通過晶片就能看到原子、分子的運動過程?遊戲狂人的這項發明,申請...

2021-01-11 央視財經

(央視財經《創業英雄匯》)生活中很多事物所呈現的狀態,往往在微觀世界裡是另一番模樣,比如棉被般的皚皚白雪,在微觀世界中卻是晶瑩剔透還有點「扎手」的晶體。創業者廖洪鋼曾是一名遊戲達人,但遊戲可沒有白玩,他將集成電路與化學融合,並應用到觀察微觀世界的「電鏡」樣本載體中,通過使用原位晶片可以看到一個前所未有的納米世界,比如原子、分子的運動過程。

提起原位晶片,廖洪鋼如數家珍,這種晶片可以幫助各領域研究者從微觀領域找到新的解決方案。比如我們可以在微觀狀態下觀察DNA的動態,觀察藥物與病毒相互作用的過程;比如可以觀察金屬表面腐蝕與生鏽的過程等等。原位晶片及分析系統作為一項應用廣泛的技術,可以應用於新能源、新材料、生物醫藥、環境監測、健康檢測等諸多領域。

廖洪鋼從小喜歡電子設備,小時候就把家裡收音機和電視機拆成一片片來研究,再裝起來,那時的他就已經開始探究別的孩子未曾觸及的細微事物。上了大學,廖洪鋼愛上了一款網遊,通過輸入命令控制,他接觸了代碼,對遊戲的熱愛讓他「不務正業」去軟體公司兼職,還做成了地區負責人。直到進入研究生學習,第一次接觸到用於能看到納米世界的電子顯微鏡,仿佛為他開啟了一扇新的大門。

電子顯微鏡是集合了材料、電子電路、軟體等的綜合大型設備,就像是可以看到微觀世界的一雙眼睛,通過它我們可以看到原子和分子。然而當時還只是停留在觀察階段,美麗的微觀世界正等待人們的進一步深入了解和 「交流」。

之後廖洪鋼在國外學習工作期間,接觸到了原位晶片和原位電鏡,原位的意思為「實時現場觀測」。通過對晶片技術的不斷革新,廖洪鋼實現了多種材料的合成過程原子級電鏡觀測,研究成果多次發表在科學雜誌等刊物上。

不同於公眾所熟悉的電子設備中的晶片,原位晶片相當於一個超小型實驗室,在幾平方毫米或更小的晶片上構建的微型化、集成化、自動化的化學、生物學實驗平臺。簡而言之,原位晶片就是通過將液體和氣體用獨有的技術封裝於晶片中,通過在電子顯微鏡中搭建可視化的NANO-LAB,實時現場觀察納米樣品的變化。同時,通過電子顯微鏡強大的觀測能力,能全程高清拍攝每個原子的變化和運動軌跡,使得電鏡對物質的研究由靜態發展到了動態變化的實時觀察,由宏觀統計進入微觀個體研究。

回國後不久,新的問題擺在廖洪鋼眼前——如何讓科研成果走出自己實驗室,廣泛應用。他和大學室友聊起了這個問題,老同學希望自己組建團隊,讓科研成果在廈門落地,廖洪鋼的導師孫世剛院士也十分支持學生的想法,擔任團隊的顧問。目前已開發10多個產品系列,在技術上多方面領先國外競品,並且價格更具有競爭力。團隊掌握了原位晶片製造、納流控、原位池封裝等多種前沿技術,已申請專利20項,授權9項,與國內外多個單位籤訂訂單及合作意向。

從世界範圍來說,原位晶片及原位電鏡的應用剛剛起步,但前景廣闊。創業者廖洪鋼在這個高科技領域埋首耕耘,著眼於細微之處,在微觀世界抒寫未來。

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本期編輯:邵冠豪

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