探索微观世界 书写人生华章

——记科技创新路上的海归博士刘晓竹

个人名片：

2018.12 – 至今 佛山微奥云生物技术有限公司联合创始人、技术总监；

2017.11 – 至今 重庆微奥云芯生物技术有限公司联合创始人、技术总监；

2019.08 – 至今 西南大学硕士联合培养基地副主任、校外研究生导师；

2020.06 – 2025.06 重庆市食品药品检验检测研究院外聘正高级工程师；

2018.02 – 2019.02 美国田纳西大学博士后；

2018.02 – 2018.04 美国田纳西大学电气工程与计算机科学学院顾问；

2011.02 – 2012.10 美国橡树岭实验室国家重点实验室研究员；

2010.09 – 2012.10 美国田纳西大学电气工程与计算机科学系联合培养博士。

企业名片：

广东省佛山微奥云生物技术有限公司是由原美国橡树岭国家实验室研究员刘晓竹博士牵头，联合澳大利亚国立大学、德国柏林自由大学、英国格拉斯哥大学等海归人才创办的，有着领先全球快检技术的高科技公司。公司致力于以Molecules Movement Control（MMC）微粒操控技术为核心的生物传感器、生物芯片、定制化仪器等产品的研发、生产和服务。微粒操控技术是具有自主知识产权的尖端高新技术：该技术基于交流动电效应，可实现对溶液中分子级生物、化学微粒的运动操控，进而完成现场富集待测目标物以提高检测效率，目前最快可在30秒完成高灵敏度检测，通常要达到相同灵敏度，则需2小时或更长时间。该技术可应用于人体医学、动物疫病、环境保护和食品安全等检测领域。

2012年，一个可以在1分钟，现场完成免疫检测的设备横空出世，成为“仪器科学与技术”领域里的硬核产品。此项科研成果，是中国重庆大学刘晓竹博士在由中国留学基金委公派赴美国田纳西大学联合攻博期间，与美方Jie Wu教授合作完成的。该科技成果一经发布，轰动不小。美国华尔街日报（Wall Street Journal）、美国广播电视公司（American Broadcasting Company）等主流权威媒体争先对该项科技成果进行了大量报道。于此同时，安捷伦、辉瑞等国际巨头企业也闻讯上门欲求合作。一家在纳斯达克上市的检验行业头部企业的CEO公开表示：该技术将是未来一系列易用的、快速的检验诊断方案的基石！

三岁看小，七岁看老

流传于中国民间的这句俗话，在刘晓竹身上展现得淋漓尽致。刘晓竹1983年3月出生在一个革命军人家庭里。小时的他，童稚无忌，探索欲极强。淘气顽皮时，曾干过把邻居家的酱油、醋、菜籽油，混进别家米缸里，帮人家“调味”的荒唐事。调皮不乏聪明的晓竹子，学习领悟能力也表现不俗。大人教的字，他一遍就能学会。日积月累，报纸上一般普通文章，晓竹子都可以磕磕巴巴的给读下来。街道居委会有时组织学习时事政治，就让年仅三岁的晓竹子，为爷爷、婆婆、大妈们读报。望着翘个二郎腿，操着稚嫩普通话的萌娃晓竹子，逗得街坊邻居们喜欢的不得了，都说这孩子将来定会有出息。

从小学到初中；从高中到大学，一路走来，热爱学习，追求知识的刘晓竹，始终保持着自觉不辍，顽强进取的精神状态，从不让家人操心费神。良好的学习习惯，内化为他拓展事业快速发展的动力，从重庆大学攻读博士学位，到赴美科研的奋斗路上，斩获不断。

典范和榜样，往往是人生心灵中的导师和灯塔，在刘晓竹的成长过程中，他舅妈的外祖父汤仲明先生，就是他心中所非常崇敬的偶像。汤仲明先生，一位伟大的民族科学家和实业救国者。早在1919年时，年轻的汤仲明被保送法国留学，学成后的汤仲明，先后在法国南特火车制造厂、巴黎不来格飞机制造厂和巴黎雷诺汽车制造厂工作。1926年，他毅然决然放弃法国优渥的生活条件和优厚的工作待遇，怀着实业救国的赤子之心，返回积弱积贫的祖国。回国后，汤仲明发奋图强，刻苦钻研，研发出中国第一台木炭车，为中国人民抗日战争的胜利做出了积极贡献。令人高山仰止的前辈汤仲明先生，在刘晓竹的眼中，其爱国情怀的光辉形象，永远是自己学习的典范。

