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新材新力量 | 青年教师风采展第五期:徐亚东博士

发布时间:2025-11-21

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1. 请简单自我介绍,分享一下您的学术背景和研究方向。

大家好,我是徐亚东,现任北京大学深圳研究生院新材料学院助理教授、博士生导师,入选2024年国家高层次人才计划青年项目。我本科是在四川大学学习材料化学,此后,于英国伦敦大学学院攻读了药物科学(Drug Sciences)硕士,开始系统接触生物医用材料与药物递送。博士阶段我转向化工,在美国密苏里大学获得博士学位,研究重点放在柔性可拉伸功能材料。博士毕业后在美国加州理工学院医学工程系从事博士后研究工作。我们课题组未来的的研究将主要致力于下一代柔性生物电子材料与器件的基础与应用研究,面向精准医疗与个性化健康的重大临床需求。

现任 Springer Nature 旗下期刊Discover Electronics编委。曾获国家优秀自费留学生奖学金(2022)、杰出化学工程博士生奖(2022)、Raymond White 博士论文年度奖学金(20222023)等。迄今在国际期刊发表论文20 余篇,以第一作者在Nature NanotechnologyScience AdvancesPNAS2篇)等顶级期刊发表多项创新成果,并参与撰写 Elsevier 学术专著。论文总引用1700 余次,H 指数 16;相关工作获NatureNature NanotechnologyMatter等权威期刊专文推荐,并被多家国际主流媒体报道。


2. 您的研究领域有哪些重要的科学问题?这些研究对社会或产业有哪些潜在影响?

从科学问题上看,我主要关注几个核心挑战:(1的统一:如何让器件在保持组织般柔软可拉伸的同时,仍然具有稳定良好的电学和电化学性能;(2在大形变下保持信号真实:器官和皮肤在运动时会产生较大形变,如何让电化学、电生理信号在拉伸、弯折甚至扭转状态下仍然准确可靠,而不是被机械噪声干扰,是实现精准健康监测的关键;(3多模态感知与复杂信息解码:如何将电化学、生理信号、温度、力学等多种信号集成在一张电子皮肤上,并借助算法从中提取与疾病或健康状态真正相关的特征;(4规模化制造:相比依赖刚性基底和复杂光刻流程的传统超净间工艺,柔性、生物相容基底难以直接兼容这一路径,因此亟需发展面向柔性电子的增材制造与可扩展加工工艺。

这些工作在社会和产业层面都有很直接的潜在影响。比如,柔性生物电子技术有望推动医疗模式从原本间断、被动的就医模式走向日常连续管理模式,在慢性病监测、健康管理、心理压力与情绪调控、术后与康复随访等场景中提供更早、更精准、更个性化的决策依据。从产业层面看,面向柔性基底的新型增材制造工艺和多模态传感平台,为可穿戴设备、智慧医疗、虚拟/增强现实人机交互等产业提供新的材料与工艺范式,帮助催生一批具有自主知识产权的关键器件与系统。


3. 能否介绍一下您的求学经历,是由于哪些机缘促使您选择了目前的研究方向?能否与我们分享一下求学之路上让您印象深刻的突破或有趣的故事?

我的求学路线基本是沿着材料生物工程转化医学这条交叉主线在推进的。本科阶段,我在四川大学材料科学与工程学院主修材料化学,第一次系统学习功能高分子、纳米材料等课程,对通过原子与结构设计材料功能产生了持续的兴趣。在 UCL 攻读药物科学期间,我开始从事药物递送与生物医用材料相关课题,真正接触到细胞、组织以及临床需求,也逐渐意识到:材料如果只停留在瓶子和烧杯中是不够的,它真正的价值在于进入人体和疾病场景。博士阶段在化学工程系,我进一步将研究重心放在适用于皮肤、组织和器官的动态、柔性、多功能材料上,思考如何让材料在真实生理环境中可靠工作。加入 Caltech 从事柔性生物电子方向的博士后研究,是一个关键的转折点——在这里,材料不再只是实验曲线上的若干性能数据,而要变成一张真正在皮肤或器官上的电子系统,既能够高保真地感知生理与化学信号,又能够与机体和外部设备高效沟通

