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狂人|乘风破浪的科学狂人和他们的人造皮肤( 二 )


兰格随后创立了专注于生物技术在皮肤科学领域应用的公司Olivo，用于XPLTM“第二层肌肤”技术的商业推广。Olivo的专利方法可创造具有透气性、弹性及近乎不可见的人造肌肤，带来之前的传统化妆品甚至整容手术都无法企及的诸多优势。
2018年，资生堂宣布收购Olivo，将Olivo的创新技术与资生堂的研发能力相结合，为开发能够即时和显著提升效果的护肤和防晒产品铺平了道路。资生堂CEO Masahiko Uotani表示：“Olivo突破性的‘第二层肌肤’技术将加入资生堂业已成熟的创新资产组合。我们期待欢迎Olivo的新同事加入资生堂，期盼Langer博士发挥自身专长，与资生堂携手重塑美妆行业，创造适合每位顾客特点和个人美容理想的新产品。”
兰格表示：“我们利用科学寻求突破和解决问题。我们能够真正利用新型生物材料解决普遍问题并创建新的平台。资生堂为我们继续执行这一使命，进一步展示XPL平台多重能力提供了令人兴奋的机会。我们期待在一系列不同应用领域解锁XPL第二层肌肤技术的巨大潜力。”随着美妆专用技术不断发展，对于资生堂这样的企业而言，在创新和产品开发方面采用外部观点变得越来越重要。通过与兰格团队这样的科学研究领袖合作，将使得最新的科学技术应用到美妆领域成为可能。
三、鲍哲南，“科研女神”
鲍哲南，斯坦福大学化学工程学院院长（第一个在斯坦福当院长的华人女性），2016年当选美国国家工程院院士。1970年，鲍哲南出生于南京一个知识分子家庭，父母是南京大学物理系与化学系教授。在家庭氛围的熏陶下，她开始对科学产生了兴趣，并以优异的成绩考入南京大学化学系。大二时便进入实验室，在那里第一次接触到了高分子化学研究。于是，鲍哲南开始边打工边申请学校。半年后，她被伊利诺伊州州立大学录取了。凭借出色的成绩，鲍哲南很快被一位芝加哥大学的华人教授发现，并破格录取她作为自己的研究生。
狂人|乘风破浪的科学狂人和他们的人造皮肤
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这个时期高分子化学研究刚刚起步，这位教授是芝加哥大学第一个、也是当时学校唯一一个研究这个领域的人，因此，鲍哲南在这个学科初创时期跟着导师做了很多前沿性研究。博士毕业后的鲍哲南破格获得了在贝尔实验室的研究员岗位工作。在贝尔实验室工作的八年期间，她研发了世界上第一款柔性电子纸，为后来人造皮肤打下了基础。
2004年，鲍哲南进入斯坦福大学任教，此时她从事柔性电子的研究已有8年时间，并且有了很多研究成果。而她的梦想是，做一项可以触动每个人的生命的研究。一个偶然的机会，鲍哲南在斯坦福遇到一位研究机器人的教授，聊天中，教授抱怨现在的机器人最大的问题是缺乏感知。这给鲍哲南一个启发，自己作为高分子化学的专家，为什么不研究一种有感知的皮肤呢？这样，不但可以让机器人有感知，还能让断了手臂的人重新获得触觉。十年后，这个伟大的想法就被鲍哲南变成了现实。
四、鲍哲南开发的人造皮肤像“一页纸那么薄”
2015年的《Science》杂志上，以鲍哲南为首的研究团队，向大家展示了一种新的神奇技术：利用碳纳米管、有机电子材料和光控基因技术等前沿科技的整合，他们研发出了一种新型人造皮肤，可以响应压力变化，并可以向神经细胞发送信号，更接近人皮肤触觉的真实机制。这是第一种能够感知压力并与大脑沟通的柔性人造皮肤，距真正像人类皮肤的柔性人造皮肤“更近一步”。这种微结构电阻式压力传感器人造皮肤像“一页纸那么薄”，可以分为两层，外层是可以感知压力的传感器，由塑料材料加上碳纳米管制成；内层是由喷墨打印机印刷出的柔性电子电路，可以把压力信号改变成电信号并传递给大脑。
鲍哲南说，压力传感器的一个难点就是感知微小力量，而他们开发的人造皮肤连一粒大麦、一小粒食盐、一只蝴蝶造成的压力都可以感知。其工作原理是压力越大，与电极的接触面积越大，从而导电性能越好，借此可感知压力的变化。每个传感器都被连接到了由有机材料打印的柔性电路板上。该柔性电路板将传感器产生的压力信号转换成一系列的电脉冲，并根据压力的增加，而提高响应脉冲的频率。
鲍哲南的团队和斯坦福大学Karl Deisseroth团队合作，将传感器带来的电脉冲转换为发光二极管（LED）的蓝光脉冲，并通过光纤传输到小鼠的大脑切片。结果显示，大脑切片中的神经细胞可通过一种叫做离子通道视紫红质的转基因蛋白吸收光信号，并将其转化为神经的电信号，从而完成神经信号的传递。该工作“以前所未有的水平模仿人类皮肤的功能，是人造皮肤材料发展的一个重要的进步，”加州大学伯克利分校研发电子皮肤的专家Ali Javey说。“这可能对更智能假肢的发展具有重要的意义。”
狂人|乘风破浪的科学狂人和他们的人造皮肤
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“这仅仅是研发全面集成的人造皮肤的初步阶段，”鲍哲南说。她的团队接下来希望能够模仿人类皮肤的其它传感功能，如感受热的能力，并将它们整合到这个新的人造皮肤的技术平台。这种 “一页纸那么薄” 的人造皮肤研究，让鲍哲南被选入《自然》（Nature）杂志2015年度对全球科学界产生重大影响的十大人物，2017年获年度“世界杰出女科学家奖”。


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