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一只苍蝇或蝴蝶停在脸上，轻微的触感会让人类马上有所察觉。要想让人造皮肤也拥有这样的灵敏度，这是不是天方夜谭？华裔女科学家鲍哲南和研究小组用了三年的时间，给了世界一个答案：让人造皮肤也拥有和自然皮肤一样的触觉，这并不是无法攻克的难关。
华裔女科学家鲍哲南与她的研究团队
年轻的华裔女教授
鲍哲南今年才四十一岁，但她现已是美国斯坦福大学化学工程系副教授，美国最著名的女化学家之一。据统计，在数以十万计的中国留美女学生中，能最终成为美国知名学府的教授、副教授和助理教授的，还只是极少数，可以说，鲍哲南为华人女科学家树立了榜样。
出生并成长于南京的鲍哲南，1987年考取南京大学化学系，在学完三年本科基础课之后，移民美国进入伊利诺州立大学芝加哥分校化学系学习，1995年，鲍哲南在芝加哥大学化学系取得博士学位，毕业她便直接进入了著名的贝尔实验室任职，长达8年。2001年，因其在科研上的积极性和创造，她还获得了贝尔实验室杰出研究人员称号。2004年，鲍哲南进入现在所在的斯坦福大学化学系，潜心研究，教书育人。
鲍哲南研究的范围很广，化学、材料科学、能源、纳米电子学和分子电子学等等，都是她涉及的领域。有机和高分子半导体材料、传感材料、有机半导体晶体管、有机太阳能电池、电子纸、人工电子皮肤……这一个个听着略微陌生的词汇，其中却凝聚了鲍哲南众多的心血。
在鲍哲南取得的所有研究成果中，于2010年公开发表的人造皮肤研究，引发了人们广泛的关注。所谓的人造皮肤，是由敏感度极高的电子感器（electronicsensors）所组成，当感应器连成一片时，就形为「皮肤」。这种模拟人类皮肤的柔软塑料电子传感器件-人工电子皮肤，有望在假肢、机器人、手机和电脑的触摸式显示屏、汽车安全和医疗器械等诸多方面获得广泛应用。最近，鲍哲南和团队又研制出了最新的可拉伸太阳能电池，为人工电子皮肤增添了自我发电的新功能，使其得到进一步完善。
迄今为止，鲍哲南已在《科学》、《自然》和其它专业刊物发表论文200多篇，申请专利60余项（其中获准30多项）。其中，她在有机薄膜晶体管领域发表的文章在1997－2007年共得到2226次引用，在被引用最多的20名作者中排名第4。
富有挑战的研究
说起最为人熟知的人工电子皮肤研究，鲍哲南表示,做这个项目，其实并不偶然。“我的研究组一直都在软性、柔性的这一类电子器件和材料的研究，有一天，在我和斯坦福大学的另外一个教授谈到他们正在做的机器人研究时，他说现在机器人可以爬得非常快，还可以爬墙，但因为机器人没有触觉功能，当爬到顶端没有东西可以抓住的时候，就会掉下来。就在那个时候，我突然来了灵感，我想我们一直在做的柔性材料、软性材料和电子材料，应该很适合做一些传感器，放在机器人的身上，作为一种人工皮肤，让它具备感知能力。正是这个交谈让我有了一些新的想法，然后开始着手这个方向的研究。”
但在做的过程中，鲍哲南感受到了压力，因为，一切并非她之前想象的那么简单。“项目开始后，慢慢得我和小组发现了一个很有趣的现象，在实验室里一开始的想法好像都很简单，以为一做就能做成，但当我们真正开始去做的时候，就会发现有非常多的问题。像我们遇到的情况就是用已有的材料来做传感器的话有太多缺陷，做出来的皮肤不够灵敏，我们试了很多的办法来改变，重新设计器件的传感器结构，做了一系列的实验，不停修改我们的设想，最终才研制出我们现在这个敏感度高的传感器。”
电子皮肤大有可为
美国研究者表示，鲍哲南研制出的灵敏电子皮肤是机器人科学的一大迈进，同时这对人类皮肤移植术以及假肢感知力的改进也有很大帮助。但也提出，人造皮肤要具备与天然皮肤相同的功能，还有一些重要障碍必须克服。对此，鲍哲南有信心，“要让研制出的人造皮肤与天然皮肤相近或者完全一样，这是一个非常复杂的过程。人造皮肤不仅需要有感知力，它还需要有电子器件能把接收到的感受传输到大脑，使人或者机器人得到信号，然后再做出反应。我们现在发明的电子皮肤，只是其中一部分，这还需要其他的很多研究相配合。”
在鲍哲南看来，人工电子皮肤的应用前景非常广阔。“一开始，我们做这个就是考虑用在机器人身上。现阶段的机器人已经能够感知视觉和听觉，灵敏的电子皮肤让机器人也拥有了触觉，它们可以做一些非常细致的动作，比如扶病人的时候能够掌握力度而不至于弄疼或弄伤他们，清洗精致瓷碗的时候也能够准确拿捏而不至于弄坏或摔碎。但这都只是电子皮肤一方面的应用，在现实生活中，这种触觉的传感器，可适用范围非常广。比如现在的皮肤移植，还有改进没有感知力的假肢，都可以运用这项技术，有了灵敏的'触觉'，未来的假肢会更像病人本来的肢体。还有一个可能的地方，就是驾驶的方向盘，如果安置了触觉传感器，在驾驶员很累没有扶住方向盘的时候，方向盘可以自动感知驾驶员的非正常行驶，然后发出提醒，这样也能减少交通事故。”
