江雷:纳米技术和基因技术结合 人类器官或能实现重生

中国科学院理化技术研究所研究员江雷

　　 10月29日上午消息，2017未来科学大奖颁奖典礼暨未来论坛年会于10月28日-29日在京举办。中国科学院理化技术研究所研究员江雷在材料科学研讨会发表题为《仿生智能超浸润界面材料体系》演讲。

　　江雷表示，自己用了十九年的时间研究超浸润材料。质疑自然界中独特的超浸润性，从而获得发现，仿生科学的最高境界是“无中生有”。    

　　“我们做科学的基本的思路，是向自然学习。” 他举例称，超双疏面料纺织品，超双亲自清洁玻璃，油水分离的设备，直接打印制版设备，超疏水富氧葡萄糖生物传感器等等这些基于材料的发明，都给生活带来方便，也都将会颠覆这个世界。    

　　江雷甚至指出，99.9%的农药是没用的，“都是超疏水的，都渗透到地里了。”而随着仿生超浸润体系的飞速发展，在解决农药、积水、废水油积等方面也已经得到了应用。

　　在随后的对话环节，被问到什么样的材料可以颠覆世界时，江雷认为会是纳米技术。

　　“纳米科学技术产生颠覆是必然的，这个时代已经到来了。” 而他认为更具颠覆性的是自己在报告里没提到的纳米技术和基因工程的结合产生活材料。他举例称，比如牙齿掉了，会种植假牙，但是纳米材料和基因技术的结合会让牙真正地从牙龈长出来。再继续下去，未来甚至可能实现人类的肝脏等很多重要器官重生，“到时候人类或许真的就能长生不老了。”（张俊）

　　以下为演讲全文：

　　江雷：大家早上好，我叫江雷，家父给我起的名字叫做江雷，叫做用三点水做农业，四点水做农业。

　　我们做科学，做科学的基本思路是什么？是向自然学习，道法自然。学习自然的过程中我们要注重界面，因为界面是前面万花的，界面是几乎所有功能的圆圈，半导体，工业的，微电子工业的基石，就是P-N结，我做一件事做了19年，超浸润现象，什么是超浸润呢，跟超导一样，超导是什么呢，不是一般的导体，超浸润，也是比普通的浸润比较要超过他们，普通的浸润，比如说亲水的东西，玻璃（英文），比较疏水的东西是什么呢，119度，我们玩的超疏水，大于150度是这样的，超亲水是0，怎么超？以前我们做的东西是苏格拉底的哲学变式，怀疑和质问我们所确信的一切事物的过程，并尝试用这种办法来揭示真理。刚才周老师也提出了这个问题，你要质疑现在已经已确信的坚定不移的事情，你才能够（英文）。

　　我质疑什么呢？不能质疑所有的事情，我只能质疑和我有关的事情，自然界超浸润的奇妙的特性来探求科学原理，荷叶为什么出淤泥而不染，为什么水密可以在水面上走，蝴蝶翅膀为什么往外走，不能往里走，鱼为什么保持清洁，蜘蛛丝为什么会返雾，很简单，仿生科学的最高境界是无中生有，所有你能看到世界的都没有科学，但是我一看就有科学，这个是无中生有。荷叶，出淤泥而不染，这是宋朝诗人写的，但是科学的问题在什么地方呢？微观世界，很多的微米结构，微米结构上面还有纳米结构，记住了，当时根本不懂什么是纳米？但是你记住了，上帝从来就不做无用功，你记住了，这个结构一出现了，肯定是有用的，你只是不知道。后来我们就知道了。用（涛赫 音）方程分形结构进行一个模拟，就发现了这些超过一百纳米结构的时候就出现了超浸润现象了，普通的得不到这件事。这个东西知道以后举一反三，为什么水密可以睡眠行走，原料它的腿上也有纳米结构，微米结构，蚊子的眼睛为什么可以防雾呢，还是微米结构，纳米结构。你知道这件事，就是毛泽东说的有所发现，另外一件事做了以后，毛泽东说有所发明，另外是有所创造，就是我后面讲的故事。

　　我用纳米碳管超双疏功能，水和油都是大于150度，疏水的高分子和双亲的高分子做出了（英文），也可以实现超水，这个就便宜了。刚刚说了，什么东西能够便宜，然后做成超疏水，才有市场。

