孙宏波

宁要光荣的失败，不要平庸的成功。科研工作中有太多的挑战和挫折，“敌军围困万千重，我自岿然不动”，在国家科技事业全面自立自强的伟大征程中，我要贡献自己全部的力量！

——刘连庆

他是一位年轻的科学家：25岁就参与组建出了我国第一套纳米操作机器人系统;31岁获得“IEEE机器人与自动化学会青年科学家奖”;34岁获得国家自然科学基金委优青项目支持;37岁获得“中国自动化领域年度人物”称号;39岁获得国家自然科学基金委杰青项目支持;如今刚满41岁，已率领团队在微纳机器人和类生命机器人领域取得多项研究成果，引起国内外媒体和学术界的极大关注……他，就是刘连庆。

从中国科学院沈阳自动化研究所研究生、副研究员、研究员、博士生导师，到类生命机器人交叉创新团队负责人、机器人学研究室副主任、机器人学研究室主任，刘连庆一路走来，不断拼搏、不断攀登、不断突破，以开拓创新和实干担当践行着科技强国中国梦。

敢为人先，勇于创新

他是类生命机器人领域的开拓者

2002年，刘连庆从郑州大学毕业后，怀揣着“科技强国”梦想，考入中国科学院沈阳自动化研究所读研究生。当时，研究所刚开辟出一个与纳米相关的前沿方向，就是基于机器人的理念，研究一种能够精确操作分子、原子的新型机电系统——纳米操作机器人。在导师的引导下，刘连庆很快投入到这项具有开拓性的科研工作中。

“这是机器人领域的全新方向，可供借鉴的资料和研究数据很少，一切都要从零开始。”谈起当年的情景，刘连庆颇有感触。他年节无休埋头在实验中，为了一个数据，连续几天几夜奋战在实验室都是常事。经过不懈努力，2005年，刘连庆参与组建出了我国第一套纳米操作机器人系统，实现了“让看不见的看得到、让摸不到的摸得着”，在纳米尺度下的系统建模方法、三维纳观力获取与感知、任务空间的实时反馈等方面取得很多突破，解决了长期阻碍纳米操作发展的难题。

“创新是第一动力，科学研究必须不断开拓进取，走出自己的创新之路。”刘连庆意识到：多学科深度交叉融合是当今科学界发展的大趋势，更是机器人领域的重要指引方向。“传统的机器人，本质上仍然是机电系统，提升感知和驱动等能力空间有限。而自然界却能给人们无限的启迪，生物体经过数十亿年的演变进化，具有机电系统难以比拟的优势。”刘连庆说。

“蒙上响尾蛇的眼睛，它依然可以精准捕获猎物，因为它有一个特殊的结构，能通过蛋白质的折叠和离子通道的触发感知红外线。”谈起这些，刘连庆眼中闪烁着光芒。

响尾蛇颊窝面积只有1平方毫米，却能觉察环境中0.001℃的温度变化，从而灵敏地发现猎物。目前的商用红外感知器件依靠电子跃迁进行检测，不仅需要大体积的冷却系统辅助，而且很难达到响尾蛇的感知精度和频谱宽度。“依靠‘光、机、电运行的机械，无法模拟这种精巧的生物活性机制。那我们的出路在哪里？”刘连庆说，“把生命系统融合进机电系统里！”

2011年，劉连庆带领他的团队，联合国内生命科学领域专家开始了将生命体与传统机器人有机结合的科研探索，为机器人技术的发展提供创新性的思路，并创造出全新的机器人——类生命机器人。

自概念提出以来，在10年时间里，刘连庆带领团队大胆创新，努力将类生命机器人的科研线索理清、将任务分解、将目标细化，艰难地取得了从无到有、从0到1的突破性进展。为了推演类生命基础理论，他承受了跨学科学习知识的煎熬;为了完成复杂的细胞—机电融合实验，他牺牲了大部分节假日休息时间;为了申请项目和参加学术研讨，他放弃了与家人团聚的机会……

