澳华裔科学家展望科技的未来

科技的未来

在澳大利亚的科技创新领域,活跃着一批华裔科学家,他们为澳大利亚乃至全人类的科技进步做出卓越贡献。澳大利亚一年一度的科学周之际,我们把焦点聚集在这些澳大利亚的华裔科学家身上。

冒怀庆:发明货币防伪油墨获世界专利

冒老展现出一名杰出科学家的贯通素质与精神情怀。
冒老展现出一名杰出科学家的贯通素质与精神情怀。supplied

澳大利亚的塑料钞票防伪技术堪称全球首屈一指,但是你也许不了解这种货币的防伪油墨的发明者是华裔科学家冒怀庆。

冒怀庆是澳大利亚科学界的领军人物,退休之前,他是澳大利亚工程院院士、澳大利亚联邦科学工业与研究组织(CSIRO)院士和澳大利亚皇家化学学会会士。和冒老的采访中,这位年逾古稀的老科学家从物理谈到化学,从宗教谈到张大千,展现出一名杰出科学家的贯通素质与精神情怀。

当年CSIRO找到冒怀庆希望他加入最新的激光与太阳能研究时,冒怀庆正专注用激光研究叶绿素,探索其中的能量转移。接到邀请后,冒怀庆从熟悉的领域抽身,挑战未知的研究。

“当时我发现太阳能用在钱币上,一般人都觉得不可思议,”冒怀庆说。正是在他的领导下,澳大利亚科学家们攻克了货币防伪技术难关,他主持发明的防伪特殊油墨获得了世界专利,而他也因对澳大利亚货币防伪作出的突出贡献而获得“澳大利亚建国百年奖章”。

展望自己后半生的科技发展,冒老认为跨界将是大势所趋。 

“未来的趋势是科技领域的模糊化,未来的产品不再是制造东西,而是创造东西。未来前沿的科学家更要注意人与人的交往,而非埋头于实验室,即便是化学家也一定要了解人文和人际的关系,”冒老说。

吴鑫华:3D打印飞机引擎

吴新华教授
吴鑫华教授是3D打印领域的顶尖科学家摄影:卢嘉颖

3D打印已经逐渐走进寻常百姓家。蒙纳士大学的吴鑫华教授是这个领域的顶尖科学家,她打印的是飞机引擎,她与她的研究团队成功运用3D打印技术制造出世界上首个可运作的飞机引擎。

吴鑫华教授目前是蒙纳士大学增材制造中心主任。她说,3D打印对材料和性能要求极高的飞机引擎的重大意义不在于重复打印出老型号的引擎,而在于它能大大缩短航空部件研发周期。

“飞机发动机的研制从设计到最后做出产品来一般要求15年的时间,因为很多构件很难制造,通过3D打印技术,这些很困难的部件很快就能做出来,就可以去尝试,可以把新的发动机的研发到最后使用降低到3-5年。”

吴鑫华教授认为3D打印未来在尖端领域的应用有两个,一个是航空领域,另一个将是医疗领域。

“我觉得3D打印最有效的领域是航空航天和医疗。医疗的个性化的产品。过去很多医疗的植入体或器械都很原始,远远落后于其他医疗条件发展水平,所以从3D打印来讲,会对医疗产生突飞猛进的变化,但是门槛也很高,需要严格的认证,需要上千个病人的病例的长期数据的积累,一旦跨过这个门槛,它的发展将是非常快速和无限的。”

陶大程:人工智能改变未来

陶大程教授是人工智能和信息科学领域国际知名学者
陶大程教授是人工智能和信息科学领域国际知名学者supplied

悉尼大学信息技术学院计算机科学教授陶大程是人工智能和信息科学领域国际知名学者。不到40岁的他已经头顶无数光环。

作为目前炙手可热的人工智能领域的领军人物,陶大程教授是悉尼大学UBTECH悉尼人工智能中心主任,致力于研究赋予机器感知、学习、推理和行为的能力。

“人类可以感知环境、对事件进行学习、进行逻辑推理并且对形势采取行动。我们期待我们的机器,终有一天,也能做到与我们所做的一样的事情,或者甚至更好。”

