劉靜，1969年4月出生於雲南宣威，生物傳熱學專家，清華大學醫學院生物醫學工程系教授，中國科學院理化技術研究所雙聘研究員。
1992年劉靜從清華大學本科畢業；1996年獲得清華大學工程熱物理專業工學博士學位；1998年入選中國科學院百人計畫；1999年從美國回來後進入中國科學院理化技術研究所工作，並創建了低溫生物與醫學實驗室；2003年獲得國家傑出青年科學基金資助；2008年兼任清華大學醫學院生物醫學工程系教授，主持醫學微系統技術實驗室；2014年獲得威廉·伯格獎，是首位獲得此獎的中國科學家；2015年入選“中央電視台2015年度科技創新人物”；2017年獲得全國創新爭先獎。
劉靜的研究領域包括：低溫生物醫學工程學；常溫及高溫生物醫學工程學；移動醫療與普適健康技術；微/納米流體與熱學技術；先進熱管理技術：從晶片到系統；超常規能源技術。
基本介紹
- 中文名：劉靜
- 國籍：中國
- 出生地：雲南宣威
- 出生日期：1969年4月
- 職業：教學科研工作者
- 畢業院校：清華大學
- 主要成就：2017年全國創新爭先獎狀
- 代表作品：《熱學微系統技術》
人物經歷,主要成就,科研成就,人才培養,榮譽表彰,社會任職,人物評價,
人物經歷
1987年7月，劉靜從宣威市第一中學畢業，被清華大學熱能工程系燃氣輪機專業錄取。大二下半學期，他選擇了物理系現代套用物理專業作為第二學位。
1992年7月，同時獲得清華大學熱能工程系燃氣輪機專業工學學士學位及物理系現代套用物理專業理學士學位，同年直攻博士，在導師建議下專攻生物傳熱學。
1998年，入選中國科學院百人計畫。
1999年6月，從美國回來後進入中國科學院理化技術研究所工作，並創建了中國科學院低溫生物與醫學實驗室（暨低溫生物醫學工程學北京市重點實驗室）。
2001年，出版了中國國內外首部《微米/納米尺度傳熱學》。
2003年，獲得國家傑出青年科學基金資助。4月在清華大學經管學院高級經理工商管理精選課程（2005年5月結業）。
2008年7月，兼任清華大學醫學院生物醫學工程系教授，主持醫學微系統技術實驗室，同時繼續擔任中科院理化技術研究所低溫生物醫學實驗室課題組長。
2014年8月，在日本京都召開的國際傳熱大會上獲得威廉·伯格獎，這是中國科學家首次獲得該獎項。
2016年1月，入選中央電視台推選的2015年度十大科技創新人物。
2017年5月，獲得全國創新爭先獎。
主要成就
科研成就
- 科研綜述
劉靜長期致力於生物醫學工程、移動健康、液態金屬與工程熱物理等領域交叉科學問題研究。在生物傳熱傳質學研究方面做出了系統的理論、技術與套用創新，建立有系列新型高、低溫醫療方法及生物 熱測試技術，研發的高低溫複式腫瘤治療裝備 “ 康博刀” 獲得重大臨床套用。在新興的液態金屬領 域，發現系列全新科學現象、基礎效應和變革性套用途徑，開闢了液態金屬在生命健康、柔性機器、信息（晶片冷卻）、先進制造及能源等方面全新套用。
- 冷熱刀
2017年，劉靜憑藉冷凍消融技術成果獲得2016年度北京市科學技術獎勵一等獎，已成功實現臨床轉化套用。劉靜團隊聯合海傑亞（北京）醫療器械有限公司共同開發的具有完全自主智慧財產權的高低溫複式腫瘤治療設備-“康博刀”2017年上半年通過國家食藥總局“創新醫療器械特別審批”，獲準註冊上市。該設備在國際上首次實現了集深低溫冷凍治療與高溫熱療功能於一體，突破了單一冷凍治療或高溫熱療的技術局限，已取得12項發明專利，技術達到國際領先水平，打破了美國和以色列在腫瘤微創低溫冷凍治療領域的市場壟斷，被《中國科學院簡報》評為“領跑國際的治癌新設備”。
- 液態金屬
2001年，劉靜開始尋找一種能讓計算機晶片快速散熱的材料，在多次的嘗試後，劉靜意識到液態金屬具有超高的導熱性，作為冷卻液可將積體電路里的熱量快速導出，就此他開始了在液態金屬領域的研究。