赴美科研 马到成功

2010年10月，在中国“国家留学基金管理委员会”资助下，刘晓竹被公派到美国田纳西州立大学进行博士联合培养。在该大学教授Chengxian (Charlie) Lin推荐下，刘晓竹选择师从著名的微机电系统专家Jie Wu教授。Jie Wu领导的研究小组曾完成了多个世界首创，如用作泵送高电导率液体的交流动电微泵、现场捕获微粒的微悬臂等。但由于缺乏“仪器科学与技术”方面的人才，Jie Wu组的相关科研与应用，遇到瓶颈而无法深入开展。刘晓竹的加盟，迅速弥补了这一短板。他耗时约1个月，就牵头突破了“基于LED诱导荧光的现场交流动电增强传染病检测系统”关键技术并完成了概念验证。因此也受到Jie Wu教授和小组同事的充分肯定与认可。

2011年6月Jie Wu将刘晓竹推荐给了她的一位重要合作伙伴，美国橡树岭国家实验室院士Elias Greenbaum。Greenbaum院士小组所领导的“分子生物学与生物技术”研究团队希望能通过实时获取海藻调制叶绿素荧光曲线来监测环境水域是否被污染。刘晓竹根据现有研究基础，奋战了1个多月，牵头研制出了“全球第一台基于交流动电效应增强海藻调制荧光动力曲线分析仪”，且最终效果超过了当时正在使用的德国产品，这一成果得到了Elias Greenbaum院士大力赞誉。他做出了这样的评价：您的研发实力很强，我完全没想到工作进展会如此之快，这让我非常震惊！他同时也对刘晓竹抛出了橄榄枝：只要你想留在美国工作，不管是任何地方，我都非常希望能为您写一封漂亮的推荐信。

Elias Greenbaum是美国哥伦比亚大学的博士，他的导师系享有“世界物理女王”、“东方居里夫人”等众多美誉的华裔女科学家吴健雄博士。吴健雄与爱因斯坦、费米等作为人类最伟大的物理学家登上了美国邮政局发行的永久邮票，她创造了太多的首位：美国物理学会首位女性会长，美国国家科学院科姆斯托克物理学奖首位女性得主，普林斯顿大学首位女性教师、首位荣誉女性博士，首位女性美国年度工业研究科学家，首位沃尔夫物理奖获得者，首位在世时就有以她命名的小行星的科学家等等。也是美国科学界最高奖--美国国家科学奖得主。所以，Greenbaum院士见过的专家肯定不少，而能让他如此惊讶一定不在多数。

刘晓竹在联合培养博士时期的出色表现，让Jie Wu教授、Elias Greenbaum院士非常看好他，他们决定聘请刘晓竹为研究员继续合作，并希望他能永远留在美国工作。在多次协商，并经国内有关部门批准后，刘晓竹决定先延长一年研究工作后再做打算。在延期即将结束时，美方“特意”给刘晓竹安排了2个月的带薪假期，让他去美国多个地方看看，便于挑选自己喜欢的工作地点。借着这2个月的时间，刘晓竹遍游了全美40个州。发达的超级美国，的确有许多值得学习的先进之处，生活环境，工作条件，处处充满着诱惑力，也给刘晓竹留下深刻印象。然而差距越大，印象越深，刘晓竹想要回报祖国的念头也越强。华夏基因，家国血脉，根深蒂固于刘晓竹的骨髓里而无法改变。怀揣着学成回国，奉献祖国的信念，始终牢牢地记在心中。度假旅游一经结束，刘晓竹便婉言谢绝了美方邀请的“好意”，毫不犹豫毅然决然地返回祖国，效力至今。

倾心研发 效力祖国

深受民族科学家汤仲明实业救国精神熏陶的刘晓竹，放弃了留美工作机会，回国后一边继续钻研以夯实技术；一边创业来转化成果。他深知事业成功的关键在人才，为弥补项目短板，他广揽和吸纳生物、医学等多个领域科技专业人才，并组建了以高科技人才为主体的科技公司。

这个年轻有为的科技团队，在刘晓竹带领下，对数十种芯片和生物原料展开了近百万次实验研究，取得了一个又一个进展和可喜的成果。截至目前，知识产权方面，申请发明专利14件，已授权12件。其中有2件发明专利因为满足国家急需发展方向且本身质量非常高，享受了绿色通道审批政策，分别于1个月和3个月获得授权。申请并通过PCT专利1件；申请并授权美国专利1件；申请并授权实用新型专利6件；外观专利1件；获得软件著作权3项。同时，由刘晓竹牵头进行了知识产权贯标认证，以保证上述自主研发的突破性成果能得到有效保护。

