▲張學(xué)記院士
“回國(guó)不需要理由”
1989年，張學(xué)記本科畢業(yè)于武漢大學(xué)化學(xué)系。此后，他用5年時(shí)間獲得博士學(xué)位，并先后到斯洛文尼亞、瑞士和美國(guó)進(jìn)行博士后研究，主攻方向?yàn)樯飩鞲衅鳌?
剛出國(guó)時(shí)，無(wú)論是那里的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還是研究人員待遇，都讓張學(xué)記感受到了“宇宙級(jí)差距”。正是這種差距，讓他更加努力鉆研，而在國(guó)內(nèi)求學(xué)時(shí)期打下的扎實(shí)基礎(chǔ)，更成為極大助力。
1999年，張學(xué)記接到邀請(qǐng)，到世界精密儀器公司任職。此后，不到十年的時(shí)間，他一步步從研究員、首席科學(xué)家，到成為公司的高級(jí)副總裁。
前途一片光明，而此時(shí)張學(xué)記卻作出一個(gè)讓人意想不到的決定：回國(guó)組建實(shí)驗(yàn)室。一邊是近二十年辛苦打拼的事業(yè)，一邊是回國(guó)從零開(kāi)始的未知，他只是輕描淡寫(xiě)地表示，“我是中國(guó)人，回國(guó)不需要理由，不回國(guó)才需要理由。”
回國(guó)十年后，2019年，張學(xué)記再次重新開(kāi)始，擔(dān)任深圳大學(xué)副校長(zhǎng)，同時(shí)在這里組建智能生物傳感實(shí)驗(yàn)室，并將相關(guān)傳感技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。
▲張學(xué)記院士（左四）和團(tuán)隊(duì)
時(shí)至今日，張學(xué)記在往返國(guó)內(nèi)外各大院所、實(shí)驗(yàn)室時(shí)，早已沒(méi)有了剛出國(guó)時(shí)的驚嘆，“過(guò)去幾十年，國(guó)內(nèi)取得巨大發(fā)展，深圳的變化更是有目共睹。在我看來(lái)，深圳是實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的地方?！睆垖W(xué)記告訴記者。
張學(xué)記的身上擁有多國(guó)院士頭銜，美國(guó)醫(yī)學(xué)與生物工程院院士、俄羅斯工程院外籍院士、歐洲科學(xué)院院士等。他曾在多國(guó)先后任職，引領(lǐng)世界自由基傳感領(lǐng)域的前沿發(fā)展，最終在2009年選擇回到祖國(guó)，在中國(guó)這個(gè)傳感器大國(guó)投身于生物傳感科技創(chuàng)新事業(yè)。2021年張學(xué)記獲得中國(guó)傳感器杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，在世界傳感器大會(huì)上，他作為國(guó)際生物傳感領(lǐng)域著名的中國(guó)專家作了50分鐘報(bào)告。
率先提出“智能生物傳感”
通俗來(lái)講，傳感器是一種檢測(cè)裝置，它能感受到被測(cè)物的信息，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)等可讀的形式。“人本身就是一種‘傳感器’，比如看到物體是視覺(jué)傳感，吃東西是味覺(jué)傳感，去醫(yī)院檢查更要用到傳感技術(shù)，”張學(xué)記表示，“而生物傳感器就是對(duì)生物物品的識(shí)別，比如人的血液、汗液中，都蘊(yùn)藏了健康信息，我們的目標(biāo)就是讀出這些信息?！?
張學(xué)記首次提出了“智能生物傳感”的概念。比如團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)的可穿戴汗液傳感器，將一種超疏水的特殊液體涂敷在柔性薄膜上，并在其中刻上微孔。使用者貼上這一特殊繃帶，微孔會(huì)自動(dòng)收集汗液，實(shí)現(xiàn)對(duì)汗液pH值、氯化物、葡萄糖或鈣的濃度的檢測(cè)?！盎诖?，我們能通過(guò)無(wú)創(chuàng)的手段，得到大量與身體內(nèi)部物質(zhì)有關(guān)的信息。”他介紹道。
有“溫度”的生命科技
作為“智能生物傳感”概念提出者，張學(xué)記也是這個(gè)領(lǐng)域的先行實(shí)踐者。今年北京冬奧會(huì)應(yīng)用了我國(guó)自主研發(fā)的“智能體溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”。這套系統(tǒng)發(fā)明者是張學(xué)記和他的團(tuán)隊(duì)，2020年這套系統(tǒng)曾被稱為“抗疫神器”，在醫(yī)院、酒店等新冠隔離區(qū)應(yīng)用廣泛，也讓張學(xué)記從科技行業(yè)，走入大眾視野。
這套系統(tǒng)應(yīng)用生物傳感技術(shù)，24小時(shí)無(wú)接觸、連續(xù)測(cè)量人體體溫和云端數(shù)據(jù)同步管理，提高醫(yī)護(hù)人員工作效率，更能精準(zhǔn)找出體溫異常人員。張學(xué)記說(shuō)，“通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)我們篩選了很多新冠患者，比如有患者半夜突然發(fā)燒，系統(tǒng)馬上進(jìn)行預(yù)警。因?yàn)槲覀兿到y(tǒng)設(shè)定了溫度達(dá)到37.5度，就自動(dòng)報(bào)警。我們的控制系統(tǒng)就知道誰(shuí)在哪個(gè)房間發(fā)熱，減少了進(jìn)一步傳染可能，最重要是及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理?！?
