醉心科研 贡献社群

2017年09月28日

醉心科研 贡献社群

罗嘉穗博士先进材料研究讲座教授──谢国伟教授

香港浸会大学过去两年于国际发明展上均取得骄人的成绩,分别于第44及45届日内瓦国际发明展上合共夺得十五个奖项,其中一项发明尤为瞩目,吸引不少媒体广泛报道,就是由浸大物理系讲座教授谢国伟教授发明的超硬抗刮强韧薄膜,可应用于电子产品的触控屏幕,被喻为「铁甲玻璃」。此发明于2016年的发明展上,撃败来自40个国家共1,000个参展项目,夺得全场最高荣誉大奖、工业制作组金奖及特别优异奖三项大奖,扬威海外,为香港的学术研究争光。这项发明的灵魂人物谢国伟教授 2016年出任罗嘉穗博士先进材料研究讲座教授*,带领浸大提升研究水平。

谢国伟教授于物理系可说是无人不晓。一方面,他是浸大首个取得专利的学者,曾研发出有机发光二极管,令浸大的先进材料研究走向国际;另一方面,谢教授著作甚丰,在国际学术会议及国际权威期刊发表超过290篇演讲及论文,单是根据谷歌学术搜寻,谢教授的著作已被引用逾7,800次。此外,谢教授是英国物理学会院士,媒体总爱就一些物理相关议题访问谢教授,全因他的讲解深入浅出,其「打煲呔、二撇须」的形象因而深入人心。

好奇心带动研究

这位「铁甲玻璃」背后的倡导者,自幼已经喜欢「搞搞震」,常有新颖破格的念头,因此能与学生打成一片,绝无隔阂。他忆述当初发明这项蓝宝石纳米薄膜并无花上太多时间,因为他的研究团队对蓝宝石这物料及纳米技术已研究多年,打下了良好的基础,加上团队经常集思广益(Brainstorming),以致研究得以火速完成。谢教授笑言发明绝不是为「攞奖」,而是他们经常问「如何可以做得更好」。这种薄膜若镀在玻璃上作为手机的轻触显示屏,会比一般手机屏幕坚硬两倍,媲美同样提供抗刮保护的单晶蓝宝石玻璃显示屏幕,但生产成本只有一半,而且制作时间只须一天,远比制作蓝宝石模具所需的三星期短。建基于此项研究,谢教授率领一班物理学家及工程师组成公司,为产品商业化铺路。研究自2014年申请首项专利,发展至今已扩展至15项专利,并争取到不少企业家的投资及外界的拨款,以助团队持续研究。谢教授表示这项研发还有很多发展潜力,有望应用于其他物料上。

谢教授的研究领域──先进材料,就是指科学家特别创造或加以改造的材料。这些先进材料不但比过往沿用的材料更佳、更有效率,而且能应用于一些崭新的领域。现今社会发展一日千里,新的需求层出不穷,先进材料正好能满足人类层出不穷的新需要。谢教授一直对与「光」有关的研究特别感兴趣,他的研究包括有机聚合物和等离子纳米结构材料中线性和非线性的光学性质、有机和无机磷光材料,以及有机电子材料。 「我经常跟学生说,研究光的话,很容易便可知道自己的实验是否成功──只要在实验过程中找到光就行了!」因为对光的兴趣,谢教授研究「蓝光」多年,其有机发光二极管的专利亦源于光;亦因为对光的好奇,他对蝴蝶产生了浓厚的兴趣。

「蝴蝶色彩缤纷,其夺目色彩来自两大因素:一是蝴蝶翅膀上的色素,另一是靠光反射出来的颜色。亚热带地区阳光充沛,靠光反射出颜色的蝴蝶品种较为普遍,因为它们可充份利用阳光。」为了研究,谢教授到处寻找蝴蝶标本,最后给他找来马来西亚蝴蝶园的帮忙,让他解剖死去的蝴蝶作研究。 「蝴蝶翅膀上原来有一层层达纳米级的微细晶体结构,折射光线后组成颜色,从不同角度观看更有变色的效果,真是十分有趣!」听着谢教授的解说,不禁令人赞叹大自然的奥秘,亦让人佩服谢教授竟能发掘出这些奇妙之处。谢教授的团队于2013年发表这项全球首个蝴蝶变色结构的研究,并获刊载于美国光学学会期刊上。该研究更有机会应用于服装范畴,变色的服装或可成真。谢教授指出:「先进材料的研究需要跨学科知识,从物理、生物、化学等等不同的角度,探索大自然的定律,从而研发出合适于现今需要的材料。」由此可见,带领先进材料的研究,确实需要拥有扎实的学术根基。

