編輯｜Via
Christopher A. Schuh，冶金學家，麻省理工學院材料科學與工程系的系主任及冶金教授。1997年獲得俄班那香檳城伊利諾大學材料科學與工程學士學位，2001年獲得西北大學材料科學與工程博士學位，發表了220多篇論文和數十項專利。Schuh教授與他人共同創立了Xtalic、Desktop Metal和Veloxint等多家冶金公司，其中，成立於2015年的3D列印系統技術公司Desktop Metal在2019年的估值為15億美元，被譽為美國曆史上增長最快的“獨角獸”。
個人經歷回顧
1997年獲得伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校材料科學與工程學士學位
2001年獲得西北大學材料科學與工程博士學位。
2002年獲得勞倫斯利弗莫爾國家實驗室博士後獎學金後，加入麻省理工學院材料科學與工程系。
2003年成為麻省理工學院四名獲得“總統早期職業獎”的科學家之一。
2005年，成功從助理教授晉升為副教授，與麻省理工學院的前研究人員Alan Lund作為聯合創始人，創辦麻省理工學院的合作企業Xtalic以及麻省理工學院孵化的輕量化解決方案公司Veloxint，主要將麻省理工學院實驗室的科研成果商業化。
創業的靈感
——保障工人的身體健康
當時，鉻被作為工業用品塗層，廣泛運用在工業部件和裝飾物品上，如汽車保險槓等。然而，在進行塗層過程中，必須使用鉻的“六價”形式，這樣便會散發出有害煙霧，對工人造成危害，長期暴露在這種危害下的工人，將大大提高患癌的機率。
面對這個問題，Schuh一直在思考，鉻是一兼具高硬度，可以長期保持光澤度和防腐效能的電鍍金屬塗層。長期以來，人們一直在尋找可以替代鉻的材料，但是至今沒有任何成效，如何找到這種可以替代鉻的材料呢？
帶著這個問題，Schuh跟他的學生Andrew Detor共同設計的新工藝應運而生，他們將奈米大小的鎳晶體用鎢連線在一起，形成一種可以替代鉻的合金——鎳鎢合金。它在室溫下無限期地保持穩定，在加熱時具有很強的分解性，比鉻更硬、更持久。
2007年-2008年，兩年內Schuh團隊的科研成果在Xtalic的幫助下成功落地，第一代奈米結構塗料實現商業化。
2009年，憑藉發現鎳鎢合金——這一材料科學領域的傑出成果，Schuh獲得了終身教職，以及伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校 2009 年青年校友獎。
比發現鎳鎢合金更具有意義的是他們設計的新工藝——電鍍工藝。誰也不會想到，取代鉻作為金屬塗層僅僅是電鍍工藝的初步應用，它對於奈米結構合金取代金屬塗層具有更加廣泛的意義。
後來，從機器部件到汽車零件乃至電子產品，電鍍工藝被廣泛應用，改善了當時危險的工作環境，降低了製造商成本，為人們帶來了福音。特別對於行動式電子產品的聯結器（插上電源線、耳機和其他配件的插孔），電鍍工藝將鎳鎢合金分層在黃金和黃銅層之間，可以減少腐蝕，允許電子製造商使用更薄的黃金層，從而顯著節省成本。
後來，Xtalic圍繞這一電鍍工藝，不斷髮展積累，擁有了更多探索新的發展點的能力。在2018年，Xtalic宣佈進入電動汽車市場，提供可將電動汽車電池充電器連線頭壽命延長40倍的產品。Xtalic已經將其XTRONIC和LUNA奈米合金用來延長電動汽車充電器連線頭的使用壽命。傳統的連線頭觸點採用銀覆蓋－鎳覆蓋－銅的結構，在充電250次之後，就會磨損。
而Xtalic用其奈米合金材料替換了原先結構，增強了連線頭的硬度、耐久性和耐腐蝕性，這種奈米合金材料在高法向力（high normal force）應用情況下，可迴圈充電高達1萬次。
Xtalic的產品也可以在150°C或更高溫度下工作，此溫度可能會導致傳統材料失去安全執行所需的關鍵特性。由於精心設計了晶體結構，所有Xtalic材料在高溫條件下都能保持穩定狀態。
目前，電動汽車充電器連線頭公司和汽車製造商們正在測試這種材料，Xtalic預計其材料可能會被用於下一代電動汽車。
此外，Xtalic還在研發一種奈米結構鋁合金XTALIUMTM，以幫助改善電動汽車的續航里程和效能。該耐用、抗腐蝕的塗層可讓汽車元件用上低成本、重量輕的鎂合金。鎂制零部件輕於鋁製零部件，並且使用了XTALIUMTM塗層之後，都具有顯著的抗腐蝕能力。
