“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。”这句话出自马克思《资本论》。习近平总书记多次引用这句话，鼓励广大科技工作者在科学研究的道路上不畏艰险，奋勇攀登世界科技巅峰。
于欣格
多年来，香港城市大学生物医学工程系副教授于欣格一直站在电子皮肤与健康监测领域的最前沿，带领团队开展柔性智能感知技术研究，推动柔性电子、智能医疗、机器人等领域发展。
于欣格长期从事敏感电子学在健康医疗、智能传感、软体机器人等领域的柔性可穿戴电子技术研究，针对该领域信息传感与反馈的性能单一、准确率低的瓶颈问题，开发了多功能敏感纳米纤维材料，实现了体温、紫外线、呼吸、脉搏等信号检测一体化的柔性可穿戴器件；设计了柔性传感－反馈一体化的智能检测设备，达到近100%的肿瘤活检定位准确率；构建了皮肤集成的触觉反馈系统，拓展了可穿戴虚拟现实技术内涵。
“我们期待实现电子皮肤从概念到实际应用的发展，在改善柔性电子皮肤用户体验的同时，进一步激发其在临床监护以及长期健康监测领域的应用潜力，利用先进技术改善人类生活质量。”于欣格说。
1986年，于欣格出生于吉林省长春市。“在那个年代，我的父母接受过高等教育，深刻体会到知识的重要性，对我的学习和教育非常重视。”在家庭的影响下，于欣格勤奋努力、脚踏实地，学习成绩一直名列前茅。高考那年，他顺利考入位于四川成都的电子科技大学，攻读光学工程专业。
电子科技大学是国内电子信息领域高新技术的源头，创新人才的基地。“到学校以后，你不仅需要努力学习知识，更重要的是要培养自己的社会责任感，将来为社会的发展作出自己的贡献。”临行前父母的殷殷嘱托，于欣格始终牢记在心。
大学期间，于欣格遨游在知识的海洋，不仅努力学习理论知识和实践技能，还积极参与科研项目，不断提升自己的专业水平和能力。在这里，他遇到了对自己科研道路影响颇深的于军胜教授。毕业设计时，他跟随于军胜教授团队聚焦柔性OLED课题展开研究。
“柔性OLED，就是柔性屏幕，由于其具有低功耗、可弯曲的特性，目前广泛应用于可折叠手机屏幕。但在2000年前后，这个概念鲜为人知，刚刚接触到的时候，我们都觉得很震撼、很神奇。”于欣格说。
怀揣探索科技未来的美好憧憬，大学毕业后，于欣格决意继续深造。攻读硕博学位期间，他在导师于军胜的指导下，积极开展有机材料和电子学结合的研究。于军胜教授告诉他：“科研既可以在一个方向上不断深入，也可以在一个方向学通了之后，多见识几个方向，然后进行多领域整合。”这句话让他深受启发。2012年，为进一步深入研究，开阔视野，通过电子科技大学“优秀博士生培育计划”的平台，于欣格远赴大洋彼岸，在美国西北大学进行博士联合培养，师从著名科学家美国科学院工程院院士Tobin Marks。
Tobin Marks教授是有机电子领域的领军人物，他的悉心指导让于欣格在学术上不断突破自我。“在读博士研究生期间，我专注于金属氧化物新的化学合成法的研发，特别是低温柔性晶体管和非常规电子器件的研究。”于欣格深入探索了合成方法学和柔性材料器件的基本原理、制备工艺以及性能优化，为日后在智能皮肤电子领域的创新奠定了重要基础。在此期间，他发现了将科学知识与多学科交叉结合的巨大潜力，这成为他日后研究的方向。
2015年，于欣格来到拥有“公立常春藤”美誉的美国伊利诺伊大学香槟分校进行博士后研究，师从博士后导师——美国科学院、工程院和医学院大满贯院士John A. Rogers，进一步深化他在柔性电子和生物医学工程领域的知识和技能。
“John A. Rogers是全球柔性电子技术研究的创始人，他将柔性电子应用在医疗健康领域，学术成绩斐然。除了专业上的启发，导师谦虚好学的经验分享，都让我受益匪浅。”于欣格说，“也正是在博士后阶段，我将柔性电子与生物医学工程领域更加深入地结合，并尝试利用自身交叉学科的优势，探索解决生物医学领域的具体问题”。
于欣格的求学经历，让他积累了丰富的科研经验，并为他日后在智能皮肤电子与健康监测领域的突破性研究打下了坚实的基础。
搞科研就要啃最硬的骨头
2018年，胸怀“科技报国”的初心使命，于欣格挥别美国，踏上香港这块科创热土，展开科研工作生涯。
