中國科技新聞網10月13日訊（勾春然 任彥松）2021年大數據科技傳播與應用高峰論壇暨“科創中國”試點城市推進式高峰論壇召開前夕，江蘇大學高分子材料研究院院長、烏克蘭國家工程院院士、俄羅斯自然科學院院士李松軍接受了中國科技新聞網的專訪。

此次訪談中，李松軍闡釋了人與自然的關系，并深入淺出地講解了仿生與智能材料的“含義”，以及材料在現代醫療、前沿科技中的重要地位。他表示，材料是現代文明發展的基石，材料學科的發展與現代醫療科技、大數據以及人工智能等前沿科技也息息相關。

“作為科研工作者，我們努力拼搏的目的就是為了讓人們更好、更方便、更舒適地去生活。社會需要什么，我們就盡量把自己所研究的成果往社會需要方面靠攏，這樣做出來的研究成果便能更好地迎合社會發展的需要。”李松軍說。

李松軍院士正在接受采訪 中國科技新聞網/攝

以下是采訪全文：

中國科技新聞網：請您簡單科普一下什么是“仿生”？

李松軍：具有記載的人類活動至今，最多兩萬年左右。在這個時間里，人類是如何獲取知識的呢？古時候的人們由于缺乏知識，認為自然宇宙是神的力量在掌控……但是現在我們知道，地球歷經了大約46億年的演化，所有的生命物質都由分子構成，它們伴隨著地球的演化，也經過了46億年的排列組合。在自然界中，存在著很多豐富多彩的東西，人類因對自然認識及自身科技發展水平的限制，暫時無法將其合成，最直接的獲取渠道就是從自然中汲取知識，因此，自然界是人類最好的老師。

美國的航母戰斗機起飛時靠彈射，而蘇聯的這種技術不成熟，早期他們的飛機設計就采取仿生學設計。美國的航母戰斗機跑道短，在起飛時帶不了多少彈藥、油料，所以美國就在飛機起飛階段增加沖量彈射；但是蘇聯的飛機則不同，它更像雕和鳥，雕不依靠飛行速度，它的飛行方式更像是人們所說的“翱翔”，所以早期的蘇聯人就模仿雕的飛行方式發明了一種機翼向前的飛機。

蘇47金雕式戰斗機

這里面就蘊藏著一種仿生設計的思想，真正的仿生有兩個概念：一類叫做模仿生命的機理，一類是指生物感召的功能，也就是說模仿生活所具備的某種功能的東西。人類科技就是這樣發展的，比如病毒來了，但是我們有抗體，抗體究竟是什么東西？如果泛泛而談，抗體就可以高特異性捕捉病毒的活性體，它們兩者之間的關系可以理解成一把鎖“配”一把鑰匙，病毒就是鑰匙，抗體就是鎖，當病毒進來的時候，抗體就與它進行匹配。人類就模仿這個過程，研究出來的某種材料就相當于鎖，鎖可以精準“配”鑰匙。

中國科技新聞網：“材料”的含義是什么？

李松軍：材料幾乎囊括了一切物質，因此人類以使用工具作為文明進化的標志，而所有的工具向上追溯都是材料，因此我沒有辦法給材料一個具體的定義，它幾乎是在概念上、感官上、用途上覆蓋了人類文明的一切。隨著人類科技不斷地向前發展，我們把科技用到材料的設計上，就會實現新的突破，制造越來越高端的材料。

舉個簡單的例子，我們人體的腎臟具有過濾的功能，如果沒有腎，小便排出來的代謝物可能就會帶血，那腎壞了怎么辦？人造材料可以替代這種功能，過濾小便排出來的物質。

自然界中有一個原理，盡量獲取最少的物質實現更多的功能，如果把我們的骨頭換成同樣粗細的鐵，你搬東西的時候，鐵一定會彎，但我們的骨頭就沒事，因為它的柔韌性可以很好地與它的脆性功能有效地融為一體。事實上，人體本身就由高分子材料構成，主要是氨基酸、蛋白質等，它們本身就是高分子材料，所以現在仿生與智能高分子材料是相對成熟的、全面的一個研究領域，它的前景是非常光明的，這是自然界所帶給我們的答案。

中國科技新聞網：所以仿生與智能高分子材料的研究對醫療領域是有極大幫助的。

李松軍：對，高分子材料的研究在醫療方面的作用是最明顯的。假如一個人得了腸道胃潰瘍，除了病灶部位其它部位都正常，但是吃了藥以后，藥片可能還沒有到達病灶部位，就在“彎彎曲曲”的腸道內被吸收走了，這樣藥效就大打折扣。

這種情況下，我們設計一種材料，其溫度或pH值與腸道內保持一致，它在正常“不工作”的時候,不吸收水分，也就是說人把它咽進去后不能消化，當它到達病變部位時，其病變部位產生的微小溫度或pH差，材料遇到溫差馬上變成吸水的了，藥物的藥效就在那個瞬間釋放了。就像種子一樣，從春天開始發芽，到了特定時間就“開花”了，這就是精確的控制釋放。

中國科技新聞網：除了醫療科技的發展，人工智能和大數據也是社會廣泛關注的話題，請問仿生與智能高分子材料在前沿科技中起到怎樣的作用？

李松軍：現在所談論的人工智能也是國家的發展戰略，不過我們還沒有到達人工智能時代，但正在朝著這個時代邁進。人工智能簡單地概括就相當于一個中樞大腦，所有的要素都和它貫穿相連，并通過程序控制，人類又可以驅動這個程序，使它慢慢的成為我們生產、生活的一部分。當然這是一種比較粗糙的理解，涉及到每一個領域的時候都會有很多復雜的知識。

對于材料而言，它作為現代文明進化的標志，其研究工作是挑戰中的挑戰，因為到今天為止，文明進化的核心還是在產業基礎，材料就是支撐整個文明的基石。

中國科技新聞網：關于高分子材料在前沿科技中所起的基礎作用，您可以舉一個具體的例子嗎？

李松軍：在人工智能和大數據領域，我們亟待發展的關鍵部件就是芯片。在一個拇指大的芯片里，疊加著幾百、上千甚至數量更大的微型電路，從設計方面來講，如華為公司可以從事高水平的芯片設計，并躋身國際前列，這證明我們在高精尖科技方面的設計能力已經非常出色，但是在材料設計及應用方面離美國還有不小的距離，這是眼下制約我們芯片國家戰略的一個最重要原因。

中國科技新聞網：您覺得我國需要多長時間才能追趕上美國？

    李松軍：我對我們國家重新站在世界之巔是充滿信心的。我國有著五千年的歷史文化，在歷史的長河中，我們大多數時候處于世界頂尖一流國家之列。歷史有它的規律，我們只是暫時偏離了歷史的軌跡，我相信很快我們又會回到世界之巔。