至今為止，Xtalic塗層已在全球範圍內用於企業和移動電子產品的超過100億個單獨的電聯結器上生產。如此輝煌的成就毫無疑問離不開Christopher A. Schuh，作為聯合創始人兼首席科學家，他每週花一定的時間與Xtalic合作和指導新的早期產品。
“明星教授”團隊引來優質的合作
隨著其產學研融合水平的不斷提升，Schuh作為麻省理工學院的“明星教授”帶領的團隊不斷擴大，吸引來的合作層次也不斷提升。2015年，麻省理工學院材料科學與工程學院的蔣業明教授與同校的MBA校友——Ric Fulop，找到了Schuh教授，結合其在奈米結構金屬晶體領域的新研究，商討在3D列印領域創造新的商業成績。
Ric Fulop和蔣業民有著豐富的技術與產業結合的經驗，也有過輝煌的商業成績。之前，Ric Fulop和蔣業民成立了一家叫A123 Systems的鋰電池製造公司。這家公司背後有美國能源部的支援，跟著美國佈局新能源的東風迅速崛起，被奧巴馬看好，拿下了政府和汽車巨頭的幾筆大訂單。它也是華爾街的寵兒之一，在金融危機中不負眾望登陸納斯達克，在不斷虧錢中市值一路上漲，衝破10億美金。
而當時， 3D列印市場正在迅速成熟，除了專業3D列印廠商之外，各行各業的優秀企業紛紛進入這一領域，包括零售、傳統制造、汽車、航空、金融、建築、電子等眾多社會支柱行業企業。Autodesk、亞馬遜、Stratasys、3D Systems等是最具影響力的大企業，此外，Formlabs、CreoPop、Shapeways和Sculpteo等，3D列印初創企業的表現也很搶眼。如此激烈的行業競爭，並沒有讓他們放棄進入3D列印領域的決心。
就這樣，Schuh、Ric Fulop、蔣業民，以及另一位麻省理工學院機械系的明星教授John Hart等七人聯合創立了Desktop Metal公司，專注於金屬材料3D列印技術的開發。
Desktop Metal在創立後兩年的時間裡將多項獨立發明結合在一起，構建了Desktop Metal的核心。Studio系統、高速工業級印表機Production系統和新型列印材料系統是Desktop Metal在3D列印領域的主要產品。
其中，2017年推出的Studio系統，是他們的桌面級3D金屬印表機，號稱全球最快的批次生產印表機，他採用了類似於熔融沉積成型技術（FDM）的技術。但是，3D列印的工藝並不複雜，3D列印本身的技術門檻並不高，同時有很多已經進駐這一領域的公司，而列印材料才是這個行業一道真正的門檻。
然而，事實上早在2005年Veloxint成立，他們已經在默默研究3D列印材料的問題。Veloxint專注於開發和商業化其專有的粉末冶金技術，將Schuh在麻省理工學院實驗室設計的定製奈米晶合金製成的機器部件商業化，結合當時需求投放入市場，這些合金具有解決極端機械情況的特殊效能。雖然，在2018年Veloxint被布雷迪工業公司收購，但Veloxint仍然長期開發Desktop Metal生產系統所需的材料來推動創新。
星光熠熠的創始團隊、在桌子上就可以進行的金屬3D列印的美妙構想以及雄厚的技術支撐，讓Desktop Metal在2019年——成立的4年後，很快獲得了1個多億的風險投資，投資人包括了KPCB、NEA、GV等這樣的頂級風投機構，BMW、GE和Stratasys等的戰略投資機構，還有中東石油巨頭Aramco。
此後，在2018年Desktop Metal收到福特與未來基金的融資，分析師估值Desktop Metal為11億美元。
2019年Desktop Metal獲得了由創投機構 Koch Disruptive Technologies 領投，金額高達到 1.6 億美元的 E 輪融資。從創業至2019年，Desktop Metal累計獲得投資金額4.38億美元。
2020年12月，Desktop Metal成立的第五年，已經完成了與殼公司Trine Acquisition的合併，並在紐約證券交易所（NYSE）上線。
不忘投身於教育
在創業的同時，他仍然對本科教學工作保持著極高的熱情，2011年，Schuh教授因卓越的課堂教學被選為MacVicar研究員，並獲得SAE國際RalphR.Teetor教育獎。同年，他接替卡爾·湯普森，被任命為麻省理工學院材料科學與工程系系主任，該系由約33名終身教職員工、100多名教職員工和全職科學家、200名研究生和120多名本科生組成。