2013年夏，劉靜和團隊在世界上首次發現了電場控制下液態金屬與水的複合體可在各種形態及運動模式之間發生轉換的基本現象。緊接著又在世界上首先發現液態金屬在吞食少量鋁後能自主高速運動且能變形的奇異行為。
2015年，在《Small》上線上發表的題為“基於自驅動液態金屬馬達群碰撞與融合行為的過渡態機器”（Transient state machine enabled from the colliding and coalescence of a swarm of autonomously running liquid metal motors）論文中，研究小組首次定義並證實了一種嶄新的機器形態-過渡態機器，論文被選為期刊內封面故事。
- 承擔科研項目
截至2011年，劉靜承擔了企業產業化項目，國家自然科學基金、“863”計畫、國家科技支撐計畫、北京市科技計畫項目等多項，也獲得了北京市科學技術獎、中國電子學會電子信息科學技術獎等。
| 時間 | 項目名稱 | 獎勵名稱 |
|---|---|---|
2008年 | 用於操縱微/納米對象的冰鑷技術研究及其套用 | 國家自然基金委優秀進展項目獎 |
2008年 | 室溫金屬流體晶片散熱技術 | 中國電子學會電子信息科學技術二等獎 |
2008年 | CPU液態金屬散熱器 | |
2010年 | 新一代套用於台式計算機的液態金屬散熱器 | 第十三屆北京技術市場金橋獎項目一等獎 |
2016年 | 腫瘤診療中的生物傳熱學理論構建與能量調控機制研究 | 北京市科學技術獎 三等獎 |
2016年 | 冷凍消融肝癌的技術創新、安全性、療效和預後因素研究 | 北京市科學技術獎一等獎 |
- 論文著作&授權專利
截至2011年，劉靜先後出版9部跨學科前沿著作，多為國內外同主題首部著作，應邀撰寫有14篇中英文著作章節。發表期刊論文300餘篇，國際會議論文70餘篇；申請專利100餘項（已獲授權60餘項），一批成果轉讓企業。
出版著作
| 出版時間 | 名稱 | 作者 | 出版社 |
|---|---|---|---|
2011 | 《手機平台上的生物醫學工程學：原理及套用》 | 劉靜, 于洋, 劉琳 | 北京：科學出版社 |
2010.8 | 《先進低成本醫療技術》 | 劉靜, 饒偉, 賈得巍 | 北京：科學出版社 |
2010.3 | 《超常規能源技術》 | 劉靜, 鄧月光, 賈得巍 | 北京：科學出版社 |
2008.5 | 《腫瘤熱療物理學》 | 劉靜, 鄧中山 | 北京：科學出版社 |
2008.1 | 《熱學微系統技術》 | 劉靜 | 北京：科學出版社 |
2007 | 《低溫生物醫學工程學原理》 | 劉靜 | 北京：科學出版社 |
2004 | 《SARS 醫學中的物理熱學方法與套用》 | 劉靜 | 北京：科學出版社 |
2001 | 《微米/納米尺度傳熱學》（已印刷5次，含繁體字版） | 劉靜 | 北京：科學出版社 |
1997 | 《生物傳熱學》 | 劉靜，王存誠 | 北京：科學出版社 |
代表性論文
Y. Yu, J. Zhang, J. Liu*, Biomedical implementation of liquid metal ink as drawable ECG electrode and skin circuit, PLoS ONE, vol. 8(3), pp. e58771, 2013
C. Jin, Z.-Z. He, J. Zhang, X.-Y. Yang, J. Liu*, Enhanced thermographic detection of skin cancer through combining laser scanning and biodegradable nanoparticles, ASME Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine, DOI: 10.1115/1.4024129, 2013.
