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学术著作,往往容易流于枯燥。对于专业技术人员之外的普通大众,更是如此。但是,这本科技书籍,却不会如此。从本书相关研究工作的最早开展,到书籍具体章节的组织撰写,在整个过程中,我和我的研究生团队,一直都保持了高度的热情,我们的研究是有意义的工作,我们的这本书籍,也将是一本饶有趣味的著作。对于我们任何人,都是如此,当不局限于少数的研究同行而已。究其原因,便在于这是一本与手机相关的书籍。而一旦提及手机,它便与我们每个人都有了一层“爱恨交加”的紧密关系,我们都概莫能外。
简而言之,我们对手机的“爱”,整体还是大于“恨”的。手机—毕竟代表了时代的进步,科技的发展。它们极大地便利了我们的生活。虽说,对我们的生活方式、健康状况也都带来了不小的冲击。当然,这里的“冲击”是对其目前的负面影响而言的。“真的勇士,敢于直面惨淡的人生。”借用鲁迅先生这句话,改其意而用之:真正的“低头族”,应该继续深挖手机的良好应用,造福人类生活。这也是一种不忘初心。
让暴风雨来得更猛烈一些吧!这就是本书的研究所表现出来的一种姿态。想要让手机切实地帮助我们开展一些“力所能及”的生物医学传感与检测工作,感知我们的周围环境,感知我们的健康状况,为我们的生活、我们的健康保驾护航。让我们真正把它们用起来。
手机,尤其是智能手机(smart phone),无疑是目前最能代表科技发展活力的领域。而手机中的传感器应用,也无疑一直都是手机相关通信及其他功能的最为有力的保障技术之一。现如今,一些厂家的新款机型的发布,也都是伴随着一些新的传感检测功能的实现而横空出世的。从现在来看,手机上实现心率测试、血压检测,当然也包括我们的运动状态检测,一点都不是什么新鲜事。而这些检测,更多地都是集中在一些物理参量的检测,以及生理信号的检测。对于生化检测,即生物化学类的检测,还是触及较少。
电化学传感检测技术,历来都是生物化学传感检测领域最为常用的技术。很多相关的电化学检测方法也都已经成为目前医药、食品、环境和公共安全等诸多领域的主流实用方法。并且,也正在朝着更加快速、实时、精准和便携的方向发展,这将是现场即时检测(point-of-care testing,POCT)赖以实现的重要技术手段。从这个意义上来说,我们近年来的研究工作,也就可以简单地描述为试图在手机平台上实现既往“电化学工作站”等专门仪器才能实现的相关检测,视我们所用的普通手机为一个专业的电化学分析工作平台,以实现相关检测目标的即时检测与分析。
把手机视为一个可以进行生化分析的利器,其初衷便是出于利用智能手机高速的分析处理能力、高清的图像采集装置和优秀的人机交互界面,尤其是其所能提供的完善的互联网服务。而尤其强调的一点,就是其强大的用户普及率。如果我们不要忘掉即时检测的初衷,那么会更容易理解何以要在手机上实现生物化学的传感检测。对于周围环境的现场检测,对于我们自身健康状况实时实地的检测,手机完全可以说是“舍我其谁”!
我把这篇前言尽量写得科普化的一个基本的出发点,也是想要以此唤起我们所有的手机用户一个基本的认识:原来手机可以为我们做这么多的事情。从这个意义上来说,我们一旦对其很好地加以利用,进行随时随地地检测,不只是有助于我们的健康,而是我们都将是大批“平民科学家”中的一员,即时检测的大量数据,对于我们所在社会的环境保护、健康维护及其研究,都将起到举足轻重的作用。我们应当对此充满信心!
并且,需要说明的是,从目前来看,基于手机的电化学生物传感技术,在整个国际层面,也都是一个新兴的研究领域。因此,该领域的研究也都还有一定的局限,例如,基本都是在现有手机类型的基础上再进行一个“附加”型的研究,还只是一个在最大程度上发挥现有手机检测能力的研究。还没有真正达到一个“一体机”的程度。这突出表现在很多研究还都需要给手机附加一个小型化的电路检测装置及其检测电极。如何使得该研究能从被动走向主动,开发并生产出具有特定检测功能的模块化手机,实现用户的个性化定制,这也需要更多的人和更多的行业,尤其是手机厂商的广泛参与,来共同实现。我们对此充满期待!
本书的编写,缘于近几年我们课题组在该领域的系统研究。尤其是在2016年6月课题组的博士生张迪鸣以“基于智能手机的电化学检测系统及其生物医学传感应用”为题,获得了浙江大学生物医学工程学博士学位,是对我们工作的一个最早整理。基于此,课题组的研究生结合各自的研究内容,分工负责,最终完成了本书的撰写工作。他们分别是博士生:卢妍利、张倩、李爽、纪岱宗、许刚、吴佳佳、陈泽涛;硕士生:程晨、刘磊。在此表示感谢!同时,也感谢美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)的Jing Jiang博士、NantaoLi博士,感谢他们在相关研究中的付出以及对于本书编写提出的建议和意见。没有大家的共同付出,就没有本书的问世。在此致以衷心的感谢!
同时,感谢国家自然科学基金、浙江省杰出青年科学基金、福建省中医健康管理协同创新中心等相关基金项目对于本书相关研究的基金支持。
最后,衷心希望我们每个人,作为手机用户,都能从本书的研读中获益,也希望读者朋友能从不同角度给我们提出宝贵的意见和建议,以便后续改进。
刘清君
2017年5月1日
于浙江大学
(本书已上架,包括京东等都已有售,特公诸同好。谢谢大家!)
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