生物島實(shí)驗(yàn)室研究員趙蒙以“排除法”開啟科研生涯，從被動選擇到主動創(chuàng)新，在跨學(xué)科探索中走出獨(dú)特路徑；突破材料學(xué)局限，涉及工具研發(fā)，將微納技術(shù)應(yīng)用于生命科學(xué)；心懷教育理想，創(chuàng)立科技公司，以“微流控芯片”革新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將復(fù)雜實(shí)驗(yàn)濃縮于方寸之間，惠及萬千學(xué)子……

在排除中尋找自我興趣

2007年，趙蒙的學(xué)術(shù)研究生涯始于清華大學(xué)材料學(xué)專業(yè)。與多數(shù)同齡人不同，他的專業(yè)選擇并非源于對特定領(lǐng)域的熱忱，而是通過“排除法”得出的最優(yōu)解。

“當(dāng)時的選擇是基于排除法。”趙蒙向記者解釋道，“我很難準(zhǔn)確預(yù)判自己未來5到10年會對什么產(chǎn)生興趣，更難預(yù)測哪些領(lǐng)域未來會成為熱門。但我可以排除那些明確不想做的事情，從而找到適合自己的方向�！�

在選擇專業(yè)時，當(dāng)時熱門的建筑與計算機(jī)專業(yè)首先被他排除在外。“我對編程提不起興趣，也不擅長繪圖�！壁w蒙坦言。經(jīng)過一番篩選，兼具理論基礎(chǔ)與實(shí)踐價值的材料學(xué)成為他的最終選擇。這個看似被動的決定，卻意外地為他打開了科研世界的大門。

趙蒙的本科、碩士、博士都是在清華園里度過，他不僅專注學(xué)業(yè)，也保持著豐富多彩的課外生活�！俺�、足球是我一直以來的愛好�！壁w蒙熱愛唱歌，是校合唱團(tuán)的成員；綠茵場上也常見他的身影，足球這項(xiàng)從初中就堅持至今的運(yùn)動，雖因工作繁忙有所減少，但始終是他生活中不可缺少的調(diào)劑。

除了唱歌和足球，趙蒙更是一度“沉迷”推理�！按髮W(xué)時，我?guī)缀踝x完了圖書館所有的推理小說�！碧崞疬@段往事，趙蒙眼中仍閃爍著興奮的光芒。他不僅加入了學(xué)校的推理協(xié)會，還與志趣相投的伙伴們一起創(chuàng)作劇本、設(shè)計密室游戲。令人稱奇的是，這項(xiàng)看似與專業(yè)無關(guān)的愛好，日后竟成為他工作中獨(dú)特的思維工具。

從“材料”轉(zhuǎn)向“工具”

科研突破往往始于研究工具的創(chuàng)新。在趙蒙看來，僅專注于材料本身的研究存在局限性，通過自主設(shè)計和開發(fā)新型測試工具可以更好地獲取獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正的創(chuàng)新。

“雖然你是材料專業(yè)，但是不能僅關(guān)注材料，必須想辦法尋找、創(chuàng)造或者探索別人沒有的新工具。”趙蒙向記者坦言，博士期間的導(dǎo)師對他的影響頗深，導(dǎo)師當(dāng)時的一句話也成為他科研道路上的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，促使趙蒙實(shí)現(xiàn)了思維的跨界，從材料制備到測試工具開發(fā)，再到生命科學(xué)儀器創(chuàng)新的跨越。

“博士后合同是三年時間，但我大約兩年時間就完成了這個項(xiàng)目的內(nèi)容�！痹诤商m代爾夫特理工大學(xué)深造期間，趙蒙完成科研工作之余也沒有閑著，“當(dāng)時與同是清華大學(xué)的兩位前輩一起干了一些有意義的事。”

他們嘗試將原有的材料測試技術(shù)拓展至生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域�！拔覀冏畛醯南敕ㄊ翘剿鬟@套技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用潛力。”趙蒙回憶道，“經(jīng)過深入討論，決定向生物實(shí)驗(yàn)方向試驗(yàn)轉(zhuǎn)型�！弊源�，這個由三人組成的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊開始運(yùn)行，既投入自有資金，也積極尋求外部資源支持。

從2018年底到2019年，趙蒙開始將材料測試工具創(chuàng)新性地應(yīng)用于細(xì)胞研究領(lǐng)域。 經(jīng)過近一年的潛心研發(fā)，團(tuán)隊在2019年成功研制出一款完全原創(chuàng)的細(xì)胞研究工具。 而這款原創(chuàng)設(shè)備的誕生，不僅證明了跨學(xué)科技術(shù)轉(zhuǎn)移的可能性，也為后續(xù)的科研儀器開發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。 這段創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷雖然規(guī)模不大，卻也為趙蒙后來在生物島實(shí)驗(yàn)室的工作積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

