——记香港大学电机电子工程学系助理教授张世明

　　　郑 心  户 万　　

　　数字时代的幕布之下，万物皆可量化。医工结合的春风拂过，更让这股科技浪潮以惊人的速度汇聚进而汩汩向前，改写着医疗行业的版图，恰如古籍所载：“工欲善其事，必先利其器。”而在香港大学电机电子工程学系助理教授张世明等人的努力之下，今日之“器”已非昔日可比，他们融合了前沿工程学与生命科学的智慧结晶，近年来首创性研发并相继迭代出了可拉伸的有机电化学晶体管（OECT）、基于凝胶材料的有机电化学晶体管，以及可以读取人体微弱电化学信号的可穿戴生物微电子传感系统等前沿科技成果，生动地描绘出每个人独特的生命谱系，不仅可以直观显示健康状态的波动，还可提前预警潜在的疾病风暴。

　　这些传感器是物理意义上的“心灵倾听者”，也是未来可期的“身体守护者”，从实验室到病房，从手术室到家庭，它们正以独有的方式，诠释着“科技以人为本”的真谛，让每一个细微的生理信号都成为守护健康的坚实防线。“未来，智能手机或将成为人们健康的‘仪表盘’，通过传感技术的不断精进，只需一眼就能使自己的健康状况一览无余。我无比期盼这一天的到来，并期望自己能够在其中尽一份微薄之力。”张世明说。

“向左走，向右走”

　　“我是真的喜欢科研。”在科研事业中奔走数十年有余，张世明发出如此感叹。

　　本科毕业于吉林大学电子学院后，张世明便留在了本校，加入集成光电子学国家重点实验室研究有机半导体发光技术（OLED）。“OLED被点亮的时候不仅可以发光，还可通过调节各类参数，非常直观地改变光的颜色、效率、亮度等”，这一现象激发了23岁的张世明的好奇心，也从此点亮了他的科研梦想。“我想搞清楚它的底层逻辑，做出一些真正需要的东西。”他说。

　　在吉林大学，张世明有幸得到了赵毅教授及原集成光电子学国家重点实验室主任刘式墉教授的指导。“赵老师因材施教，给了我很多自由度，让我自由探索。而刘老师即便当时已近80岁高龄还是矍铄非常，仍然保持着终身学习的良好习惯，还浑身散发着‘回馈社会’的责任感。这些都是老师为我种下的根。”回首过往，张世明总是心有戚戚，而每逢此时，他深藏心中“寻科学真谛以回馈社会”的梦想也会被擦亮几分。

　　当谈及真正的科研历程，张世明坦言自己十分幸运。因为硕士期间参与的第一个科研项目，便是国际间合作的国家重点研发项目。在项目开展的3年间，张世明已经记不清自己“仗着年轻”多少次挑灯夜战，也不记得排队等待设备究竟耗去了多少时间，但项目成功后的喜悦却不断在他的记忆里被刷新，硕士期间在国际期刊发表3篇第一作者研究论文，也超越了博士毕业的标准，使他获得了“吉林大学优秀毕业研究生”的称号。这些看得见或看不见的成果都彰示着：张世明从此与科研缔结了密不可分的羁绊。

　　但人生总不会永远志得意满。硕士毕业后，张世明意识到OLED技术已经开始大规模落地推广，在市场上被大批量生产。这是科研者的骄傲，却也同时意味着，对于此技术的探索已开始告别高速发展期，走向平台期。该怎么办？向左，更换“赛道”，探索新方向、谋求新发展；向右，从实际应用中等待新需求的出现……“做科研要向前看，起码要看到未来的5～10年。”导师的教诲醍醐灌顶般适时在张世明的耳边响起，让他从事业发展的犹疑中快速抽离，然后，他做了一个大胆的决定：远赴海外，去探索有机电子技术在新兴生物医学领域的应用。

　　新领域的交叉融合探索花费了张世明8年时间。从加拿大蒙特利尔大学到美国加州大学洛杉矶分校，他的足迹几乎东西横跨了北美洲。手握加拿大著名的“总督博士奖学金（Vanier Canada Scholar）”、蒙特利尔大学“优秀博士毕业生”等诸多荣誉，张世明在海外的学习成绩有目共睹。博士期间，在导师法比奥·西科拉（Fabio Cicoira）的指导下，他接触到了凭借低工作电压（毫伏）、高灵敏度等优势脱颖而出的新有机传感技术——有机电化学晶体管（OECT）。而后，通过进一步对器件材料、结构及制备工艺等步骤的针对性优化，他开发出了首款可拉伸OECT。值得一提的是，OECT这款类组织微电子器件的独特工作机理（离子电子混合导电）使其成为人体（离子导电）和电子器件（电子导电）之间理想的“信息中转站”。因此它在推动从“以医院为中心”到“以人为中心”的数字健康变革中被公认为“颠覆性新技术”。这意味着张世明选定的方向前路广阔，大有可为。就在万事皆顺遂的时刻，海外生活8年的张世明邂逅了人生中第二次艰难抉择：留下还是回国？

　　彼时，新冠病毒的暴发为回国途中的一众有识之士添加了诸多阻力。此外，站在“深圳”还是“香港”的人生交叉路口，张世明又陷入了深思：向左走，深圳发展快、机遇多，天地广阔；向右走，香港成熟度高、拥有国际视野，中西文化结合……这一次，他经过审慎考虑，选择跟随自己内心的声音，前往香港大学电机电子工程学系入职。

“以精微，致广大”

　　揭开全新科研篇章的张世明首先迎来的是“从0到1”的困难时期。虽然香港大学为他提供了全方位的支持，但毕竟“万事开头难”——没人、没设备的起步期还是一度令张世明束手。加上新冠时期的特殊性，长达两年半的时间里，他没有离开过香港半步。“对于学术的交流合作，这肯定是很不利的。但有困难，努力克服就好了。”于是，他从“三两个人、七八条枪”开始建起，招募与曾经的自己一般有梦想、有冲劲的青年，“至于背景和成绩并不是那么重要，因为这些都只是某个人生阶段的片段性总结，而更重要的还是大家是否能够兴趣一致，同频共振”。

　　连张世明自己都没有想到的是，这个诞生于困境之中的小团队的确蕴含着大能量。近期，由他亲自带领的智能可穿戴课题组开发出一系列可以读取人体微弱电化学信号的可穿戴微型生物电子传感系统，质地柔软，体积小巧，“是全球同类技术中最细小的系统，可以通过连续、个性化地监测人体的血糖、血液甚至汗液中的病毒抗体浓度，并通过部署新型人工智能技术、边缘计算技术，来帮助诊疗糖尿病、心血管疾病及心理健康状况等”。目前，相关论文已发表于学术期刊《分析化学》（Analytical Chemistry），《科学进展》（Science Advances），以及《自然电子》（Nature Electronics）等。

　　“我特别特别感谢我的学生们，”张世明由衷地说，“他们思维活跃也很能吃苦，跟他们一起攻关、研发的整个过程都是令人感动的。我想我们就是一群有着共同志向的人，希望能够在数字化医疗变革的浪潮中实现自我，不负青春。”同时，他还表示，目前团队开发出来的一系列小型化健康检测技术只是一个开始，它的出现正反映了数字医疗技术变革的无限潜力。