家自然科学基金、机器人技术与系统国家重点实验室基金等项目资助。 (原标题:哈工大教授在磁控微纳机器人研究方面取得新进展)

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近日,中央人才工作协调小组办公室发布了《关于公示第三批国家“万人计划”领军人才入选的公告》,全国共有723名科技创新领军人才、373名科技创业领军人才、220名哲学社会科学领军人才、197名教学名师入选公示名单。西安交通大学共有12名教授入选,其中科技创新领军人才10人、科技创业领军人才1人、教学名师1人。

文/本报记者刘美玉 图/受访者提供

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一听采访的大连理工大学褚金奎教授是从事和机器人有关教学和研究时,就让记者心中满是惊喜。记者带着好奇之心走进了理工大学,拜访这位“与科技时代同步”的教授。

刘刚,2006年入选教育部新世纪优秀人才,2007年获得德国洪堡奖学金资助,2013年获得国家基金委优秀青年科学基金。迄今为止已发表SCI论文100余篇,包括第一作者Nature Mater.1篇和Acta Mater.21篇,所发表论文被SCI他引1700余次,H因子25。发表在Nature Mater.上的有关纳米氧化物掺杂钼合金的文章被该刊做封面推介,同期Nature Mater.还刊登了欧洲科学院院士Valiev教授的专题评述,评价该工作是“块体金属材料纳米化的一个极佳范例”,Nano Today期刊随后也在其研究焦点栏目发表了专题报道。研究工作荣获2012年度教育部技术发明一等奖(第五完成人)和2013年国家技术发明二等奖(第五完成人)。

采访时,褚金奎教授非常平和,和记者谈话时就像一位许久未见的老朋友。“我从事关于机器人的仿生微纳导航传感器,微执行器与微能源以及机构学与机器人方面的研究近20年了。”褚金奎教授,来大连之前,于1997年已被聘为教授、博士生导师和跨世纪学科带头人,目前在大连理工大学微系统中心工作。他带领团队在仿生微纳导航传感器的研究中,通过对沙蚁偏振光导航机理的研究,在国内第一个利用先进的微纳米加工手段,设计制作出了偏振光敏感仿生微纳导航传感器样机,并成功进行了机器人的自主导航实验,著名学者J.Chahl认为性能指标已超过美国同行的工作;在微执行器的研究中,借助提出的机构拓扑类型综合和尺寸优化的理论和方法,利用微电铸,微刻蚀等MEMS加工手段,根据不同的微操作对象,在国内首次设计制作出多种新型的整体尺寸在毫米量级最小构件尺寸在十微米左右的电热驱动镍微夹钳、硅微夹钳和聚合物微夹钳,并成功用于MEMS器件和生物细胞的微操作……

魏进家,2007年入选教育部新世纪优秀人才,2012年获国家杰出青年基金。在能源与化工领域两相流与传热、太阳能热发电等方面取得了重要成果。发表SCI论文96篇、EI132篇,有授权发明专利10项,出版中英文专著4部。获省部级自然科学一等奖2项,获中国工程热物理学会吴仲华优秀青年学者奖,带领的团队获科技部“十一五”国家科技计划执行优秀团队奖。对所属科学技术领域和相关产业产生了重要的影响,研究成果被美国工程院院士、ASME和AIChE Fellow等国际知名学者SCI正面他引530余次,入选Thomson Reuters基本科学指标(ESI)中的Most cited Scientist。受邀做大会特邀报告和学术报告近20次,在国内外10余种学术期刊和学术机构任职。

听着这些超级专业的知识,敬佩之心油然而生。在接下来的交谈中记者得知,褚金奎教授还是名“海归”。原来,褚金奎教授2002年从日本东北大学回国后加入大连理工大学现代制造研究所,以主要骨干的身份协助王立鼎院士成立了首批大连理工大学科研创新团队——微系统中心科研团队,参与申请并成功获批了大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室、辽宁省微纳米技术及系统重点实验室以及微系统与微制造辽宁省高校重点实验室,参加组建了东北MEMS联合体,组建了微机电系统与精密工程研究所,参与论证和购置了实验室整套的MEMS加工设备和微特性测试仪器。而且,在团队建设中,褚金奎教授作为微传感器和执行器的方向负责人,已培养教授3人,副教授3人,讲师4人,博士、硕士研究生80余名。