　　基础科学在哪呢？纳米线我做什么呢？把各种各样的分子修上去，一碳，两碳，到五碳，六碳，再到（英文），这个硅的表面是平滑的，是基本线性的，但是对于水来说，在C1的时候，一个碳的时候，出现了跳跃，就是超水的转变，这个事情有一点什么呢？疯了！为什么没有想到在这里，为什么？我们从小学、中学、大学，学的杨氏方程定义我们这个转变点在哪？在90度，因为这个COS等于0，我们从这些材料来看，和90度一点儿关系没有，这个杨氏，祖师爷，力学的牛顿，问他，老爷爷，是不是问题啊，周郁刚才问了，有问题？为什么，他那个时代只不过是一个经典的牛顿力平衡。他没有考虑到什么静电力，疏水力等等，留给世界的是什么的呢？是我的！如果这个有了，我找了一个高分子，可以从什么65度到65度之上，可以变。智能超浸润了，就是超越自然了，学习自然，超越自然，智能超浸润，这个分子叫做（拘役丙烯酰胺 音），温度可以从65度以下变成65度以上，你再加上一个这是朝浸润了，2017年我们是第一个应用的选片做封面，画上了太极图，月亮出来了超浸润，太阳出来了超输水，德国人能理解吗，德国人写的是阴和阳代表着两种相反的自然界的东西，为什么呢？德国人能理解我们呢，这是太极所告诉我们的。他们的祖先叫做黑格尔，我们中国的祖先是老子，这两个人都是对立统一的提出来，这两个人同一个时代提出了同样的哲学观点。中国古代的哲学，水的对立统一的对面是什么，是油，超疏油，超疏油的相反是超亲油，阴阳生四相。2009年，我又发现鱼鳞表面在水下有超疏油，油在水下根本碰不上，为什么能在水中保持清洁呢，因为是水下超疏油，知道这个现象以后，马上就在液体下面不溶液体的浸润概念，水下超超疏油这样又多了四个，又在同一年发现了荷叶在水下的超亲气问题，气体在表面突然铺展开了，马上建立了一个概念，试验基础以后，马上的（英文），就是液体下面的超亲气，超疏气问题，那就组合吧，祖宗说了，一共有多少呢？你把这个作为三个摇，超和亲做成多少个变换呢，一共是64个，我一会儿给你解释超12个，你看看这个东西颠覆不颠覆，整个世界就方了，你看吧，一万多，我们也一万九千多篇，去年是一千八百多篇文章，全世界有130个国家，五百多所大学等，没有办法了，哈佛，MAT也在里面了。然后我们被汤森路透438篇列为第七，你看前面是谁，后面是谁？我们据不完全统计，我们被提名，我也被提名了，他们提名有的时候管我要材料的。好了这个体系，技术科学还有，还有应用科学，我只举这几个例子，农药问题，积水问题，乳液分离问题，废水问题等等，来讲这些事。这是64卦里面的超疏水，超疏油，这是超双疏面料，传递给这些企业了，这些大企业干的都不怎么地，做了一年，上市公司，炒作了一下子，但是小企业，爱立特，做了四百多条，十几个亿啊，你看见没有。江总书记把这个作为礼物送给了布什，布什带了两个美人，还有这个领带都是我们送给他的，通过江院长送给他的。

　　还有自清洁玻璃，多少呢？20多万平米，都在墙上呢？国家大剧院，不光是中国，埃塞俄比亚，还有其他的国家，这个楼是我们的，三个星期前，这个公司经理昨天晚上请我们去吃饭了，然后咱们再讨论，油水分离，这个是水，这是（英文），走，这是各种各样的设备，有870台套设备已经投入使用了。特别值得一提的是巴基斯坦的核电站购买了八台设备来保护他们的热点发电机，这是中船重工作的，是我们合作企业，他说为什么？他说福岛核电站有了这个就没有事了，10兆亿日元的损失，还不止，我这个多少钱，2万多块钱，不买我们，为什么不买！然后直接打印制板，按照那个刻蚀，定影，不用了，直接打印，打印在超亲水的板上打上超疏水的图案，这是已经有30多家的报纸在试用，还有的已经开始印刷了，还有食品包装都在做，制板机已经不是远销，近销韩国。

　　再来讲一个葡萄糖传感器，这个多大的市场呢？两个（  比另到了斯 音）吃好了以后，得糖尿病的人很多，但是它的传感器不灵，抽完血以后还要稀释，为什么？灵敏度不行检测线太低，超疏水检测什么问题呢？你这个氧气，霉传感器需要氧气，我给三项技术电极，有无限的氧气给你，怎么回事呢？这个怎么回事呢？这个检测线，这个市场上的，我的可以到这里，为什么不能再画，它就没了，它就没了，太牛了，牛到什么呢？全部颠覆。超颠覆。