Z. Q. Sun, Y. Yang, and J. Liu*, Alternative cooling and heating as a novel minimally invasive approach for treating obesity, International Journal of Thermal Sciences, vol.64, pp. 29-39, 2013.
X. Xue, Z.Z. He*, J. Liu*, Computational study of thermal effects of large blood vessels in human knee joint, Computers in Biology and Medicine, vol.43, pp. 63-72, 2013.
S. F. Mei, Y. X. Gao, H. Y. Li, Z. S. Deng, and J. Liu*, Thermally induced porous structures in printed gallium coating to make transparent conductive film, Applied Physics Letters, vol. 102, pp. 041509-1-4, 2013.
H. S. Ge, H. Y. Li, S. F. Mei, J. Liu*, Low melting point liquid metal as a new class of phase change material: An emerging frontier in energy area, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 21, pp. 331-346, 2013.
X. Xue, Z. Z. He*, J. Liu*, Detection of water-ice phase transition based on Raman spectrum, Journal of Raman Spectroscopy, 2013
Y. X. Gao, H. Y. Li and J. Liu*, Direct writing of flexible electronics through room temperature liquid metal ink, PLoS ONE, vol.7(9), pp. e45485(10 pages), 2012.
D.-R. Di, Z.-Z. He, Z.-Q. Sun, and J. Liu*, A new nano-cryosurgical modality for tumor treatment using biodegradable MgO nanoparticles, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, vol.8, pp. 1233-1241, 2012 (Feature Article & Cover Article).
Q. Wang, L.P. Xie, Z.Z. He, D.R. Di, J. Liu*, Biodegradable magnesium nanoparticles enhanced laser hyperthermia therapy, International Journal of Nanomedicine, vol.7, pp. 4715-4725, 2012.
Q. Wang, Z. S. Deng, J. Liu*, Theoretical evaluations of magnetic nanoparticle-enhanced heating on tumor embedded with large blood vessels during hyperthermia, Journal Nanopart Res, vol.14, pp. 974 (10 pages), 2012.
Z. Sun，Y. Yang，J. Liu*, In vivo experiments and numerical investigations on nanocryosurgical freezing of target tissues with large blood Vessels, Journal of Biomedical Nanotechnology, 8(1), pp. 1-9, 2012.
D. Dai, J. Liu*, Human powered wireless charger for low-power mobile electronic devices, IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol.58(3), pp. 767-774, 2012.
C. Jin, Z.Z. He, S.S. Zhang, M.C. Qi, Z.Q. Sun, D.R. Di, J. Liu*, A feasible method for measuring the blood flow velocity in superficial artery 3 based on the laser induced dynamicthermography, Infrared Physics & Technology, vol.55, pp. 462-468, 2012.
C. Jin, Y. Yang, Z.-J. Xue, K.-M. Liu, J. Liu*, Study on an automated analysis method of knee osteoarthritis screening using medical infrared thermography, Journal of Medical and Biological Engineering, 2012.
Q. Zhang, Y. Zheng, J. Liu*, Direct writing of electronics based on alloy and metal ink (DREAM Ink): A newly emerging area and its impact on energy, environment and health sciences, Frontiers in Energy, vol.6(4), pp. 311-340, 2012 (Invited Feature Article).
D. Jia., W. Rao, C. Wang, C. Jin, S. Wang, D. Chen, M. Zhang, J. Guo, Z. Chang, J. Liu*, Inhibition of B16 murine melanoma metastasis and enhancement of immunity by fever-range whole body hyperthermia, International Journal of Hyperthermia, vol.27, pp. 275-285, 2011. (Cover Article)
J. Xiao, Z.Z. He, Y. Yang, B.W. Chen, Z.S. Deng, J. Liu*, Investigation on three-dimensional temperature field of human knee considering anatomical structure, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 54, pp. 1851–60, 2011.
Y. Yang, J. Liu*, Detection of atherosclerosis through mapping skin temperature variation caused by carotid atherosclerosis plaques, ASME Journal of Thermal Science and Engineering Applications, vol.3, pp. 031005, 2011.
Q. Wang, J. Liu*, Effects of nonuniform tissue properties on temperature prediction in magnetic nanohyperthermia, ASME Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine, vol.2, pp. 021012, 2011.