王秋旺,获教育部新世纪人才(2004)、霍英东基金(2004)、王宽诚育才奖(2005)、宝钢基金优秀教师奖(2005)、陕西省教学名师(2007)、国家杰出青年基金(2010)、长江学者特聘教授(2013)等荣誉。近五年承担973课题1项、863课题3项、国家自然科学基金项目3项,企业委托项目20余项,经费逾1800余万元。主编英文专著1部,发表论文100余篇,其中以第一或通讯作者SCI源刊论文66篇,他引660次,H因子16,是ESI工程领域论文高被引作者。获授权中国发明专利15项、美国发明专利2项、软件著作权2项。2012年获教育部技术发明一等奖,2015年获国家技术发明二等奖。担任国际会议科学及组委会成员14次,在国际会议做大会特邀及专题报告13次,受邀在境外大学讲学20余次。

取得这么多成就,一定特别辛苦、忙碌。对此,褚金奎教授告诉记者:“想在一个专业取得一些成就,就得无怨无悔地付出,就得不停地进行课题研究和探讨。”

白博峰,围绕多相流动与传热提高相关工业的效率与安全、实现节能减排的基础科学问题,坚持理论研究落地工业需求理念,主持国家杰出青年科学基金、国家重点研发计划、国防973项目课题,以及横向项目等四十余项课题,在J Fluid Mechanics、Phys Fluids等发表SCI论文70余篇、获授权发明专利14项、参加制订国家标准8部(已颁布7部)、参编行业手册《热交换器》及《化学工程手册》;国际会议特邀报告9次,担任3个国际学术期刊编委及中国工程热物理学会理事会理事,在国际上产生了良好学术影响,为能源领域工业技术进步做出了贡献。

褚金奎,1965生,博士学位,现任大连理工大学微机电系统与精密工程研究所副所长,博士生导师。近五年,他获得国家973课题3项,863课题2项,国家重点基金项目2项,面上基金项目5项以及其它省部级项目多项。获授权发明专利18项。获得国家科技发明二等奖一项,教育部甲类科技进步二等奖两项,省部级科技进步三等奖两项。

杨旭,从事电力电子技术领域的研究。针对传统特种电源存在的跟踪精度低、稳定度差、纹波大等关键问题,提出多时间尺度高跟踪精度控制策略,突破了高跟踪精度、高稳定度、低纹波的技术难题。应用该技术成果,开发了多个系列的产品,峰值功率达50MW,跟踪精度达0.1%;稳定度达20ppm。关键指标优于欧洲和日本同类产品的先进水平。应用于中国散裂中子源、先进超导托卡马克装置(EAST)等4个大科学装置中,打破了国外垄断,满足了国家重大科学工程对国产高性能大功率特种电源的紧迫需求。发表SCI收录论文18篇,其中16篇发表在JCR电气工程分类前2%的学术期刊上,他引106次。获授权国家发明专利5项,做特邀报告3次,获2015年国家科技进步二等奖。

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陈斌,从工程热物理与生物医学的学科交叉角度针对复杂物理场作用下激光皮肤手术关键科学问题开展了系统深入的基础研究,为工程热物理学科和激光生物医学的发展提供了理论支撑和新型治疗方案并取得了重要研究成果:近五年发表学术论文120余篇,其中SCI34篇、EI60篇,授权国家发明专利4项,研究成果受到了欧洲科学院院士、加拿大工程研究院院士、ASME Fellow、美国激光医学与手术学会会士等国际知名学者的高度评价,SCI正面他引110余次。受邀在国际会议上做大会特邀报告19次,国内会议大会特邀报告5次,研究成果推动了激光生物医学的发展。