產(chǎn)教融合，科教融匯

2019年，趙蒙回國選擇就職于生物島實(shí)驗(yàn)室，從事著新型診斷技術(shù)器件與系統(tǒng)、電浸潤數(shù)字微流控芯片、器官芯片等領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用，也取得了豐碩的研究成果。

不得不提的是，2024年，趙蒙在廣州創(chuàng)立了楨知實(shí)驗(yàn)室科技有限公司，開啟了一段科研與教育深度融合的創(chuàng)新探索�！爱�(dāng)前學(xué)校教育內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求之間存在顯著的時間差，而一項(xiàng)前沿技術(shù)從研發(fā)到初創(chuàng)公司應(yīng)用往往只需要3到5年，而走進(jìn)課本和教室卻可能需要10到20年�！闭腔趯逃F(xiàn)狀的深刻洞察，趙蒙決心在科研與教育之間架起一座橋梁。

“在科研過程中，我們同樣需要依據(jù)現(xiàn)象來設(shè)計實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果會驗(yàn)證我們設(shè)計的原理是否正確，而我們正是通過這種不斷逼近的方式去解決科學(xué)問題。其中涉及分離變量和設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，其邏輯與推理的邏輯是相通的。因此，推理與科學(xué)研究的底層邏輯密切相關(guān)�！�

創(chuàng)業(yè)初期，帶著自己的獨(dú)特理念與科學(xué)教育產(chǎn)品，趙蒙帶領(lǐng)團(tuán)隊走進(jìn)中小學(xué)校園。他們研發(fā)的“微流控芯片”實(shí)驗(yàn)室，將傳統(tǒng)需要專業(yè)場地的化學(xué)實(shí)驗(yàn)濃縮在一個手掌大小的芯片上，讓學(xué)生們能夠直接觀察微觀世界的流體運(yùn)動。這種創(chuàng)新不僅大幅降低了實(shí)驗(yàn)成本，更突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的空間限制�！拔覀冊O(shè)計的課程更重視探索過程而非驗(yàn)證結(jié)果，學(xué)生需要自主設(shè)計芯片流道，并通過編程控制液體運(yùn)動。這才是科學(xué)思維培養(yǎng)的關(guān)鍵�！壁w蒙強(qiáng)調(diào)這種教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。

隨著項(xiàng)目的深入，趙蒙團(tuán)隊不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，控制科研設(shè)備成本，降低使用門檻�！爸挥袑�(shí)現(xiàn)規(guī)�；�，才能真正讓科技教育惠及每個學(xué)生。”在趙蒙看來，科技教育的終極目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)普惠。為此，他們?yōu)閷W(xué)校提供從硬件設(shè)備到軟件平臺，再到課程內(nèi)容的完整解決方案，開創(chuàng)了產(chǎn)教融合的新模式。

而這些努力也不斷結(jié)出豐碩的成果。以EWOD5.0微液滴操控系統(tǒng)為代表的芯片實(shí)驗(yàn)室系列產(chǎn)品，利用微流控芯片技術(shù)將復(fù)雜的生物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)濃縮至桌面系統(tǒng)中，為青少年科學(xué)教育提供了全新可能。該系列產(chǎn)品不僅榮獲2024年第12屆澳門國際創(chuàng)新發(fā)明展金獎和特區(qū)紀(jì)念獎，更在粵港澳地區(qū)開展了各類科普活動，獲得了廣泛好評。

個人簡介

趙蒙，民盟盟員，清華大學(xué)材料學(xué)院學(xué)士、博士，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)博士后和客座研究員；2019年全職加入生物島實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)任研究員，獨(dú)立PI，微納技術(shù)研發(fā)中心主任；長期從事材料與生命科學(xué)領(lǐng)域研究工作，致力于將微納技術(shù)與生命科學(xué)前沿問題相結(jié)合，利用微流控、微芯片、微納尺度材料等，為生物醫(yī)學(xué)檢測以及生命科學(xué)研究提供更靈敏、更便捷、更智能的解決方案；在數(shù)字微流控、器官芯片以及原位探測等領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)；主持和參與多項(xiàng)國家級、省部級重點(diǎn)科研項(xiàng)目，累計經(jīng)費(fèi)超過1500萬元；發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，累計被引超過1700次；累計申請專利40余項(xiàng)，形成多款以微器件和微芯片為核心的醫(yī)療器械、科研工具以及儀器產(chǎn)品。此外，趙蒙積極參與青少年科普和科學(xué)教育事業(yè)，開展各類科普活動數(shù)十場，受眾超萬人。他在生物島實(shí)驗(yàn)室的支持下成立廣州楨知實(shí)驗(yàn)室科技有限公司，專注于通過前沿技術(shù)的引入，為科學(xué)教育和職業(yè)技能培訓(xùn)提供硬件、軟件、內(nèi)容一體化的全新解決方案。

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記者 | 陀艷

圖片 | 受訪者提供

審核 | 馮海波 劉肖勇