陶大程教授说,推动人工智能革命的关键因素是统计学习,深度学习,因果推理,计算机视觉和图像处理,使机器人了解它们所感知的是什么,从而做出最佳判断并且采取行动完成所有任务。

“在未来20年,人工智能系统将在多领域极大改变人类的未来,包括住房、交通、医疗保健、教育和娱乐。首先,家政机器人将包揽绝大多数的家务活,自动驾驶汽车将准确无误和安全地把我们送达目的地,保健机器人将照顾独居老人,”陶大程教授说。

陶大程教授还表示,未来人工智能运用因果推理以及统计学习将创造新的医疗保健技术,这些技术有朝一日将能治愈癌症。

而在娱乐领域,人工智能也能大展身手。

“伴随着对语音识别、视觉理解和自然语言处理能力的提高,用户与娱乐系统的互动将更对话式以及更拟人。另外,更高级的只能工具将使每个人都能作曲,甚至把手机拍摄的视频制作成优质的电影,”陶大程教授说。

乔光华:化工研究应用前景广阔

乔光华教授在针对超级病菌的新一代人工抗生素研发上做出重要贡献
乔光华教授在针对超级病菌的新一代人工抗生素研发上做出重要贡献supplied

“我的理念是作为一位化学工程系的教授,他应该能够在任何对社会有贡献的各个化工以外的领域都应该做出贡献。” 

来自中国上海,目前担任墨尔本大学工程学院教授的乔光华教授所领导的20多人研究团队对新一代高分子合成的研究已经在诸多领域见到了成绩。特别是在针对超级病菌的新一代人工抗生素研发领域,乔光华教授的团队找出了星状的分子,这种分子不但有杀死超级病菌(superbug)的作用,还对体内好细胞没有副作用。

“现在很多新一代的研究都要跨学科。很多医学的材料都来自于科学和工程……如果说没有医学科学家来一起做这个实验,我根本都不知道如何做动物等临床实验。[这项研究的成功]就显示着工程和医学研究合二为一的重要性。”

展望未来,以2050年为一个时间标码,到那时乔教授的研究领域会有什么突破性发展呢?

“就目前我们谈的化工在生物科学领域的跨学科研究而言,个性化的纳米药物(personalised Nano medicine)将会是一个很大的发展方向。因为我们现在研究的东西以后都会有具体的标记,这可以根据个人的需要来改变。”

陈子斌:攻坚铁电材料疲劳难题

陈子斌的研究有望延长仪器材料寿命,减少对地球环境的污染。
陈子斌的研究有望延长仪器材料寿命,减少对地球环境的污染。Supplied:The University of Sydney

每天使用手机的你,有没有发现手机电池会逐渐老化,每次充完电后的待机时间也越来越短?这其实是铁电材料发生疲劳的原因。

悉尼大学材料科学与工程博士后研究员陈子斌的研究也许能带来解决方法。

“疲劳的出现会导致存储器慢慢的失去可控性以及可信性,最终导致存储器无法运作而报废。我最新的研究就是从材料学的角度去理解为什么铁电材料会出现疲劳,”陈子斌说

这位来自广州的年轻科学家此前因为发现一种使硬盘扩容100倍的方法而名声大噪。小硬盘、大容量还意味着可以减少非生物降解材料对环境的危害。如今他的研究将再次为地球可持续发展做出贡献。

“现在很多的科技产品都是快速消耗品,小到手机里面的电池,大到汽车里面的发动机。所有这些产品到了一定的使用周期之后都会出现像电量严重下降,或者无法工作这些情况。这些都是由于疲劳引起的。正由于这种快速的消耗,人们换手机,换零件的频率会相当的高,这就使得这个地球上的污染垃圾越来越多。提高零件,材料的寿命,降低疲劳,这将能为地球减少很多不必要的污染。”

题图:澳华裔科学家为澳大利亚乃至全人类的科技进步做出卓越贡献(pexels)