張學(xué)記回憶道，“2020年初，新冠疫情爆發(fā)后，我當(dāng)時(shí)是深圳市新冠疫情技術(shù)攻關(guān)領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)。我馬上意識(shí)到測(cè)溫非常重要，當(dāng)即組織團(tuán)隊(duì)緊急研發(fā)，做成了智能監(jiān)控系統(tǒng)?！毖邪l(fā)成功后即在深圳率先投入使用，深圳也成為全國(guó)首批將體溫?cái)?shù)字化管理引入疫情防控體系的城市。張學(xué)記團(tuán)隊(duì)在深圳本土研發(fā)的“智能體溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，現(xiàn)已在全國(guó)幾十個(gè)城市隔離區(qū)應(yīng)用。
科研要“上書(shū)架，上貨架”
張學(xué)記常笑稱自己是科研“雜家”，他帶領(lǐng)全國(guó)各地的多個(gè)團(tuán)隊(duì)，研究范圍更涉及腫瘤檢測(cè)、納米診療、可穿戴傳感器等多個(gè)方面。研究能上“書(shū)架”也能上“貨架”，是他一直以來(lái)的堅(jiān)持。
基于自主研發(fā)的生物傳感技術(shù)，團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)的是大健康領(lǐng)域。比如腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一系列多功能納米探針，實(shí)現(xiàn)了高效、精準(zhǔn)捕捉腫瘤細(xì)胞的信號(hào)。“腫瘤標(biāo)志物蹤跡難尋，極小的干擾都有可能對(duì)它產(chǎn)生影響，因此，富集、捕獲和分析技術(shù)缺一不可?！睆垖W(xué)記團(tuán)隊(duì)成員許太林告訴記者。
此外，針對(duì)糖尿病患者每天需要“扎手指”測(cè)血糖的問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)植入式生物傳感器，用以精準(zhǔn)測(cè)量血糖指標(biāo)。
“我國(guó)已是傳感器大國(guó)，但還不是傳感器強(qiáng)國(guó)，更不是傳感器制造強(qiáng)國(guó)?！睆垖W(xué)記坦言，這一現(xiàn)狀需要業(yè)內(nèi)共同合作來(lái)改變。
此外，他表示深圳的創(chuàng)新發(fā)展很有特色?！?0%以上的研發(fā)人員集中在企業(yè)、90%以上的研發(fā)資金來(lái)源于企業(yè)、90%以上的研發(fā)機(jī)構(gòu)設(shè)立在企業(yè)，這既是優(yōu)勢(shì)，也說(shuō)明了目前深圳的創(chuàng)新以市場(chǎng)導(dǎo)向?yàn)橹?，”張學(xué)記說(shuō)，“在基礎(chǔ)研究方面，希望相關(guān)部門(mén)能為科研人員創(chuàng)造更加自由的條件?！?
從傳感器發(fā)現(xiàn)新世界觀
傳感器，是張學(xué)記解讀世界的介質(zhì)?！罢莆樟藗鞲屑夹g(shù)，能認(rèn)識(shí)世界；而掌握了生物傳感，能認(rèn)識(shí)生命密碼。”張學(xué)記接受媒體采訪時(shí)，多次強(qiáng)調(diào)這個(gè)觀點(diǎn)。
根據(jù)最新行業(yè)認(rèn)知，傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新信息技術(shù)的感知基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)來(lái)源，已是推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)與產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。張學(xué)記則提出更新的觀察，他說(shuō)，“元宇宙的基礎(chǔ)是傳感器”。
張學(xué)記近三十年主要集中研究智能傳感，將看不見(jiàn)的人體生理特征轉(zhuǎn)換為看得見(jiàn)的物理、化學(xué)信號(hào)。“智能傳感未來(lái)會(huì)改變?nèi)祟惖纳?。我們從智能傳感打造?shù)字生命，最終是人類走向元宇宙。元宇宙的基礎(chǔ)，實(shí)際上就是傳感器。沒(méi)有傳感器，我們所有的大數(shù)據(jù)，所有的智慧社會(huì)，所有‘人工智能’都不復(fù)存在?！?
