段学欣：在“纳米”与“云端”之间搭桥，让微纳系统长出“大脑”

来源：环球网

【环球网科技报道 记者 林迪】“科学本身没有国界，尤其是在人类共同面对人工智能、气候变化等全球性挑战的今天。”段学欣教授这句话不仅彰显了他作为科研工作者的全球视野，也映射出他作为《Nanotechnology and Precision Engineering》期刊主编的远大愿景——让中国原创的工程科技成果，真正走向世界舞台，实现从“实验室”到“生产线”的跨越。

8月31日，美国物理联合会出版社（AIP Publishing）携旗下学术期刊亮相北京国际会议中心，向中国科学界展示其在物理与交叉学科领域的前沿布局与战略愿景。在其举办的“AIPP纳米科学新视界：微观尺度·无限应用”分论坛上，记者采访了天津大学精密仪器与光电子工程学院教授、精密测试及仪器全国重点实验室副主任、Nanotechnology and Precision Engineering（NPE）期刊主编段学欣教授。

段学欣教授在分论坛上作报告

段学欣教授团队的研究定位于应用基础研究，聚焦微纳尺度的测量与控制技术, 生物微纳机电系统，生物传感器、执行器，气体传感器，微流控芯片，声流体镊以及医工结合的前沿应用研究。

在工业场景中，MEMS传感器如同“工业医生”，能在不停机、不拆解的情况下，对生产线进行实时监测。与生物检测强调“特异性”不同，工业应用更看重传感器的“长期寿命、稳定性和一致性”。而在消费电子领域，如智能手机、智能手表乃至VR眼镜，成本控制成为关键。段学欣教授指出：“这类应用必须通过优化制造工艺，把价格降到最低，才能让技术真正普及到大众市场。”

更极端的应用场景则出现在航空航天领域。在超低温、高温或剧烈温变的环境中，传感器必须具备强大的抗电磁辐射能力。段学欣教授强调：“传感器到底该如何设计、制造和优化，完全取决于它的应用场景和核心需求。”正是这种“需求导向”的思维，贯穿了他从科研到办刊的全过程。

硬件与软件的“左右手”协同

在谈及技术发展路径时，段学欣教授提出了一个生动的比喻：“硬件与软件应当像人的左右手一样协同发展、互相促进。”他指出，中国在过去几十年中，在系统集成和软件层面积累了显著优势，能够高效整合国外先进芯片与传感器。然而，国际形势的变化促使我们必须在关键硬件上实现自主可控。

“但这其实是一个逐步的过程，并不是说硬件和软件孰强孰弱。”段学欣教授强调，尤其在AI与大数据时代，硬件负责采集声、光、电、磁、热、化学、生物等多维数据，而软件则通过算法赋予系统“智能”，使其能够理解并应对复杂的生命过程或工业流程。这种软硬件深度融合的趋势，正在成为推动技术革新的核心动力。

中国已是全球科研论文产出大国，尤其在材料科学领域，二维材料、量子材料等创新成果层出不穷。然而，段学欣教授坦言：“我们与欧美发达国家之间仍存在一定差距，主要体现在‘科技成果转化’方面。”基础研究活跃，但真正能被工业界广泛应用的成果仍显不足。

“很多学者擅长从技术出发做研究，但对市场需求了解有限；而企业虽然对市场的需求非常敏感，但对我们科研端的新技术实际上不是很了解。”段学欣教授一针见血地指出了产学研之间的“信息鸿沟”。正因如此，期刊《Nanotechnology and Precision Engineering》（以下简称为“NPE”）创办的初衷之一，就是“搭建一个桥梁，促进学术界与产业界的深度对接”。

为破解这一难题，NPE采取了多项创新举措。期刊不仅接收学术论文，还鼓励企业工程师撰写专利分析报告，解读行业巨头与初创企业的技术布局。通过这种方式，学术界可以洞察产业尚未破解的核心难题，而企业也能发现潜在的技术合作机会。

国际化办刊：从中文期刊到全球平台

据了解，NPE的前身是一本纯中文期刊。段学欣教授担任主编后，紧紧抓住期刊发展机遇期，及时调整刊文领域，果断将其转型为全英文国际期刊。“中国的期刊要想真正发展起来，必须走向国际。”他坚定地认为，科学无国界，期刊也应如此。

为提升国际影响力，NPE与美国物理联合会出版社（AIP Publishing）展开深度合作。段学欣教授解释：“合作核心在于确保新技术物理原理清晰，建立扎实的逻辑链后再推进产业化。”他用一个形象的比喻说明：“生命科学像是在‘泥潭’里行走，化学是在‘水里’做研究，而物理学则是在‘坚实的岸上’走路。我们希望把水中、泥中的问题‘搬到岸上来’，用严谨的逻辑去理解底层机制。”

这一合作不仅提升了期刊的国际视野，也强化了其学术严谨性。段学欣教授强调：“那些当初试图绕过的、未能彻底理解的物理问题，最终都会成为后续研发中的‘坑’。需要直面这些问题，把它真正搞清楚，而不是绕过去。”

在编委会建设上，NPE同样展现出前瞻性。段学欣教授特意将编委会主体设定在40至50岁之间的青年学者，“他们对新方向有敏锐的把握，也与我们的办刊理念高度契合”。去年，期刊还成立了青年委员会，吸纳博士后、助理教授等青年力量参与专刊策划、审稿和编辑工作。

“创新是期刊发展的关键动力。”段学欣教授表示，青年学者带来了新思路和新活力，为期刊注入了持续发展的生命力。

与此同时，NPE也高度重视跨学科研究，但警惕“拼盘式”合作。“我们更希望看到的是不同学科间的深度融合，以及跨学科方法是否真正解决了目标领域的实质性问题。”段学欣教授指出，许多跨学科研究因学科背景差异，容易在方法学上出现低级错误。为此，期刊在审稿时会邀请不同领域的专家共同评估，确保研究的严谨性与创新性。

产学研协同：从“定制化”到“通用化”的互补生态

在研发源头，段学欣教授认为应针对产业端的“通用性”与“定制化”需求进行差异化布局。大型企业如同“航母”，适合推动需要巨大资源的系统性革新；而高校实验室则“船小好调头”，能够快速响应高度定制化的需求。

“大企业与小实验室是一种互补的状态。”段学欣教授指出，实验室级别的创新往往能带来产业界的小突破，甚至开辟出新的发展路径。NPE正通过组织产学研讨、邀请企业专家担任客座编辑等方式，促进这种互补生态的形成。

回顾NPE的发展历程，段学欣教授始终强调一个核心理念：“办期刊最根本的是要找到并坚持自己的‘道’。”对于NPE而言，这个“道”就是成为连接技术创新与产业需求的桥梁。

“我们不仅关注材料的创新，更注重其是否具有明确的应用前景，是否真正解决了产业中的实际问题。”段学欣教授说，“如果是纯材料研究，可能并不最适合我们；但若一项工作清晰指向应用，并体现了对产业核心问题的回应，那正是我们渴望接收和发表的。”

在科技日新月异的今天，段学欣教授与NPE的探索，不仅为中国科技期刊的国际化提供了范本，更为破解“论文多、转化少”的难题开辟了新路径。正如他所言：“当你坚持做正确的事情，就会发现有不同的读者群、作者群，逐渐地认可我们。”这或许正是科技与产业深度融合的开始。