授權專利
| 授權年度 | 名稱 | 專利申請號 | 申請人 |
|---|---|---|---|
2004 | 用於局部腫瘤熱療的沸水注入式探針型熱療儀 | 1141788.90 | 劉靜，桂林，周一欣 |
2004 | 對皮膚交替實施冷熱刺激的減肥裝置 | 02159757.X | 劉靜，呂永鋼 |
2005 | 檢測凍存生物樣品質量的檢測方法和裝置 | 1102021.00 | 劉靜，張艷婷 |
2005 | 用於人體腔道腫瘤冷凍治療的柔性冷刀探針 | 2104246.20 | 劉靜 |
2005 | 以低熔點金屬或其合金作流動工質的晶片散熱用散熱裝置 | 2131419.50 | 劉靜，周一欣 |
2005 | 一種細胞感測器 | 200320130379.50 | 劉靜，呂永鋼 |
2006 | 測定生物樣品凍結或融化過程中潛熱的方法及裝置 | 2160201.80 | 劉靜，鄧中山 |
2006 | 用於人體體表信息採集及分析處理的數位化系統 | 3121468.10 | 劉靜 |
2007 | 用於計算機晶片散熱的微型製冷系統 | 3137561.80 | 劉靜，呂永鋼 |
2007 | 用於計算機晶片降溫的溶質溶解降溫冷卻裝置 | 200310103438.40 | 劉靜，李騰，周一欣 |
2007 | 一種細胞感測器 | 200310122439.30 | 劉靜，呂永鋼 |
2007 | 一種保健椅 | 200310116062.00 | 劉靜，桂林 |
2007 | 基於凍融開關控制神經電信號傳導的神經元晶片 | 200410069183.00 | 劉靜，白曉丹 |
2007 | 凍融型光網路開關 | 200410103545.00 | 劉靜，曲小鵬 |
2007 | 可控型微生物刻蝕裝置 | 200410037944.00 | 劉靜，白曉丹 |
2007 | 一種改善睡眠質量的裝置 | 200410008745.00 | 劉靜 |
2007 | 基於微/納米風扇陣列驅動的人體降溫空調服 | 200520114514.00 | 劉靜 |
2008 | 用於啟、閉微/納米流體通道的冰閥 | 2159750.20 | 劉靜，桂林 |
2008 | 基於流體流動換熱的圓柱型量熱儀 | 200410029458.00 | 劉靜，於麗娜 |
2008 | 一種射流衝擊式腦冷卻裝置 | 200610083825.X | 劉靜，項士海 |
2009 | 快速確定生物樣品最佳低溫保存參數的晶片式測定裝置 | 200410037318.30 | 劉靜，於麗娜 |
2009 | 以放射性同位素作為射線源的微型CT系統 | 200510064709.90 | 劉靜，李政 |
公開 | 仿神經元突觸結構的柔性三極體 | 200410029457.10 | 劉靜，曲小鵬 |
公開 | 摺疊組合式微型投影儀 | 200510130724.00 | 劉靜 |
公開 | 用於全身或局部腫瘤熱療的電極板陣列加熱裝置 | 200510117695.00 | 劉靜，周一欣，項士海 |
公開 | 基於微/納米風扇陣列驅動的人體降溫空調服 | 200510102700.00 | 劉靜 |
公開 | 一種基於熱聲轉換的微/納米熱聲激振器 | 200510008421.X | 劉靜，羅二倉 |
公開 | 仿生動力驅動型熱管散熱器 | 200610171514.00 | 劉靜，肖劍 |
公開 | 仿心臟結構的仿生動力驅動型散熱器 | 200610171513.00 | 劉靜，肖劍 |
公開 | 基於體外驅動的人體植入式發電裝置 | 200610114490.00 | 劉靜，周一欣，韋曉娟 |
公開 | 利用人體自身運動動能發電的植入式長壽命微電池 | 200610114108.00 | 劉靜，韋曉娟，周一欣 |
公開 | 一種運動態計算機晶片散熱器 | 200610083645.00 | 劉靜，馬坤全 |
