“中國的原創(chuàng)科技成果，哪些能夠向世界輸出?我希望液態(tài)金屬算一個。”中科院理化所雙聘研究員、清華大學教授劉靜告訴記者。

　　在中科院理化所，劉靜團隊的“主戰(zhàn)場”——低溫生物與醫(yī)學實驗室面積不足30平方米，狹小的空間擺滿了瓶瓶罐罐和大量自行研發(fā)的儀器設備，以至于連個舒服伸腿的地方都不好找。就在這里，一個由9名核心成員組成的團隊，做出了液態(tài)金屬基礎及相關應用研究的大多數前沿成果。“目前在液態(tài)金屬研究許多領域，我們處于當仁不讓的‘領跑’地位。”一向謙遜的劉靜說到這里信心滿滿。

　　他的信心從何而來?借助液態(tài)金屬研發(fā)應用，未來人們甚至可以直接打印出一臺手機，造出像電影中那樣的“終結者”走進實驗室，一位科研人員正在制作一個提升液態(tài)金屬性能的器件。劉靜介紹，團隊最近在為完成一項液態(tài)金屬原創(chuàng)成果加班加點。

　　劉靜提到的液態(tài)金屬是指在常溫常壓下像水一樣呈液態(tài)的金屬。金屬熔點較高，通常除了水銀，常規(guī)環(huán)境下的金屬多呈固態(tài)。讓金屬在相對低溫條件下呈現液態(tài)，展現神通廣大的本領，被認為是異想天開。

　　劉靜團隊的工作，就是要找到金屬呈現液態(tài)的方法并發(fā)掘它們的獨特性能。從2000年開始，歷經10多年的積累，團隊發(fā)現了液態(tài)金屬在傳熱、導電、流動、生物醫(yī)學及柔性機器等方面的獨特機理，并探索了可能的應用方向。

　　2013年6月，把液態(tài)金屬做成打印“墨水”，劉靜團隊首次研發(fā)出紙上直接生成電子電路的技術。一年后，團隊又研發(fā)出世界首臺室溫液態(tài)金屬打印機，借助該設備，只需在計算機上設定程序，就可以“打”出個性化的電路系統(tǒng)。這種工作讓極低成本下快速、隨意地制作電子電路成為現實，有望改變電子電路的制造規(guī)則。未來，人們甚至可以直接打印出一臺手機，電子制造可能在辦公室或家里就能完成。

　　看過電影《終結者》的觀眾，一定對影片中可以任意改變外形、迅速恢復原貌的機器人印象深刻。2015年3月，劉靜領導的中科院理化所、清華大學醫(yī)學院聯合研究小組，首次研發(fā)出自主運動的可變形液態(tài)金屬機器，為研發(fā)“終結者”提供了實現路徑。在全球先進機器人研發(fā)競爭激烈的背景下，劉靜認為，液態(tài)金屬打開了機器人的想象空間，有望成為機器人變革的重要引擎。

　　在生物醫(yī)學領域，液態(tài)金屬也有廣闊的應用前景。比如，2014年6月，針對斷裂神經修復這一世界性難題，劉靜團隊利用液態(tài)金屬成功“搭橋”，建立信號通路，為人體神經功能快速重建提供了可能。

　　此前，科學界對液態(tài)金屬的認識大多停留在水銀上，劉靜團隊的許多研究可謂橫空出世，被認為是“黑科技”。目前，國內外研究團隊紛紛投入力量進入這片處女地。2014年，美國國家航空航天局還將液態(tài)金屬冷卻列為未來前沿技術之一。

　　劉靜團隊的工作被科學界譽為人類利用金屬的第二次革命。劉靜常聽到類似疑問：這一系列工作國外沒有做，你們怎么想到的?“我們不追逐國際熱點，而是根據科學發(fā)展的邏輯和產業(yè)需求，順藤摸瓜，做有價值的原創(chuàng)研究。”劉靜說。

　　“我們要有自信，堅持做原創(chuàng)，不能膚淺地做跟風式研究。”這是劉靜在實驗室對團隊常講的一句話。他要求團隊成員，在開展研究時多問問自己：做的是不是該領域最重要的東西，有沒有開創(chuàng)性的成果?

　　液態(tài)金屬研究，既有“高大上”的基礎發(fā)現，又有“接地氣”的應用。劉靜把這種兼具科學和技術之美的研究稱為“完美科學”，液態(tài)金屬研究是“科學與技術齊飛”。科學突破往往是殫精竭慮地思索到一定程度，受到實驗發(fā)現或靈感啟發(fā)，最終實現質的飛躍。劉靜深入研究液態(tài)金屬，最早源于尋求一種芯片降溫的方法。實驗中液態(tài)金屬會不經意間灑到計算機上，弄臟屏幕。然而，原本糟糕的情形卻醞釀著大技術——可不可以直接打印出電路?實驗經歷促使劉靜思考，引發(fā)了液態(tài)金屬研究的拓展。

　　回顧該團隊的研究歷程，不少成果和最初的轉向一樣，看似偶然所致。比如，小組成員嘗試用液態(tài)金屬鎵合金來連接、修復受損神經時，在測試中不經意發(fā)現，散落在牛蛙坐骨神經周圍的液態(tài)金屬微小液滴，在電觸發(fā)下出現令人驚奇的自旋轉現象。劉靜團隊受此啟發(fā)，探索通過電場控制實現液態(tài)金屬轉換與變形的可能性，由此觀察到了液態(tài)金屬蘊含的物理學圖景，開啟了液態(tài)金屬自主運動機器的研究。