　　稳定性，这个是它的稳定性，这个不光是葡萄糖的，还有乙醇的什么，各种各样的，都WORK了，原理上全部普世的。

　　刚才讲了几件事，这是64个变换的几个，那是静态的，咱们来讲动态的，还是什么呢？质问自然界来面的超浸润现象，为什么蝴蝶翅膀的水往外流呢，和这个微米的瓦片和纳米的蓑衣组成的，定向移动，蜘蛛丝为什么可以积雾呢，它不是一个均匀的，是纺锤形的结构，液体在窄的地方被凝结以后，往粗的地方走，凝结液体，仙人掌为什么可以在沙漠中积水呢？也是这样的锥形，这个基本原理叫做拉普拉斯椎，大的取力半径根据小的，小的取力半径向大的，所以液体从小的半径向大的半径走。然后咱们就做成这样的蜘蛛网，人造蜘蛛网，你看，走了，来了就积水了，这个时间比较长，解决什么呢？解决我国西部、中部干旱缺水问题，就不用人背肩扛了，轻量的水就留出来了，有所发明，有所发现，然后有所创造，不是积水的，积油，用仿仙人掌的椎，你看不见，你看，走，一个制作了之后，我们可以做阵列，我们的工作，不像周老师说的（英文），我们才不要，到超市买一千个针，十块钱，把针一绑，然后一印，都是阵列出来了，然后把油就分开了，然后可了不得，这是多大的事，每一个事都是可以一个大公司，上市公司，准备钱吧，80%，然后贫油甜的80%，然后含油生活污水，化工冶炼什么的，每一件事都是颠覆性的。还有四孔监管的六千年了，毛笔为什么用豪不用毛，六千年，为什么？他把尖裁掉了以后就变成了欧洲的毛笔，就泼墨了，达芬奇画这个蒙娜丽莎用了多长时间？用了一年半，齐白石两幅画十分钟以内，为什么？因为他们用的笔不一样。马可波罗看了半天说中国人用毛做笔，回去做了，不知道这是豪，他用水性的泼，不行，只好用油，齐白石就不是了。价钱是一样的，为什么？博物馆里不许卖，无价之宝，但是这里面的科学问题是什么呢？你看这个豪，这个中间的地是一个豪，狼豪，这个拉普拉斯椎，这个鳞片，蝴蝶的翅膀，然后把这两根毛放上以后，这个液体往上走，这个是往下走，两个相反的作用力及毛笔占水理以后就平衡了，这个是什么呢？科学原理是什么呢？（英文），受控的液体输液，祖宗早就知道这件事就是不玩科学，但是这件事必须我们来玩。但是你（英文），周老师，还要印吗，他挺累的，我们说想写哪就写哪，想写多宽就写多宽，就两根毛，现在我们是微米的，还要做成纳米的，挑战不可能的，周老师说这是不可能的，我们挑战不可能，再往前走，机械我们都做完了，我们还要做膜，毫米级的膜，我的特点是我想往哪写就往哪写，因为我们用的材料比金子还贵，不能全部做了然后转移，不行，太贵了。做三维显示的背板，LED什么的，还可以，老师给我做了一个非常好的，他说这个，他做不了基因体，你看图案化的晶体，这是电子衍射，各种各样的方法，要什么图案做成什么图案，有机单晶，有机单晶的激光阵列显示屏，下一代是亮子点LED，我再代替它，它是走得慢了，就是一年就没了，下面就是我。

再来看海水发电，就是学习电鳗，用海水的淡水过程，发电，已经做到4.5瓦了，这些红的三角都是我们已经冲破了极限。未来是什么呢？上海，这里来一个都江堰，一分流就开始发电了。再来一个表面活性剂，这个废水一倒，纳米碳管和高分子，轻量的水就流出来了，你看这个小吧，这个是颠覆性的，为什么？什么是颠覆性呢？颠覆性就是改变世界，改变生活。环境荷尔蒙，我们一天到晚洗衣粉多少呢，17个（英文），到水里去了，开玩笑呢，你媳妇儿还能不能生儿子还是问题，还想什么，这个不是颠覆性的么？开玩笑。农药，99.9%的都是白费的，为什么？因为是超疏水的，丢地里面了，雨水一冲进河里了，鱼虾一吃，我们一吃鱼虾，还要不要儿子了。好了，怎么办？把这个放一点疏水的，用了两种，一个是SDS，一个是STS，表面活性剂，气死我了，为什么？老师，没错，这个法国大牛已经说了，说这个表面活性剂放了没净，因为接触时间太短了，挑战不可能，周老师说了，咱们仿生，为什么他都是做什么，就是（买塞欧 音），这是非常小的酵素，打不开，然后（那跑 音），算什么，（双程林子，双分子林子 音），细胞膜，细胞膜做大膜泡，一砸，三个毫秒，就把一个超疏水表面变成超亲水了。

刚刚我讲的是（板个里子 音），我这里光和水就有64个变换，那边是液体，离子液体，胶体，酸碱盐，金属液体，有机溶剂等等，从低温到高温，从低压到高压，我讲了冰山上的一角，你想象吧。这个技术已经是颠覆的了。谢谢。