朱波峰,围绕法医学科国家重点建设研究方向,结合国际法医学研究前沿及热点,进行了法医基因组多态性研究,系统地开展多种分子遗传标记的甄选、验证和法医学应用价值评估工作,为日常法医鉴定增加了新的高度多态性的基因座,有助于解决复杂、疑难亲权关系鉴定,也为群体遗传学研究提供了新的基因组学数据,不仅丰富中华民族基因组数据库,对于保护、开发和合理利用我国民族遗传资源有重要意义。研究成果已成功应用于多起疑难和重大案件破获,为法医学的科技强警提供了技术支持和保障。

张冠军,国家杰出青年科学基金获得者,获省部级科技一、二等奖5项。发表论文SCI收录49篇、EI收录68篇,做IEEE等国际会议主题/特邀报告8次;SCI他引175篇次、CNKI他引超过500次;授权发明11项(转让4项)、软著10项。近年来致力于高电压绝缘与放电等离子体特性及其新应用方面的研究:针对高压输变电设备,提出了4个新的绝缘表征参数及其诊断判据,建立了4个分层次模型;研制了大型变压器智能化状态检修、输电线路运行工况在线监测2类系统;针对脉冲功率特种电气装备,提出了固体绝缘沿面放电发展和起始博弈2个模型,改进了二次电子发射雪崩模型等。

刘红忠,2008年入选教育部新世纪优秀人才,近15年专注于微纳制造新原理、新工艺研究,成功实现工程及产业应用。在国际上首次提出第三代纳米压印—电辅助压印成型的新原理,实现了多材料体系的微纳复合结构一体化制造。发表论文133篇,SCI他引227次。研究结果被权威期刊Adv. Mater(IF:17.5)与Adv. Func. Mater(IF:11.8)等录用为封面文章,引起学界和产业界的高度关注。采用微纳结构滚压印制造方法,开发了超长超精密金属光栅、超高精密反射式光栅、反射式角位移光栅传感器等高端系列产品,成功应用于珠海怡信、中原量仪等企业。研究成果获得教育部技术发明一等奖(第一完成人)。

薛建儒,长期从事模式识别与智能系统的应用基础与前沿技术研究,近五年来针对非结构化动态场景图像理解的表征和解析计算这一科学问题,通过在感知、处理及编码传输中引入相应的视觉注意机制并研制视觉信息处理,并在智能车等应用系统中进行实际验证,取得了自适应注视点的场景图像编码、高效去模糊及安全传输新技术等主要学术成果,获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖和教育部自然科学一等奖等奖项。

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彭年才,机械学院精密工程研究所教授,带领创新团队在国家自然基金、重点项目、支撑计划和国家重大仪器设备开发专项等支持下,在仪器科学与技术学科通过医工结合,专注先进基因检测、分子诊断关键技术研究和仪器、试剂产品开发,取得了一批发明专利技术、论文和科技奖励。科研成果成功实现自主知识产权的高端基因检测产品的产业化,并取得40多项医疗器械注册证,替代进口,在临床、科研和检验检疫等多个领域取得一定的市场占有率。产品服务于精准医疗和医疗器械国产化国家战略,在肝炎、艾滋病等重大传染病及禽流感、埃博拉等新发传染病的快速诊断,以及肿瘤、遗传、慢性病检测防控等领域实现了重大应用。

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罗先觉,2011年入选国家教学名师。27年来始终坚持本科生专业基础课和研究生学位课教学第一线,是国家级精品课程、国家级精品资源共享课《电路》负责人,国家级教学团队“电工基础课程教学团队”带头人。先后为2800多名本科生和1900多名研究生开设多门课程,平均每年授课学时120学时以上。主持并制作的“电路MOOC”,2014年在中国大学MOOC上线。实现了课堂学习和网上自主学习的结合,极大地改善了《电路》课程教学中优质教学资源共享问题和学生自主学习问题。先后获得“宝钢教育奖优秀教师奖”“国务院政府特殊津贴”“陕西省教学名师”“王宽诚育才奖”,研究成果获得陕西省教学成果奖特等奖2项、一等奖2项,国家教学成果二等奖2项,教育部科技进步二等奖1项。

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