我校杰出校友李宝军获暨南大学“国华杰出学者奖”

发布时间:2024/04/24 04:51浏览次数:757


暨南大学“国华杰出学者奖”是广东省国强公益基金会为奖励在学术科研领域作出突出贡献的暨南大学科研学者而设立的人才专项,我校杰出校友(1987届物理学本科)、广州佛山校友会副会长李宝军教授荣获2023年度该奖项。

他,瞄准前沿,开拓创新

发现多种光子学新材料

实现多项“从01”的突破

创建出国际首例白细胞微机器人


他,见“微”知著,爬坡攻关

甘坐基础研究“冷板凳”

勇闯光学领域“无人区”

一路追“光”三十年


他是纳米光子世界的“光操纵师”

李宝军

李宝军

博士、教授

暨南大学纳米光子学研究院院长

国家杰出青年科学基金获得者

教育部重点人才计划入选者和创新团队带头人

国务院政府特殊津贴专家

全国五一劳动奖章获得者

美国光学学会会士

中国光学学会会士

中国仪器仪表学会会士


01

国际首例

用光将白细胞变成微机器人


假如我们生病了,除了吃药外,还有更简单高效的治疗方式可选择,比如用光照一照身体就能远程遥控白细胞,从而主动调动身体的免疫能力。


听起来很科幻?

暨南大学李宝军团队,已将科幻变成现实!

作为暨南大学光学与光学工程学术带头人,李宝军一心埋头科学研究,从事微纳光子学及生物光子学研究已有三十余年。他的研究对象特别“小”,往往在微米尺度和纳米尺度之间。


在深刻挖掘到人工合成材料制作的微机器人进入体内会触发免疫反应的痛点后,李宝军团队首次利用激光来控制体内的白细胞,将白细胞变成“医用微机器人”,让白细胞按指令穿过血管壁在体内游走,到达指定位置并执行多项任务。

光控白细胞微机器人示意图

研究选择斑马鱼为实验对象,因为斑马鱼的基因跟人类高度同源。但棘手问题随之而来:如何将药物静脉注射到斑马鱼的血管内。


 “当操控白细胞的时候,白细胞在血管里面,而斑马鱼的血管很细小,只有十几个微米左右。我们的研究需要先将药物颗粒精准地注射到斑马鱼的血管里面,难度非常大,所以我们花了很多的时间,不断地摸索,最终搭建出一套显微注射装置,实现了对斑马鱼微小血管的精准注射。”

 “ 

科学研究不可能总是一帆风顺。我们需要不断尝试,一条路不通就换一条路,直到找到可行的方法。失败是成功之母,当我们在无数次失败后依然坚持不懈,最终就会迎来突破。

 ”

经过不懈努力,研究团队在国际上首次完成了用光控制活体内白细胞激活和运动的研究工作。2022年,暨南大学李宝军教授团队的此项研究成果作为封面文章刊发在《美国化学学会核心科学》上。

研究成果登上《美国化学学会核心科学》封面

白细胞微机器人的发布引起了学术界和科技界的广泛关注,国内外媒体报道接踵而来!Science NewsScience DailyScience Magazine 30多家国际机构和媒体以“the first time”报道,中国科学院网、中国新闻网、光明网、新华网等20多家国内机构和媒体以“国际首例”报道或转载

2022年诺贝尔化学奖得主、斯坦福大学教授C Bertozzi 评价“这是一篇exciting article”


02

深耕微纳光子学

一路追“光”三十年


从西北的甘肃到南方的广州,李宝军走过了一条特别漫长而勤奋的求学和深造之路,学习和工作过的国内外院所就有10所,包括了英国牛津大学、美国麻省理工学院、新加坡国立大学等。


李宝军逐“光”而行,早在1995年攻读博士学位时,就已经开始了以光波导为主线的研究。在研究中,李宝军善于寻找别人想不到的角度。他们发现的一种新的光子学材料(PTT:聚对苯二甲酸丙二醇酯),竟然是来自于做服装、地毯等纺织品的一种原料。


发现新材料后,李宝军并未止步于此,他带领团队孜孜不倦深耕于此,从此一发而不可收,从新材料发现、到柔性波导制作技术、器件组装方法、再到纳米传感和柔性显示应用,李宝军团队为新的超小型光子器件研制提供了新途径。2015年李宝军以第一完成人获国家自然科学奖二等奖。