谈及为何选择香港城市大学，于欣格坦言，香港城市大学生物医学工程系在业内享有良好声誉，研究领域涵盖生物医学仪器、再生医学、生物力学、医学影像、生物机器人等前沿方向。学系拥有多个尖端实验室，装备有先进的科研设施，以及拥有由多位国际知名学者组成的教师团队，给予科研工作者充分施展拳脚的舞台。
同时，学校更让他感到了对人才的重视。“记得我投简历当晚，就接到时任生物医学工程系主任孙东教授的电话，很快经面试后顺利入职。”正是在学校的大力支持下，多年来，他带领团队在电子皮肤与健康监测领域取得了一项项令人瞩目的科研成果。
解决当前可穿戴设备渗透性问题，便是其中的一项重要探索。
“可穿戴电子设备在促进健康和健身方面发挥着重要作用。长时间持续监测生理信号对于全面了解身体的整体健康状况、早期疾病预测、个性化治疗和改善慢性健康状况的管理至关重要。”于欣格说。
近年来，可穿戴电子设备取得许多突破性进展，但其在广泛使用和临床应用方面仍面临一些重要挑战。“例如电子设备的渗透性差，导致在与皮肤接触处积聚汗水，这不仅影响用户体验，还会干扰信号收集质量和设备粘附性，进而阻碍了长时间精确的信号检测。”
目前，对可穿戴电子设备的渗透性研究远远落后于对其各种电子元件的研究和应用。在单个集成可穿戴电子设备系统中实现渗透性和多功能性，仍然是一个巨大挑战。
在于欣格看来，科技创新不可能一蹴而就，必须锲而不舍、攻坚克难，“搞科研就要啃最硬的骨头”。为解决可穿戴设备渗透性问题，他带领团队披星戴月、日夜兼程，直面困难和挑战，最终研发出一种从材料加工、器件架构和系统集成的角度出发的综合渗透性可穿戴电子设备开发方法，该方法基于一种自然启发的3D液体二极管（3D LD）配置，其表面结构能够促进液体在特定方向上的自发流动。
“通过结合3D空间液体操纵技术，我们已经实现完全集成的可渗透电子设备，其电路和功能与最先进的可穿戴设备相匹配，并实现卓越的透气性。3D LD不依赖于独特的材料，而是在称为垂直液体二极管（VLD）的平面外排汗通道上方采用了称为水平液体二极管（HLD）的平面内液体传输层。”
于欣格介绍，该研究创建的电子设备能够将汗水从皮肤向外单向泵出，最大流速为11.6 ml/cm2/min，是运动时生理出汗率的4000倍，从而确保在出汗情况下也能进行持续稳定监测，解决了设备－皮肤界面上汗液聚集导致的信号中断问题，实现了友好的、用户舒适性和稳定的信号监测和读取。
这项研究结果为柔性、可渗透的可穿戴电子设备提供液体操纵和系统集成策略。“我们已经成功将这种技术应用于先进的皮肤集成电子设备和纺织集成电子设备，实现了一周内的长时间可靠健康监测。”于欣格说。
这项研究成果于今年3月28日发表在《自然》杂志上，受到了广泛关注。目前，该团队正在推进临床试验，进一步确认该技术在现实场景中的有效性。可以预见，随着这一技术的不断发展，可穿戴电子设备将会迎来全新的发展机遇，为人们的生活带来更多的便利和舒适。
柔性电子未来大有可为
在科研征途上，每一步都充满未知与挑战。这是一场对智慧、耐心和毅力的考验，而在这漫长的探索过程中，有一种精神始终贯穿其中，那就是坚持。
课题组成员合影，前排右八为于欣格
对于欣格团队来说，这种坚持就是面对困难不退缩的勇气，在失败中寻找答案的决心，向着科学真理不断迈进，其动力源泉就是面向国家重大需求，解决生命健康领域的重大问题的责任和使命。
在这种责任和使命的驱动下，多年来，针对柔性电子和生物集成电子在健康医疗、智能传感、信息反馈等敏感电子学和传感技术领域的信息传感与反馈的性能单一、准确率低、系统级集成复杂的瓶颈问题，于欣格团队在功能材料的开发、柔性传感器的设计、多功能智能传感与反馈电子系统的集成等方面，持续进行创新性研究，收获累累硕果。
针对医疗级别柔性可穿戴电子器件的材料选择体系复杂繁多与集成条件苛刻的难题，构建了多功能纤维材料结构，低温制备了柔性金属氧化物薄膜，研制了可用于新冠病毒等病原体检测、应力、应变、紫外、有毒气体的多功能一体化的可穿戴器件。
为克服柔性电子设备与传统医疗检测设备性能的差距，关注到传感精度、集成度和便携性问题等瓶颈问题，于欣格带领团队一直致力于纳米材料形态的新型材料的研究，设计了一种基于传感与驱动一体化的肿瘤靶向智能测量系统，该系统实现了活检过程中肿瘤靶向精度接近100%；开发了微型机电设备，用于表征深层组织的生物力学，以解决便携性问题。这些技术显示出可用于评估各种条件下的皮肤物理特性，例如老化、水合作用损失或相关皮肤病，展示了从基于客户的产品到临床相关仪器的巨大市场。
