当导师打来电话告知论文被接收的那一刻，香港大学博士生杨玲的第一反应是——假的吧！直到打开手机查看邮箱，她才真正相信，自己发了第一篇顶刊论文。从博士入学起，杨玲便开始了这项研究。为了让实验顺利进行，她养了近20盆多肉植物——若绿，每天浇水、观察，最终在若绿上发现了一种新的液体传输方式。近日，相关研究成果发表于《科学》。
“流体流动的实时定向控制，将在微流控、化学合成和生物医学诊断中有新应用。模仿生物的阵列设计不单可以用于液体运输，还可以在T形阀门等情况下用于液体混合。这种方法不仅适用于多种化学物质，而且可以解决某些微流控技术中出现的加热问题。”论文通讯作者、香港理工大学教授王立秋介绍说。
杨玲所在的实验室里，养了大大小小各种植物，若绿便是其中一种。作为一种多肉类植物，若绿拥有较长的枝条和整齐的叶子，堆叠向上以一串串的形态生长。“液体在水平放置的不同若绿茎上，竟然可以朝着茎尖或根部这两个截然相反的方向自发地单向运动，这与传统认知中一种液体只能沿固定方向流动的观点大相径庭。”杨玲说。
在反复实验和摸索中，研究团队发现，若绿叶片上神奇的液体传输现象源于其独特的不对称折返结构。叶片两端有不同的折返角，一个朝茎尖，另一个朝根部，这使得液体在两个相反方向上形成不同的弯液面轮廓，从而能够选择性地沿不同方向流动。这一发现不仅揭示了大自然中一种鲜为人知的液体传输机制，还为设计更灵活、高效的液体输运系统提供了灵感和可能性。
“在传统认知中，一种液体在生物表面只沿着一个固定方向传输。然而，我们发现了自然界中另一种液体传输方式，即在若绿上发现的选择性定向液体传输现象。”杨玲说。在进一步研究中，研究团队运用3D打印技术研制出一种模仿若绿叶片结构的阵列，并提出了一种各向异性弯液面理论模型。实验观测结果显示，通过调整这一仿生阵列的两个折返角和间距，可以精准控制液体的流动方向。
“该研究发现的现象有趣且独特，其潜在应用范围广泛。这种新颖的表面结构可以提供微升规模的受控流体传输。”审稿人对这一研究评价道。如果能够设计出类似若绿表面、具有选择性定向液体传输功能的结构，提供一种新的操控模式，可有效解决流体流动中的多种问题，结合现有的工业和医学应用场景，可以进一步推动这些技术的发展和应用。
做“不以发文章为目标”的科研。从西安交通大学硕士毕业后，杨玲进入企业和高校工作了两年。出于内心对科研的向往，她决定前往香港大学继续深造。“硕士阶段以能源动力和传热研究为主，偏向工程学，而博士阶段的研究方向则更偏向基础和理论研究，两者有很大的不同。”杨玲说。研究方向的转变并没有让杨玲知难而退。“我在生活中处处都能发现科研的灵感。如果带着好奇心观察自然界，会发现很多有意思的现象。”杨玲说。