2015年,李宝军教授等完成的“用于功能集成的微型化光子器件基础研究”获国家自然科学奖二等奖。


2009年起李宝军团队开始了以光操纵为主线的研究。李宝军团队先是研制出一根类似于针尖的锥形光纤探针,往里面通入光,就像一个非常微小的手电筒一样,借助在光纤尖端射出的光,能够以远程和无接触的方式,对生物体内的细胞进行灵活精准地捕获、传送、筛选、移除等操控。


诺贝尔化学奖获得者、美国加州理工教授AH ZewailScience (2017) 论文中引用指出“用光控制物体状态”,诺贝尔物理学奖获得者、斯坦福大学教授朱棣文在Nature (2020) 论文中引用指出“发展出新方法”,美国科学院院士JA Rogers、美国《财富》杂志评出的全球科技界优秀人物FG Omenetto等引用称“李命名了光流操控”“给出了活的纳米探针”。

通过对光的精准运用和操作,李宝军团队解决了存在近70年悬而未决、只有理论解释的问题。电子转移存在于细胞生命活动的每个过程中,自1956年以来,主要有三种关于活细胞内电子转移机制的理论解释,但未从实验上观察到电子隧穿与转移过程。


李宝军团队利用等离激元光学纳米天线,构建出生物量子隧穿结,从实验上观察到癌细胞存活与死亡过程中的电子隧穿与转移。相关研究成果以封面文章发表在《自然》杂志子刊、光学领域国际顶级学术期刊《自然光子学》(Nature Photonics)上。

研究成果登上《自然光子学》封面


微纳尺度下的光学操控技术前景十分广阔,可进一步“跨界”生物、物理、医学等领域,发展意义重大。李宝军在微纳光子学及生物光子学研究领域瞄准前沿,持续深耕,日复一日地爬坡攻关,一路追“光”三十年。


2023年,因其“在聚合物柔性纳米光纤及活细胞纳米探针的光捕获与操控方面做出了开创性贡献”,李宝军当选美国光学学会会士。


03

专注于基础研究

二十余个春节都在工作


夜里11点,夜已深,万籁俱寂。在暨南大学番禺校区纳米光子学研究院办公室里,李宝军仍埋首伏案于工作台前,伴随他的只有时钟的滴答声。


李宝军特别珍惜晚上高效的三、四个小时,在无数个宁静的夜晚,他一个人静下心来把文章一遍遍地读。

 “ 

创新点是琢磨出来,是创造出来的。在夜深人静的时候,我会用心想、用心观察。慢慢摸索的时间长了,就会发现问题的答案,而急急忙忙的观察是看不到的。

 ”

正是这无数个挑灯夜读、废寝忘食的深夜,让李宝军一次次实现从01的突破,从无到有的创新。他带领团队实现了自然界结构对光场的最普适以及最高自由度的调控;他们研制成功科研用三维精准纳米光操控仪;他协助开发出中国第一家自主研发的医疗诊断用光学超声双模式探头内窥设备;他们从海豚船尾乘浪效应得到启发,利用三角褐指藻构建了光流体力硅藻机器人,捕获纳米级生物威胁物……

李宝军一直专注于光学及生物光子学前沿基础研究,坚持面向世界科技前沿。“我们要从跟上前沿到立足前沿,再到引领前沿。”


为了不落下研究步伐,李宝军争分夺秒,甚至二十余个春节都在工作。他笑着说:“外国人不过春节,我们如果都回去度假,别人就该超越我们了,所以一刻也不能落下。我喜欢在节假日、周末,静静地在实验室做研究、思考。”

2018年,在政协第十二届广东省委员会第一次会议上,李宝军委员呼吁加强对基础研究的投入。


研究工作需要长期钻研与专注。比起应用与开发,基础研究往往历时更长,且难以立即转化为经济成果,因而从事基础研究的科研人员必须“耐得住寂寞”,必须潜下心来。他强调:“科学不是因为容易而做,是因为难度太大而做。”

 “ 

什么时候就把科学研究做好了?把黑头发熬成白头发的时候,把腰熬成弯曲的腰椎间盘突出,炯炯有神的眼睛熬成高度近视老花眼的时候,你就成功了。科研不容易,要坚持下去,坚持还要用心,不要浮躁,把时间精力投入到里面去。

 ”

李宝军目光炯炯,语气温和而坚定。他始终认为基础研究不仅体现一所大学的科研能力,还可以提高一所大学的品味:“科学研究应该是创造一种知识,提供一种思想。大学不是公司,不能只生产产品,而要专注于高层次的原始创新。”