针对应用于医疗级别的柔性传感技术中信息反馈不足的瓶颈，于欣格带领团队首创了基于柔性器件超薄皮肤集成的触觉虚拟现实（VR）系统，实现了具有触觉反馈功能的无线化类皮肤式电子VR，在社交媒体、娱乐、培训和智能医疗机器人等多个领域具有了广阔的应用前景，填补了柔性可穿戴电子技术在触觉感知的空白。皮肤式电子VR被认为是近期热门概念“元宇宙”的基础技术，该概念荣获2022年日内瓦发明金奖，被国内外各大媒体争相报道。
鉴于于欣格在智能皮肤电子与健康监测领域的开创性贡献，他先后入选2023年香港青年科学院院士、2023年香港RGC Research Fellow、2022年香港城市大学杰出研究奖、2021年自然基金委优秀青年科学基金（港澳）、2020年《麻省理工科技评论》35岁创新35人中国榜单等。他发表SCI学术论文160篇，其中以第一作者和通信作者身份在《自然》《自然材料》《自然生物医学工程》等国际顶级期刊发表了论文数十篇，在国际和国内学术会议上做大会报告、主题报告或邀请报告100余次，获授权中国和美国发明专利10项。
让科研创新与国家需要环环相扣
在于欣格看来，“科技创新，人才是关键”。
多年来，从最初只有于欣格一个人，到目前拥有20名博士生、20名博士后，于欣格带领的这支科研团队，始终瞄准国际最前沿，对标国家战略需求，在柔性电子和生物医疗领域攻坚克难、开拓创新。
“于老师在科研工作中的严谨态度和创新精神，给我留下深刻印象。”团队成员李健说，“于老师鼓励我们追求原创性思维，挑战现有理论边界，同时又给我们足够的鼓励和成长空间。每次找于老师汇报，他都会积极鼓励，让我们在面对挑战时充满信心”。
在人才培养方面，于欣格组建了一个高度交叉融合的创新团队，营造了开放协作的研究环境。每次有新成员加入，他都会安排他们与组内同学详细交流研究方向，从而促进大家互相学习。“于老师会针对我们每个人的特点因材施教，征求每个人的职业发展意向和个人规划，致力于培养我们的全面发展。”李健说。
团队成员黄雅于2020年加入了于欣格课题组。“随和”“儒雅”是她对于欣格的第一印象。“初次在办公室讨论我的研究方向时，于老师提供了多种选择，并给予我充分的自主权。在学生的成长与发展上，于老师始终尊重个人意愿，并尽全力帮助每一位组员，每当我们在研究中遇到问题，总是尽力提供建议，帮助我们解决困难。”
于欣格对课题组的研究工作一贯秉持高标准高要求，常教育团队成员要治学严谨，哪怕是对待细节问题，也马虎不得。
“记得我在写完自己的第一篇文章初稿后，很着急想投稿，于是马上交给于老师修改。他耐心地给我指出了大量细节问题，并仔细写在批注里，嘱咐要认真改正，不要着急。”团队成员姚宽明说：“于老师在研究思路上站得高看得远，常常能够洞察我们技术上取得的小小突破中潜藏的对于整个研究领域的启发性意义，并将其进一步深挖探索，所以在我手中看似简单的工作往往能在于老师的指导下升华成为出色的研究。他也曾对我说，‘不管做什么事情都要认真对待努力做到最好，精益求精，才是真正的学术精神’。”
在团队成员眼中，于欣格是课题组“最努力、最忙的人”。为了更好地工作，他甚至搬到了学校对面，常常在办公室忙到深夜才回家。但无论再忙，他却从来不会错过学生的信息，总能抽空响应学生的需求。
于欣格常说，A happy group is a productive group, a productive group is a happy group（快乐的团队就是高效的团队，高效的团队就是快乐的团队）。在他的影响下，团队成员都能深刻感受到科研的魅力和探索知识的快乐，而这份对科研工作发自内心的真挚热爱，也时刻提醒着他们如何成为一位优秀的科研工作者。
“如今，青年科技工作者正处在干事创业的大好时代。”于欣格说，“未来，我们将利用自身积累的良好交叉学科优势，面向国家重大需求，面向人类健康领域，努力攻克生物医疗和信息技术领域所存在的问题和挑战，在柔性可穿戴电子技术研究领域勇攀科技高峰，为建设科技强国贡献青春力量”。