公開 | 基於金屬顆粒或其化合物熱化學反應的腫瘤靶向熱療方法 | 200710062601.50 | 劉靜，饒偉 |
公開 | 用於驅動人體內植入醫療器械的微創供電裝置 | 200710062602.X | 劉靜，韋曉娟 |
公開 | 具有納米尺度超精細空間加熱霧化功能的電子菸 | 200710121524.60 | 劉靜、劉新建 |
公開 | 冷熱探針治療系統 | 200710098735.20 | 劉靜, 饒偉 |
公開 | 對目標表面進行紅外熱圖成像的方法及系統 | 200710099451.50 | 劉靜，張輝，鄧中山 |
公開 | 記錄人體生理信息的即插即用微型多參數記錄器 | 200710099478.40 | 劉靜，鄧中山，劉冉 |
公開 | 一種即插即用型紅外成像裝置 | 200710099479.90 | 劉靜，盧峻峰，鄧中山 |
公開 | 一種血管內加熱的輸液裝置及方法 | 200710099450.00 | 劉靜，項士海 |
公開 | 用於驅動微米或納米流體的潤濕泵 | 200710100269.70 | 劉靜，楊陽 |
公開 | 記錄人體步態信息的微型測量裝置 | 200710119172.00 | 劉靜 |
公開 | 一種降溫空調面料 | 200710119171.60 | 劉靜，鄧中山 |
公開 | 一種可調節玻璃光學特性的節能膜 | 200710178479.80 | 劉靜，肖劍 |
公開 | 易於插拔髮熱元件的主動製冷型熱管理系統 | 200710178478.30 | 劉靜，劉明 |
公開 | 一種計算機的機箱 | 200710179248.90 | 劉靜，劉明 |
公開 | 記錄人體步態信息的微型測量裝置 | 200720169861.80 | 劉靜 |
未公開 | 用氣體對流換熱對探針實施冷卻/加熱的冰鑷/光刻裝置 | 200810102475.60 | 劉靜，楊陽 |
未公開 | 液態金屬冷卻的聚焦型太陽能熱離子發電裝置 | 200820109669.40 | 劉靜 |
未公開 | 帶有液體金屬散熱熱沉的LED發光模組 | 200820233921.20 | 劉靜，鄧月光 |
未公開 | 內部帶有滑塊的用於驅動液體金屬的電磁泵 | 200810240579.30 | 劉靜 |
未公開 | 液態金屬冷卻的級聯式半導體溫差發電裝置 | 200810240577.40 | 劉靜，鄧月光 |
人才培養
截至2013年，劉靜先後指導畢業41名碩士、博士生及24名本科畢業設計，其中有19人次獲得中國科學院院級及清華大學校級獎學金或競賽獎，5人次入選全國優秀博士論文提名、中國科學院優秀博士論文獎或提名；所指導研究生或助手中，已有3人成長為教授或研究員（1名入選中科院百人計畫，1名入選教育部“新世紀優秀人才支持計畫”），1名入選北京市科技新星人才計畫，4人被提升為副研究員或副教授。先後5次獲得中國科學院優秀研究生指導教師獎或優秀教師稱號。
榮譽表彰
| 時間 | 榮譽/表彰 | 參考資料 |
|---|---|---|
2007年 | 第十屆中國青年科技獎 | |
2007年 | 第22屆國際製冷大會Best Poster Award | |
2008年 | 茅以升科學技術獎—北京青年科技獎 | |
2011年 | 2010-2011年ASME Journal of Electronic Packaging 度唯一最佳論文獎 | |
2014年8月 | 威廉·伯格獎（The William Begell Medal，4年1次，每次1名） | |
2017年5月 |
社會任職
1999年，擔任低溫生物醫學工程學北京市重點實驗室主任。
人物評價
劉靜對促進中國生物醫學工程與熱科學新興交叉學科領域的快速發展和人才培養作出重要貢獻。（中國科學院評）
劉靜和他的同事們對液態金屬的研究，是中國科學家在熱點科學領域中的一個原創性科研成果，他們取得的一系列突破將被打上深深的中國烙印。（2015年度科技創新人物評）