标准方面，微粒操控实现载体之一为：基于半导体加工技术制造的微粒操控生物芯片。刘晓竹和团队在该领域做了深入研究，积累了丰富的经验和成果，为提高产品通用性，参与制订了国家标准2项，其中1项已执行：国标号为GB/T 42706.1-2023，名为《电子元器件 半导体器件长期贮存 第1部分：总则》。另1项正在审查，是由国家半导体器件标准化技术委员会（TC78）归口的国家标准计划《集成电路 电磁抗扰度测量 第 9部分:辐射抗扰度测量 表面扫描法》（国家标准计划编号:20214711-T-339）。由刘晓竹主持制订了企业标准13项，共涉及42个检测项目。包括布鲁氏菌病抗体检测等21种动物疫病检测芯片，黄曲霉毒素、铅离子等8种食品安全检测芯片，呼吸道疾病、心梗标志物等13种医学检测芯片。而其中的板式芯片孵育器标准经国家鉴定：填补了国内板式芯片孵育器技术方面的标准空白。上述标准为检测行业提供了应用标准支撑。

成果与荣誉方面，刘晓竹带领公司的科研团队，经过长期不懈的攻关克难，形成了“现场一分钟快速检验仪”等成果。这些成果经重庆市科学技术研究院技术评估与转移服务中心（正厅级）和广东省生产力促进中心（副厅级）组织专家审核鉴定后，一致给出了：“该成果创新性强，整体达到国际先进水平”的高度评价。于此同时，刘晓竹积极带头参加了国家、省部级举办的创新创业大赛，分别获得2017年中国青年创新创业大赛一等奖；2021中国科技部颠覆性技术创新大赛优秀奖、中国创新挑战赛银奖，累计获奖30余次。2022年，在深圳创新创业大赛中，获得第一名；2023年又荣获首届卓越工程师大赛银奖，同时被列入粤港澳大湾区高价值专利培育布局大赛百强项目；公司也跻身于第四届粤港澳大湾区科技创新企业50强中。刘晓竹本人还入选了由重庆市委组织部举办的“重庆英才”省部级人才计划，并获得了重庆市政府颁发的“第十三届重庆市青少年科技创新市长奖提名奖（职业青年组）”。（注：职业青年组为首次增设。）

科技成果转化及社会效益方面，刘晓竹带领公司科研团队在与广东省农科院、西南大学、重庆市动物疫病预防控制中心、云南警官学院等多个科研机构合作中，积极拓展了科技的延伸，成果的转化与应用。目前已经认证了5个新产品、3个新装备，2种新工艺；取得省级名优高新技术产品认证3项。相关科技成果已在川渝、华中、华南等多地进行了应用推广。相关产品被农业部、海关等政府职能部门以及重庆佳仙九七食品有限公司等企业使用，累计经济效益超过19亿元。公司与合作伙伴直接或间接主持参与开展了线上线下培训20余次、培训人员5000余人次。培养了研究生20余人。同时与合作单位已申报了2项省部级科技进步二等奖。

科研无止境 创新有愿景

基于亲和性的生物、化学检验技术（如免疫检测）发展至今，已有上百年历史。检验需要使用和待检目标，一对一结合的配对分子，去“捕获”目标分子。再把捕获到的目标分子数量通过另外的配对分子给“数”出来。检验技术催生了许多细分行业：医生诊断病患健康，兽医确认动物疾病，执法机构判断食品是否安全，权威部门分析物质成分等。其经济价值不仅超过万亿，而更重要的是对人类健康、现代化科技信息社会的发展，极具不可比拟的重大历史意义。

但目前，检验技术仍然存在瓶颈，检验应用仍然受限，即，快的检验不准，准的检验不快。其原因与上述捕获过程相关，发生捕获的条件是目标分子要非常靠近配对分子，而这个靠近捕获的过程，类似“滴墨水”，一滴墨水滴入水中时，目标分子（墨水）并不是马上就能运动到配对分子附近（如杯底部），而是需要一定时间，依靠自身热运动、浓度扩散等缓慢的被动方式，才能移动到配对分子附近被其捕获。人们很早就发现这个问题，虽然升温、搅拌等方式可以提升捕获效率，但限于生物样本一般数量少（几滴水的量），而且不耐高温（人体温度超过40度就会危及性命），所以传统技术只能被动等待这个“捕获”完成。而微粒操控技术能从根本上解决这个问题。即，主动控制目标物运动来加速结合。

检验有两大基础技术：捕获与表征（前文所说的数出数量）。表征的工作已经由罗莎琳·萨斯曼·耶洛（Rosalyn Sussman Yalow, 1921.07.09～2011.05.30）于1950年代突破，并获得了诺贝尔奖。而捕获的工作也正在由刘晓竹博士所带领的科研团队、企业以及各领域合作伙伴通过微粒操控技术进行升级换代，在探索中获取，在攻坚克难中期待，刘晓竹的科研团队，始终保持着久久为功的韧劲，戮力不辍。

科研无止境，创新有愿景。在信念和追求的激励驱动下，刘晓竹博士及团队以坚实的步伐向着新目标不断迈进着！

编辑：木子