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第九届侨界贡献奖人物风采录(八十七)
杜如虚:智能制造,创新领跑
2023年07月21日11:23  来源:中国侨联

杜如虚,加拿大工程院院士,现为佛山市安齿生物科技有限公司首席科学家。他还担任国际制造工程师学会会士、美国机械工程师学会会士、香港中文大学精密工程研究所所长等。杜如虚曾在加拿大温莎大学、美国迈阿密大学任教,共主持国际会议5次,作为国际会议的组委40多次,曾获得“World Congress on Engineering and Computer Science”和“IEEE International Conference on Information and Automation”等国际会议的优秀论文奖,并被收录入世界名人录。

心系使命,引领高尖技术国产化

杜如虚多年来一直从事先进制造技术领域的研究工作。他以医疗器械研发、精密设计与制造、金属成型等为研究方向,把精密设计与制造技术引入高端植入式医疗器械研发当中,他同时注重学以致用,密切与工业界合作,将先进的技术成果应用于企业。在香港中文大学任教期间,杜如虚在博士论文开题会上,提出目前植入人体的医疗器械基本被国外垄断,希望大家可以往这个方向发展。以此为开端,他的学生陈贤帅跟随着老师的步伐进入了生物医疗器械精密制造领域,并将此项目进一步产业化,建立企业,打破了国外垄断,做中国自主品牌的口腔植入式医疗器械,实现国产替代进口。

杜如虚领导的团队成功开发出多项具有市场应用前景的产品,10余个项目成功产业化,有力地推动了国内精密工程技术的发展,尤其是改变了我国高精度制造核心技术和高端植入式医疗器械依赖进口的局面。他将加拿大、香港先进的科技理念和技术引入企业项目中,指导项目关键领域核心技术取得突破。他研发出在种植体表面构建纳米级“三维孔状”亲水性复合结构、纳米棒等微结构的技术,为成骨细胞的黏附、增殖及分化提供了有利场所,能够增强骨诱导能力、缩短骨整合的时间。同时,他针对3D打印种植体自然粗化的表面,开发出一种全新的微米-纳米多级复合种植体表面微结构及表面处理技术,增强种植体与骨组织的生物结合程度。这些技术可以大大节省治疗时间,减少种植体手术对患者生活和工作的影响,其创新性和实用性多次得到国家、省市、区科研项目的肯定和支持。

另外,杜如虚带领企业与香港科研院校及牙科医院开展产学研项目合作,一方面为香港口腔修复医学提供新疗法的技术、制造支持,另一方面利用粤港澳大湾区的优势,促进港澳和内地的产学研合作落地。目前已于香港完成200余例临床,将被列为香港口腔癌首选修复方式。

筹建学院,培养智能领域创新人才

杜如虚认为,智能工程将引领第四次工业革命。智能工程涵盖多个领域,人是最智能的,人与外部世界互动包括传感、思考、执行三方面。智能工程也包括这三方面。传感包括看、听、闻、触摸等,主要依靠电子工程技术实现。思考包括学习、决策、预测等,主要依靠计算机工程实现。执行就是行动,主要依靠机械工程实现。智能工程的发展还需要新材料,需要借助仿生技术提供新的设计思想及工作原理。电子工程、计算机工程和机械工程是三个大的工程领域,材料工程和生物工程是两个小的工程领域。这“三大两小”是发展智能工程的关键。

2013年,杜如虚在华南理工大学担任兼职教授,义务为母校讲授工程创新设计的课程。2018年,他辞去香港中文大学的工作,全职回到母校筹建华南理工大学国际校区“吴贤铭智能工程学院”。这个学院围绕“国家科技创新规划”中对智能制造的发展目标,以机械工程、电子工程及计算机工程等多学科交叉融合,发展“智能工程”新工科,在学科定位上具有前沿性,在培养体制方面大胆创新。杜如虚认为,国家富强要靠先进技术。智能工程非常重要。他希望能通过建设“吴贤铭智能工程学院”,吸引年轻一代打好基础,加入智能工程建设队伍,在智能工程方面做出更大贡献。

扎根实际,让高尖技术服务大众

在40年的教学和科研生涯中,杜如虚做过多个研究课题。虽然之前已经带领学生及其团队拥有了自主研发的种植体系统及其制造技术、独特的材料及表面处理技术,但如果不能将其产业化、投放于市场使用,老百姓依然不能用上国人自己设计、自己生产、高性价比的牙种植体,那么“建立中华民族植入式医疗器械创新品牌”的梦想就无法实现。

为了实现这一梦想,杜如虚带领他的学生,与相关领域优秀的专业型人才组建了牙科种植体的核心技术研发及其产业化的项目团队。项目在研发过程中不断改进及深化技术,自主创新的一系列科研成果得到了政府、企业、社会组织等多方面的支持,先后斩获了“创业中国”大赛一等奖(生物、医药组第一名)、中国(深圳)创新创业大赛一等奖(生物、医药组第一名)、中国创新创业大赛优秀团队。

杜如虚为实现科研产业化的目标,成立了佛山安齿生物科技有限公司(下称中科安齿),已获得中科招商、中海资本、广投集团等知名股权投资机构的五轮风险投资,被投资机构列为独角兽企业。企业拥有4个省工程技术中心,1个市级重点实验室,1个大城工匠工作室。公司打破国外垄断、实现技术世界领先——拥有知识产权340项,其中专利290项,专利总数占全国此领域的40%。公司在3D打印植入物专利方面排名为全国企业类单位第一专利,是口腔和颅颌面外科领域的独角兽企业,被《FASTCOMPANY》评为中国创新公司50强,被德勤中国评为“明日之星”,并获得“独角兽”创新企业、中国创新创业大赛一等奖等众多荣誉。

深耕科普,提升民众科技认同感

科学技术在历史长河中的作用是独一无二的,它使人类的文明进程实现了质的飞跃。科学回答了“是什么”、“为什么”,揭示了因果与可能性。技术解决了“怎么做”、“做什么”,回望历史,古希腊、大航海、文艺复兴、工业革命等特殊时代,无一不是以科学技术为引擎的。正是在这一思想的指导下,杜如虚与广东科学中心合作,主持了《如虚如实说》科普专栏。这个专栏主要讲述科学家们标志性的成就和他们的故事,从科学与文明的高度带给读者思考和启迪,让读者了解科学与技术背后的思想与方法,从而说明人类掌控未来科技发展的过程与趋势。专栏中有许多故事,帮助读者串联起一个又一个里程碑式的科学发现、技术发明以及中西方文化的碰撞,描绘出一幅幅波澜壮阔的科学技术全景图。

杜如虚写了一本《时间之旅》的书,由“问天、称水、数声、炼石、求生、飞越”六个章节组成,讲述了人类为计时(测量时间)、纪时(厘定历法)和认识时间所走过的曲折道路,其中不乏有趣的历史事件和重要历史人物的精彩故事。他通过参与校园行宣讲系列活动,带领同学们找寻时间的来源,不停地挖掘,探访时间的历史。

基于对历史文化的热爱,杜如虚和他的学生还设计并制作出一只“斗转星移”腕表。这只表的表盘将北斗七星斗转星移的星象融入其中作为日历。今后还将推出“星月同辉”腕表,可以显示斗转星移的公历和中国传统农历的月相。

未来,杜如虚也会继续创新发展一马当先的新局面,在科技领域继续深耕,将更多项目产业化,让高精尖技术走进大众生活,让老百姓也能享受高精尖技术带来的优质医疗服务。

(责编:王晴、黄瑾)
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