在刘连庆和团队的不懈努力下，他们接连破解类生命机器人观测、操控、感知和驱动技术难题，取得了一系列研究成果。

在观测方面，研发出了微球超透镜近场光学成像的新原理和新机制，实现了自然光照条件下动态扫描50nm的分辨率，使机器人具备了在纳米尺度上对作业环境进行实时、动态观测的能力。在操控方面，研制出了基于光诱导电液动力学的活体生物组织操控系统，实现了光诱导介电泳的性能标定与优化，解决了生理环境下活性生物组织无损精确操控与制造的难题。在驱动方面，找到了基于系统科学的细胞多维信息获取方法，首次实现了从单分子到单细胞尺度的实时激励与同步响应获取，解决了时变性活体生物细胞无法精确表征等难题。

一心坚守，乐于奉献

他带出一支能打硬仗的团队

“搞科研需要长时间的付出和投入，好的成果更需要时间的积累。”谈起做科研的枯燥与艰辛，刘连庆深有感触。

熟悉刘连庆的人都知道，他的工作日程很有规律：每天早晨8点前到研究所，晚上8点以后才回家。无论行政工作多忙，他都要抽空到实验室和团队成员们一起研究问题或做实验。而他自己的生活却很没规律，忙起来更是饥一顿饱一顿。

由于长期超负荷工作，饮食没有规律，2011年，刘连庆被查出患有肾结石，但他根本就没放在心上。直到2016年的一天，肾结石引起了积水，他疼得直不起腰来，才去医院治疗。医生建议他立即手术，为了不影响工作，他忍着剧痛硬是坚持了两个月才在春节放假期间做了手术。即使在住院期间，刘连庆也没让自己闲着，他一边治疗一边和医生们讨论机器人在医疗系统的应用，并找到了用微纳机器人治疗肾病的研究方向。

作为研究室的党支部书记，刘连庆深知：以身作则是最好的影响他人的方式。刘连庆用他的实际行动带出了一支乐于奉献、能打硬仗的团队。

2020年年初，新冠肺炎疫情暴发后，刘连庆所在支部党员、研究员刘浩给多家医院打电话，问了同一个问题：应对疫情，你们需要什么样的机器人？几乎在同一时间，远在广州的钟南山团队提了一个具体需求：“我们需要一个能做咽拭子采样的机器人。”在与钟南山团队达成合作意向后，在刘连庆的带领下，刘浩立即和同事展开科研攻关。在高强度推进下，机器人做出来了。“能不能到医院来调试？”广州的医生询问。“有过犹豫，怕家里人担心。”刘浩坦承，但他还是答应下来，“既然做了，就要让一线的医生能用好。”2月24日，刘浩和同事从沈阳飞往广州，调试、磨合，2月28日正式开始受试者的检测。一周后，临床试验显示，机器人咽拭子采样一次成功率在95%以上。

2020年8月，飞行机器人团队赴青藏高原实施了首次高海拔冰川与湖泊机器人自动化科学考察研究应用。高寒缺氧环境，对科研人员的日常工作与生活都提出了巨大挑战。面对困难，科研人员没有丝毫退缩。他们每天搬运20公斤的无人机系统进行校磁，更换调试无人机电池、载荷电池，完成科考飞行任务，工作时间长达10-12小时。他们还多次往返位于拉萨的中国科学院青藏高原研究所、纳木错科考站以及廓琼岗日冰川等多地，完成了10余项科考任务，取得了重要突破和进展。

探索、攀登、创新、奉献，在微纳操控和类生命机器人研究这条道路上，刘连庆走得稳健有力。“创新之路永无止境。”刘连庆说，“为建设创新型国家和世界科技强国贡献自己的全部力量，既是科研人员的使命和目标，更是一名共产党员的责任和担当！”