当数字技术已能逼真地呈现影像与声音,如何让一次触碰也跨越虚实边界?这一问题,连接着人类对感知的基础探索,也指向医疗健康、无障碍生活和新一代人机交互的重要需求。
9月8日,国际著名力学家、中国科学院外籍院士、美国国家科学院院士、美国国家工程院院士、英国皇家学会外籍院士、美国西北大学Achenbach讲席教授黄永刚做客第三期东方理工大讲堂,以《破壁虚拟与现实的最后一道屏障》为题,分享从基础力学出发、通过学科交叉推动前沿创新的科研实践。讲座由东方理工副校长、加拿大工程院外籍院士曾文军主持,科研部承办。

宁波东方理工大学校长、中国科学院院士陈十一在致辞中,高度评价黄永刚深耕基础、勇拓交叉、心怀家国的治学精神。他指出,力学是基础科学通向工程应用的重要桥梁,也是智能制造、新能源新材料等方向的重要根基。夯实学科基础、鼓励交叉创新,与东方理工的科研布局和人才培养理念相契合。

作为国际工程科学领域的领军学者,黄永刚在可拉伸电子、力学引导的确定性三维组装等方向作出开创性贡献,为新兴技术奠定科学基础,并推动其向生物集成电子、医学和先进制造延伸。他的学术贡献展现了基础理论的深远力量:对材料与结构基本规律的认识,可以孕育新的器件、新的技术,乃至新的研究领域。
此次报告中的触觉研究,正是这条学术路径的生动缩影。让人“触摸”虚拟世界,首先需要理解人体如何感知真实世界。一次按压、一段滑动、一种材质的细微差别,背后都有可以探索的力学规律。围绕这些问题,力学与材料、电子、生物医学相互贯通,为再现触觉、传递信息提供了新的技术可能。
报告中的应用演示,让这一探索变得可感可知:受试者通过触觉提示定位并抓取物体,在虚拟环境中辨识不同表面的质感。黄永刚还展望了辅助视障者感知环境、为远程医疗提供触觉反馈、让听障者通过皮肤体验音乐等应用前景。对感知机制的研究,由此与改善人类生活的现实需求紧密相连。
从可拉伸电子、三维组装到触觉交互,这些开创性工作呈现出一条鲜明的研究路径:从重要需求中识别具有普遍意义的科学问题,回到基本原理建立理论,再以理论指导技术创造。 一个具体应用中的难题,经由深入研究,可以形成支撑一类技术发展的科学认识。这正是基础研究能够产生广泛而持久影响的重要原因。
在这一过程中,力学成为设计新功能、开辟新方向的思想源泉;学科交叉则围绕共同的科学问题展开,让不同领域的知识与方法在协作中产生新的创造力。深厚的学科根基、对重要问题的判断,以及跨越专业边界的开放视野,共同构成前沿突破的基础。
这些研究也揭示了基础科学与工程创新相互促进的关系:现实需求提出新的科学命题,对基本规律的深入理解又创造出超越既有经验的技术可能。黄永刚在国际学术界的卓著影响,正建立在这种持续开拓前沿的贡献之上——以原创理论奠定新兴领域的基础,通过跨学科合作推动具有重大应用价值的创新,将科学认识转化为拓展工程边界的能力。
现场交流从技术前沿延伸至青年学子的科研成长。有学生关心触觉技术的应用边界,也有本科生求教如何为跨学科研究作准备。黄永刚以深入浅出的讲解回应听众,并分享了对研究与表达的理解:做研究需要严谨求实,做报告需要把复杂问题讲清楚,让不同背景的听众理解科学、获得启发。
这场讲座为青年学子呈现了一种值得追求的科研境界:在学科深处扎根,在重要问题上投入,在开放合作中创造,让对科学规律的探索与对人类共同需求的回应彼此促进。
常务副校长、美国国家工程院院士张东晓向黄永刚颁发大讲堂主讲嘉宾证书。东方理工大讲堂将持续汇聚国际学术智慧,引导青年学子深耕基础、勇于交叉,探索兼具原创价值与重大应用前景的科学问题。



