ENG教授当选院士的发明者的国家科学院:大卫主教一个多产的现实世界的创新者

David Bishop, Director of BU’s new Engineering Research Center, holds 47 US patents for micromechanical inventions. Photo by Jackie Ricciardi
大卫·毕晓普,波士顿大学新工程澳门威尼斯人注册网站研究中心主任,拥有47项微机械发明的美国专利。Jackie Ricciardi摄

萨拉·里默报道

在20世纪90年代末,随着对互联网带宽需求的预期激增,电信行业争相设计能够快速传输大量数据的交换机——视频、音乐、照片和电子邮件。

David Bishop,电气与计算机工程学院教授,材料科学与工程系主任,曾任朗讯科技贝尔实验室微机械澳门威尼斯人注册网站研究主任。他建议应用mems微机电系统(当时是一种相对较新的技术)来制造一组可用于构建光开关的微镜。

“每个人都认为他疯了,”贝尔实验室的另一位科学家、毕晓普的老朋友和同事、工程学教授、机械工程系主任爱丽丝·怀特回忆道。“但他说服了他们投资这个项目。”

毕晓普和他的机械、电气工程师、物理学家和化学家团队使用256个微镜,建造了当时世界上最大的光开关——Lambda路由器。毕晓普说:“我们用了18个月的时间从澳门威尼斯人注册网站研究原型到发货。他拥有47项微机械发明的美国专利,Lambda路由器是这些专利组合的核心,这些专利帮助他在12月赢得了2017年美国国家发明家学会(NAI)院士的选举。

毕晓普说:“这就像我和这个小玩意在一个房间里,只有一个人能完好无损地离开这里。”“会是谁呢?”没有什么是第一次就成功的。前10次什么都不行。如果你足够幸运,它会在前100次起作用。你是否足够信服,以至于对它着迷?有时候这就是我们所需要的——我们要么成功,要么死在尝试中。”

随着2017届澳门威尼斯人注册网站研究员的宣布,“授予那些在创造或促进对生活质量、经济发展和社会福利产生切实影响的杰出发明方面表现出丰富创新精神的学术发明家的最高专业荣誉”,NAI现在有912名澳门威尼斯人注册网站研究员。其中包括100多位澳门威尼斯人注册网站研究型大学和非营利澳门威尼斯人注册网站研究机构的校长和高级领导,29位诺贝尔奖获得者,142位美国艺术与科学院院士。

毕晓普是微力学领域被引用次数最多的澳门威尼斯人注册网站研究人员之一,他说:“你所做的事情得到承认总是很高兴的。”他指出,波士顿大学的其他NAI澳门威尼斯人注册网站研究员包括波士顿大学校长Robert A. Brown、工程师光子学和光电子学荣誉教授Theodore Moustakas和工程师转化澳门威尼斯人注册网站研究杰出教授Mark Grinstaff。“这些都是了不起的科学家。所以,被告知你和这样的人在同一个俱乐部,真的是一种荣誉。”

“戴夫在制造事物方面的聪明才智和天赋是惊人的,”机械工程学教授、光子学中心主任托马斯·比法诺(Thomas Bifano)说。“我们很幸运能有他帮助波士顿大学培养下一代创新者。”

英国工程学院院长肯尼思•卢陈(Kenneth Lutchen)表示:“毕晓普教授在为他的科学和技术澳门威尼斯人注册网站研究找到现实世界的应用,并将这些澳门威尼斯人注册网站研究转化为专利和实践方面有着令人印象深刻的记录。”Lutchen说,Bishop的方法反映在他作为波士顿大学团队首席澳门威尼斯人注册网站研究员的成功上,该团队成功竞争了2017年秋季授予波士顿大学的2000万美元,为期五年的国家科学基金会工程澳门威尼斯人注册网站研究中心(ERC)资助,用于合成用于临床使用的个性化心脏组织。Bishop是新成立的多机构NSF细胞超材料工程澳门威尼斯人注册网站研究中心(CELL-MET)的主任。

毕晓普也是艺术与科学学院的物理学教授,六年前来到波士顿大学,此前他在贝尔实验室工作了33年,他的大部分发明都是在贝尔实验室诞生的。他说:“我们一直认为这是一个问题丰富的环境。”发明通常始于一个需要解决的问题:“你怎样才能把东西做得更小、更大、更快、更便宜、更好?”你想要完成什么?”

是什么问题导致他的团队发明了Lambda路由器?毕晓普说:“问题在于如何在光网络中传输大量数据。”“网络由电线和交换机组成。电线传递信息,开关决定信息的去向。想想火车。有火车行驶的轨道和开关,可以将任何给定的火车引导到正确的轨道上。”

他说,光纤网络中的“电线”是由“几缕玻璃制成的光纤,直径大约和人类头发一样大”。这种光纤能够承载大量的数据,远远超过电子交换机(基本上是大型计算机)传输信息的能力。我们所做的是使用微镜构建一个全光开关。”

2009年,美国物理学会授予毕晓普乔治·e·帕克奖,“以表彰他在电信行业动荡时期有效领导AT&T/朗讯/贝尔实验室的澳门威尼斯人注册网站研究,以及他对低温物理澳门威尼斯人注册网站研究的开创性贡献。”

怀特说,毕晓普对这项技术和他的团队有着不可动摇的信心,使Lambda路由器发挥作用。怀特将在毕晓普的领导下在CELL-MET指导纳米力学。“他以各种方式支持他的团队,无论他们需要什么。我还记得他把样品——mems芯片——从宾夕法尼亚州(mems芯片的生产地)开到新泽西(mems芯片需要测试的地方)。”

毕晓普“在基础科学和解决难题方面取得了惊人的进步,”她说。“创新部分意味着他能够将这些技术中的一些应用到现实世界的实际产品中。这是一个你不经常看到的组合。他激励他的团队,尊重团队的每一个成员——包括为他预约的秘书,工厂里的人——以及他们工作的细微之处。他让每个人都发挥出最好的一面。他之所以做到这一点,是因为他相信他们能做的比自己认为的要多。”

毕晓普现在专注于CELL-MET团队和他们面前的任务。“我们正在尝试制造心脏贴片,”他说。“全世界每天都有成千上万的人死于心脏病。我们正试图为此创造一个解决方案。这是在解决一个世界级的大问题。如果我们成功了,将会有很多人活着等着他们孙子的婚礼。”