他曾多次婉拒来自美国硅谷及国内众多企业的高薪聘请,坚守学术殿堂,沉醉于基础研究和前沿探索,勇闯人类科学“无人区”。


04

研究院以龙的精神

致力于光子学领域研究


2016年,李宝军被暨南大学作为“双百英才计划”领军人才引进,创建暨南大学纳米光子学研究院并任院长。


当步入暨南大学纳米光子学研究院,首先映入眼帘的是一条纵深宽敞的白色长廊,实验室按照不同的功能依次排开,干净整洁。这里没有传统理工科研究院的冰冷感,而是充满了温馨与舒适。李宝军的精细严谨体现在研究院设计建设中,体现在研究院的每一个角落中,从研究院的整体布局到一幅画、一套桌椅茶具,每一处细节都凸显他对营造理想研究环境的用心与期望。

每位研究生都有一张自习桌

研究院的院徽也由李宝军亲自设计,每一处细节都体现着他对纳米光子学研究院的热爱与期许。站在研究院的门口,他向我们详细介绍了院徽的设计寓意:“五颗星代表研究院及其四个核心研究方向,书籍图案象征着学术研究的本质,而龙飞向太阳的图案则寓意着研究院以龙的精神,致力于光子学领域的研究和探索。”


2016年研究院建院至今,纳米光子学研究院突出“高精尖”的科研导向,瞄准国际学术前沿,开展原创性基础研究,已发展成为涵盖纳米操控光子学、纳米生物光子学、材料器件光子学和前沿交叉光子学四个研究方向的综合性研究机构。目前团队共19位成员,其中培养出广东省杰出青年基金获得者、广东特支计划青年拔尖人才、广东省珠江人才计划青年拔尖人才等科研人员11人次。


在李宝军教授的带领下,研究院在学科建设、科研成果和项目进展方面取得了显著成就。

1.

成功申报两个一级学科博士点

作为物理学学科的带头人,助力学校成功申报物理学一级学科博士学位点;作为光学工程方向带头人,推动光学工程学科获批一级学科博士学位点。

2

暨南大学第一篇影响因子>80的论文

2018年,团队在国际顶级期刊《Nature Reviews Materials》(IF: 83.5)上发表了题为《Nanoplasmonic optical antennas for life sciences and medicine》的论文。

3.

暨南大学第一个国家重大仪器项目自主研发并投入应用

2018年,暨南大学“突破衍射极限的三维精准纳米光操控仪器”项目获得国家重大科研仪器研制项目立项资助。该项目通过建立光操纵系统,实现了对微小物体的非接触、无损伤的三维精准操控,操控精度达到了小于50纳米的级别,为纳米科技领域的发展提供了重要技术支持。

研究院成员主编出版的英文学术专著


在短短7年的时间里,纳米光子学研究院取得了丰硕的成果:团队在 Nature PhotonicsScience Advances 等期刊发表论文150余篇,其中共有40余篇论文被选为国际著名学术期刊的封面;获授权的发明专利25件。他带领团队共主编出版英文学术著作3部,并参与编辑出版15部。


2023年,暨南大学纳米光子学研究院获批广东省纳米光学操控重点实验室。


光之所至,阴霾尽去;光之所向,万物勃发。李宝军谦逊沉静的外表下澎湃着一颗光学“芯”,他以不为外人所见的坚韧与毅力,默默为科学研究开创与铺设道路。他的研究,从微纳光子器件的创新到医用微机器人的突破,每一步都凝聚了他对科学的热爱和对创新的追求;他的工作,不仅推动暨南大学光学工程学科的快速发展,也为国家的科技进步和创新驱动发展战略作出了重要贡献。这条持续数十年的追“光”之路,亦是光,照亮了自然界,也照亮了人类自身。


暨南大学“国华杰出学者基金”


为推动暨南大学人才培养,2019年,广东省国强公益基金会向暨南大学捐赠设立暨南大学“国华杰出学者基金”,用于奖励暨南大学在学术科研领域作出突出贡献的科研学者及管理专家。

国强公益基金会是碧桂园控股有限公司董事会主席杨国强及联席主席杨惠妍于2013年创立的非公募基金会,是广东省5A级基金会。基金会以“希望社会因我们的存在而变得更加美好”为愿景,以教育和文化为手段,以人的培养为中心,促进乡村振兴、助力社区发展,参与生物多样性保护等,推动国家民族富强与人类社会进步。


(原稿出自于:暨南大学校友会)




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