　　又如，在優(yōu)化液態(tài)金屬電子電路打印溶液固化問題時，研究人員嘗試了火燒、有機溶劑溶解等多種常規(guī)方法，效果均不佳。一次閑聊，有人提出用低溫冷凍的方式。沒想到，該方法產生奇效，團隊由此解決了電子器件高度適形化制造難題。

　　“偶然中有必然，我們長期沉浸在液態(tài)金屬領域，各種各樣的信息每天都在腦海里交匯，我們不能預料下一步突破在哪，但會窮盡方法去嘗試，堅信一定會在某個節(jié)點實現突破。”劉靜說。

　　“人類第一次制備出石墨烯，看上去好像就是用透明膠紙不斷粘出來的，其實背后有很深刻的原理。”劉靜說，科學突破往往是殫精竭慮地思索某個問題到一定程度，受到某個實驗發(fā)現或靈感啟發(fā)，最終實現質的飛躍。要有隨時準備、敢于探索的素養(yǎng)，才不會把一些有價值的信息當成司空見慣的現象，才不會輕易放過任何蛛絲馬跡。“機遇垂青有準備的人，不僅要有積累，更要保持探索精神。”這是劉靜在團隊里常提到的第二句話。

　　團隊成員、清華大學醫(yī)學院博士后盛磊說，劉靜老師不是簡單教知識，還注重培養(yǎng)團隊的科學素養(yǎng)，鼓勵我們要敢想、敢于實驗。“團隊成員來自不同專業(yè)，很多人從未接觸過液態(tài)金屬，但進來不久便可迅速地做出好成果，這與團隊重視探索、鼓勵創(chuàng)造的氛圍有關。”

　　劉靜告訴記者，空閑時他會通過閱讀一些科幻作品來激發(fā)靈感，并醞釀一些看似荒誕的技術設想：眼睛失明了，液態(tài)金屬能否充當視網膜的神經，幫助患者恢復光明?耳朵失聰了，液態(tài)金屬是否可以作為聽神經，傳遞聲音?大腦停止活動了，利用液態(tài)金屬構成的神經電路，是否可以接管身體?

　　有積累、敢探索還不夠，怎么判斷研究方向?劉靜說起了自己的心得：重大前沿科技領軍科學家需要有前瞻性思維和眼界。使小聰明，用小技巧，偶爾碰運氣也能做出一些不錯的研究，但不能帶領團隊持續(xù)出成果，更難以保持引領地位。“相比Smart(聰明)，更高一層的是Bright Mind(智慧)。”他認為，團隊持續(xù)涌現優(yōu)秀成果，是研究人員長期在基礎研究方面下“笨”功夫，對前沿方向有敏銳把握能力后自然而然的結果。

　　“即使簡單如一個紙杯，你也要尊重它，調動科學思維來觀察，經過千萬次凝視才會有新發(fā)現。”劉靜說。為了將論文趕在凌晨前投遞出去，劉靜甚至在除夕團圓飯的餐桌上修改文章。進研究所至今，何志況一直跟著劉靜從事研究工作，目前已是中科院理化所年輕的副研究員。由于一門心思扎在液態(tài)金屬研究上，這些年他甚至很少走出實驗室。何志況說，自己得以安心科研，是耳濡目染實驗室團隊潛心研究的結果。“實驗室最后走的人總是劉老師，他隨身帶一支筆，隨時隨地都在幫我們修改論文。”

　　2013年除夕夜，為了將論文趕在凌晨前投遞出去，劉靜就在吃團圓飯的餐桌上修改文章。結果，春節(jié)假期剛過，劉靜就被告知文章已被接收。在得到學術界關注前，劉靜帶領團隊默默耕耘10余年，鮮為人知。劉靜坦言，漫長的研究中偶爾也會萌生孤獨感，但探索液態(tài)金屬世界，猶如發(fā)現桃花源一般美妙，又感到很幸福、很快樂。

　　“前沿科研是孤獨的探索，要學會從中獲得快樂，培養(yǎng)對科學的興趣。”這是劉靜在團隊中常講的第三句話。

　　劉靜說，現在實驗室提供了很高的研究平臺，學生用功點就有可能發(fā)表不錯的論文，但能力的培養(yǎng)卻是長期的。“科學探索是一項長期事業(yè)，就像冒險，一路上會遇到各種困擾和現實難題。研究者要不斷提高，最好保持理想主義精神，如此即便荊棘叢生，內心也能充滿希望，還將獲得永恒的快樂。”

　　2014年，劉靜獲得傳熱學界“終身成就獎”——威廉·伯格獎，還有人把劉靜稱為“中國液態(tài)金屬教父”。

　　面對這些掌聲，劉靜告訴團隊，得到外界認可讓人激動，但也不能太沉醉其間。“真正重要的是：若干年后回過來看，是不是有許多重大思想和科研成果出自我們，研究有沒有為人類解決一些關鍵問題。”

　　“我們可能在不經意間就創(chuàng)造了歷史，未來研究被廣泛應用，即便沒人知道這是誰的成果，我們的工作依然很有價值。它帶給你的是科學探索的審美享受。”劉靜說。

　　劉靜常與團隊成員分享閱讀科技史的思考。“科技的真正突飛猛進是近兩三百年的事，以后還有無盡空間。我們每個成員都要爭取成為主角，抓住時代的機遇。”

　　近些年，劉靜團隊還聯合工業(yè)界推動液態(tài)金屬產業(yè)化應用。“我們有幸在液態(tài)金屬研究上走在世界前頭，但在產業(yè)方面不能落后，我們要把握歷史機遇，幫助我國建成世界級的液態(tài)金屬谷。”劉靜說。