在求学过程中,有一段科研经历让我至今印象很深。我们最初在做多孔银纳米线导电复合材料时,出发点其实非常工程化”——只是想把银纳米线从弹性基底的表面到孔结构里,以改善银纳米线在柔性基底表面时界面不稳定、容易脱落的问题。没想到在材料做出来之后,我们发现这种多孔结构不仅很好地提升了界面稳定性,还在两个方面带来了意料之外的收获:一是同样的导电性能下,所需的银纳米线掺入量可以大幅降低;二是在拉伸、弯折等大形变条件下,复合材料的电学性能更加稳定,循环多次后电阻变化也明显减小。最终,我们深度的发掘这其中的原理帮助我们把这篇工作发表在了Nature Nanotechnology上面。这件事对我触动很大的,因为我们起初只是为了解决一个看似局部的工艺问题,但在不断尝试和认真分析数据的过程中,反而看到了一个更有价值的材料设计思路。它让我更加相信,科研很多时候并不是按图索骥地去验证一个预设答案,而是在不断试错和好奇心驱动下,去捕捉那些原本不在计划里的惊喜发现。


4. 是什么吸引您加入北京大学新材料学院?

我一直希望能够在一个真正重视交叉创新的平台上做材料+X”的研究,北京大学新材料学院正是这样一个理想的土壤。一方面,北大在基础科学,特别是物理、化学、材料等领域有深厚积累,新材料学院汇聚了非常优秀的师资队伍和高水平的学生;另一方面,学院又非常鼓励与信息科学、生命科学、医学工程等交叉合作,这与柔性生物电子高度跨学科的特点高度契合。此外,学院在新材料体系、器件物理以及先进制造等方面已有很好的布局和平台,也有面向健康、能源、信息等国家重大需求的整体规划。我非常期待在这样的环境中,与不同背景的老师和同学碰撞出新的想法,把柔性生物电子真正做成从材料到系统,从实验室到社会的完整链条。


5. 您对学院的科研环境、学术氛围以及支持政策(如科研经费、设备等)有何评价?

从我目前的了解与接触来看,新材料学院整体科研环境非常开放和包容:学术氛围上,学院鼓励老师和学生提好问题、做有想象力的研究,同时也强调扎实的实验和理论基础,不浮躁、不唯指标;科研条件上,学院配备了完善的材料制备与表征平台,公共技术支撑体系比较健全,有利于开展从基础机制研究到器件验证的全链路工作;在政策上,对青年教师有比较完善的启动经费以及团队建设支持,为大家在起步阶段敢想敢做提供了保障。我个人非常珍视这种既重视原创性、又强调合作共享的氛围,这也是我选择加入的重要原因之一。


6. 您对于日后的教学和科研工作有什么期待和计划?

在教学方面,我希望围绕柔性电子与生物材料这条主线,开设若干具有交叉特色的课程,例如柔性功能材料导论、可穿戴与植入式器件等。同时,在课堂中引入项目式与问题驱动式教学,让学生在解决具体问题的过程中,逐步掌握跨学科的思维和方法,而不仅仅是完成作业与考试。在科研方面,我将致力于下一代柔性生物电子材料与器件的基础与应用研究,围绕柔性/可拉伸功能材料设计、规模化制造技术与自驱动多模态可穿戴/植入式器件构建“材料—制造—器件—算法—诊断”一体化创新链;联合人工智能开展高维生理数据分析与表型识别,面向精准医疗与个性化健康的重大临床需求,探索在连续监测、闭环干预与智能诊断等方向的转化路径。中长期来看,我希望能和学院一起,把这里建设成在柔性生物电子与智能健康材料领域具有国际影响力的研究团队和创新高地。


7. 对有意加入您团队的学生,您有哪些建议或者期待?您希望他们具备哪些特质或能力?