持之以恒

醉心研究数十载,谢教授屡创突破,他笑言没多想成功的因由,但相信由于他的研究每每因「好奇心」而起,因此他会锲而不舍地坚持着,不轻言放弃。他又指每当开始一项研究,他就会订下目标,持之以恒。 「研究通常经年累月,有时更会遇上瓶颈,难以冲破,因此抱持乐观心态非常重要。」诺贝尔物理学奖得主丁肇中教授曾到访浸大,谢教授十分认同丁教授对研究的看法: 「研究的结果往往出人意表,不是我们所能预期,更多时候带来惊喜!」

谢教授是少数同时具备学术及产业背景的学者,毕业后的十年间,他曾在英国从事科研工作,例如曾在英国航天公司Astrium Space工作八年,主要负责气象卫星、国际太空站等与卫星相关项目。这产业背景令谢教授非常重视订立目标及监察进度。曾获他指导的研究生就指出,谢教授要求他们订下时间表,可以是半年、一年甚至三年,规划出如何达到研究目标,并要求学生定期汇报及发表成果;另一特点就是其实际的产业经验令谢教授有很多「新奇的想法」,往往能提出独特的见解,引领他们如何把研究应用,转移知识或走向商业化。多年来,谢教授除了取得专利,更取得超过四十项研究拨款,包括大学教育资助委员会研究资助局、创新科技署、国家自然科学基金委员会、裘槎基金会、邝庆泉院士及其他业界资助。

感谢捐款人的肯定

去年,谢教授获委任为罗嘉穗博士先进材料研究讲座教授,他表示感到非常荣幸。 「当然对学生来说,教授是否讲座级,他们未必了解箇中分别,但在学术界来说,能当上讲座教授,即意味着该教授在某一领域具备一定成就,有一定份量,代表大学表达意见时,也能带来影响力。」谢教授又指出,不少研究在起步初期,未必即时预视如何应用研究成果,因而难觅资金支持。获得此教授席后,将有助他们推动一些前期的基础研究。另外,谢教授表示出任此讲座教授席一职后,短期目标便是把他发明的蓝宝石纳米薄膜应用于更多其他物质如塑胶上,而长期目标则是研发出不会损害环境的有机和非有机的合成物料,以及一些穿戴式的电子物料,期望对社会有所贡献。

谢教授衷心感谢捐款人罗嘉穗博士的支持:「罗博士支持此教授席,是对浸大的研究一个莫大的肯定!」事实上,浸大的资源及地方有限,查济民科学大楼已使用逾半世纪,大学正筹划重建计划。尽管如此,浸大不少科研成果都是世界最前沿的,并没有受资源或地方所囿。乐天的谢教授笑言:「最坏的时期经已过去!」他指出浸大确实资源有限,例如实验室不足,「不过,正因为学生需轮流使用实验室,实验前会事先考虑清楚,亦会把握可使用实验室的时间,有限的资源结果带来了良性竞争,加上大家的团队意识很强,做研究时会互相鼓励支持。」

谢教授不时相约学生于周末远足,他的学生形容:「我们是行山,但谢教授是『跑山』。」熟悉谢教授的人都知道,谢教授练就一身好身手,能驾驭太极、瑜伽一些高难度的动作,全因他努力不懈坚持练习。相信正是因为其魄力和坚毅不屈的精神,令谢教授可以成为国际级的学者,并在这条研究路上不断创新,攀越顶峰。

*此访问稿于2017年刊登。颁授予谢国伟教授之冠名教授名衔于2020年改名为「罗嘉穗博士先进材料研究教授」。

谢国伟教授

  • 香港浸会大学物理系讲座教授
  • 香港浸会大学罗嘉穗博士先进材料研究讲座教授
  • 香港浸会大学先进材料研究所的创办人及所长
  • 国泰光电有限公司创始人、董事长及行政总裁
  • 英国物理学会院士
  • 香港光机电行业协会科技及创新委员会主席
  • 香港物理学会前董事局成员
  • 上海复旦大学客座教授
  • 广州中山大学客席教授及博士生导师
  • 暨南大学访问教授
  • Journal of Modern Optics 编辑委员会成员
  • 2016年第44届日内瓦国际发明展以「超硬抗刮强韧薄膜」获最高荣誉大奖、工业制作组金奖 、特别优异奖三个奖项
  • 2015年香港浸会大学创新科技奖年度最具前途发明奖
  • 2016年香港浸会大学杰出学术研究表现奖
  • 拥有15项专利