在擔任系主任後的幾年裡，Schuh在學術科研保持著高產和高質量的研究。2012年，Schuh和其他同事共同開發了一種生產奈米晶體的方法，這種合金由具有高強度和其他特性的微小晶粒製成。到 2013 年，Schuh 的研究團隊開發了一種方法，使微小的陶瓷物體變得靈活並擁有能夠保持形狀的記憶性。同時，他在在院系管理方面也是碩果累累。在他的領導下，材料科學與工程系在本科和研究生水平上都享有世界一流的排名，其教職員工人數增加了約 20%。
之後Schuh 教授還被任命為麻省理工學院 MacVicar 院士，以表彰他在材料科學教學方面的貢獻，不僅如此，在麻省理工學院貢獻度總排名中Schuh 教授位於前 0.4%。
2015 年，Schuh 被評為礦物、金屬和材料學會僅有的 100 名在世研究員之一。隨著幾十年在材料科學領域的學習與研究，Schuh對於這個領域的認知和理解也逐漸深化。他持續關注結構冶金領域，特別是控制金屬微觀結構的無序性以最佳化機械效能。
目前為止，年僅46歲的他已經發表了 300多篇論文和數十項專利。憑藉對於材料科學領域的傑出貢獻，Schuh獲得了各種獎項和榮譽，在2019年2月7日當選為美國國家工程院院士，成為材料科學領域的一位代表性人物。同時，Schuh 教授還擔任了 Acta Materialia、Scripta Materialia 和 Acta Biomaterialia等材料科學領域的主要學術期刊的協調編輯。
總 結
不僅在科研上尋求不斷突破，而且能及時將學術研究應用於大量行業，Schuh教授能一直行走在材料科學領域的前沿，究其根本，不難發現Schuh教授始終秉承：
1. 找到正確的方向：尋找到正確的方向並非易事，人們在青年時期大多是迷茫的，認識需要在實踐中獲得，在實踐中提升。Schuh教授亦是邊學習邊研究，確立了自己對金屬材料方向深耕的決心。
2. 深耕熱愛的領域：Schuh教授在確定了對材料科學的熱忱後，堅持著一步一個腳印不斷提升自己的學術素養，他的天賦和能力與他的熱愛相輔相成，成就了他在材料科學領域的偉大。熱愛一直支撐著他對這個領域的鑽研。
3. 提升產學研融合水平：在麻省理工學院任教期間，他一直注重理論與實踐相結合。擔任系主任後的幾年裡，Schuh不僅在學術科研保持著高產和高質量的研究，在院系管理方面也是碩果累累，在他的領導下，麻省理工學院材料科學與工程系在本科和研究生水平上都享有世界一流的排名，吸引了許多高質量的合作。
4. 擴大技術應用行業：Schuh的第一個公司出發點是降低工人的患癌風險。隨著Xtalic的產品愈發成熟，技術的不斷積累，該公司也有了更多能力探索新的發展點。現在，這些奈米晶塗層已部署在從機器部件到汽車零件再到電子產品的各種應用中。
參考資訊來源：
[1] https://www.researchgate.net/profile/Christopher-Schuh-2
[2] https://ilp.mit.edu/node/12060
[3] https://cse.mit.edu/people/christopher-a-schuh/
[4] https://physics.aps.org/authors/christopher_a_schuh
[5] https://www.unityal.com/member/dr-christopher-a-schuh/
[6] http://en.volupedia.org/wiki/Christopher_Schuh
[7] https://news.mit.edu/2014/faculty-highlight-christopher-schuh-1030
[8] https://www.eurekalert.org/news-releases/614565
[9] https://www.sciencedaily.com/releases/2009/05/090520181103.htm
[10] https://www.fool.com/investing/2021/06/26/could-desktop-metal-be-a-100-stock-in-five-years/
[11] https://www.3dprintingmedia.network/recently-acquired-nanocrystalline-metal-developer-veloxint-wins-edison-award/