首先,我非常欢迎对材料、电子与生命健康交叉方向感兴趣的同学加入,无论你的背景是材料、化学、化工、电子工程、生物医学工程还是计算与数据科学,只要对交叉研究有好奇心,都有机会在团队中找到合适的切入点。

我特别期待学生具备以下几个特质。(1)好奇心与主动性:愿意多问为什么,敢于自己查文献、设计方案,而不是被动等待任务。(2)动手能力:柔性生物电子是一个既要会想,又要会做的方向,敢于动手搭实验、调设备、做小样。(3)韧性与耐心:实验往往不会一次成功,能够在不确定性和挫折中坚持下来非常重要。(4)团队合作与沟通能力:项目经常需要和不同领域的小伙伴协作,愿意分享、善于沟通,会让整个团队走得更远。(5)开放的跨学科视野:愿意学习自己专业以外的语言,比如材料同学尝试学一点编程和算法,做信号分析的同学了解一些材料与工艺。


8. 在培养学生方面,您的团队有哪些具体的支持措施和培养规划?您希望学生在团队中获得哪些成长?

在学生培养方面,我会提供有结构、有弹性的培养路径:入组初期重点打牢材料制备、表征、电化学与数据分析等基础技能,中期鼓励学生提出自己的想法、主导课题推进,后期引导他们学习项目设计、论文与项目书写作以及学术汇报与合作。组内会通过定期一对一交流、组会汇报、写作和汇报训练、邀请校内外专家交流,并支持学生参加国内外会议与合作实践。整体目标是帮助学生从任务执行者成长为问题提出者和解决者,从单一技能走向材料+器件+数据/应用的复合能力,并在高效协作中学会如何在团队里发挥自己的长处、成就彼此。


9. 在工作之余,您有哪些兴趣爱好?您是如何平衡工作与生活的?

工作之外,我比较喜欢运动,比如打篮球、跑步、徒步、羽毛球以及台球等,这些活动既能放松也能帮助我保持专注。有时候灵感就是在运动或散步时突然冒出来的。

在平衡工作与生活上,我的原则是:高强度工作与高质量休息同样重要。平时会尽量把科研、写作、开会等事情规划在相对集中的时间段完成,避免无效加班;同时给自己和学生留一些真正可以离开电脑和手机的时间和空间,这样反而能更长久地保持创造力和热情。

10. 您对目前学院在读的同学有什么建议?对于有志从事学术的学生,您有什么经验分享?

对于已经在读硕士和博士的同学,我建议把精力更多放在做深一个方向、做透一个问题上:一方面,要尽早在课题中找到自己真正关心的核心科学问题,而不仅仅是完成导师交代的任务;另一方面,在推进研究时刻意训练三件事——系统读文献并形成自己的观点,扎实掌握一两套拿得出手的实验/计算技能,以及清晰地写论文、做报告、讲清楚自己的工作。同时,尽量把日常的组会、论文写作、学术交流,当作锻炼独立思考和学术判断力的机会,而不是完成一次任务,这样几年下来,你会明显感到自己从会做实验走向能做研究

对于有志从事学术的同学,我建议尽早思考我真正想长期追的问题是什么,而不仅仅是现在哪个方向热门;学术道路很长,真正支撑你走下去的是好奇心和内在兴趣。同时,要学会和不确定性延迟满足相处:论文、项目、成果都需要时间积累,不可能立刻看到回报,但只要每天踏实向前走一点,长期来看都会沉淀成你的学术判断力、研究品味和独立性。

11. 您对未来在学校的发展有哪些期待?对学院的整体发展有何建议?

我对未来在学校的发展,期待能与学院和相关院系一起,把柔性生物电子与智能健康材料等交叉方向打造成具有国际影响力的特色高地,同时推动与临床和产业界更紧密的合作,让实验室成果真正走向应用。对学院整体而言,我希望能进一步强化材料、信息、生命与医学之间的交叉平台建设,加大对青年教师和研究生在经费、平台和交流机会方面的支持,并在仪器共享、数据开放和国际合作等方面持续发力,营造一个开放、协同、敢于做原创的学术生态。

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