本刊記者 閆冬雪
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,環(huán)境污染日益嚴(yán)重,癌癥發(fā)病率與死亡率也逐年攀升。由于環(huán)境污染范圍廣泛,傳統(tǒng)的基于大型儀器的環(huán)境污染物檢測(cè)技術(shù)不能滿足環(huán)境污染快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要。重大疾病的早期診斷對(duì)于提高治愈率和降低治療成本有著重要的意義。這兩個(gè)方面都需要發(fā)展高靈敏和高特異性的檢測(cè)技術(shù)。
在對(duì)此的探索中,從化學(xué)合成的隨機(jī)DNA文庫(kù)中篩選出來(lái)的核酸適配體作為一種全新的識(shí)別分子,因其穩(wěn)定性高、易于化學(xué)修飾和工程化設(shè)計(jì)等眾多優(yōu)點(diǎn),受到科研工作者們的高度關(guān)注。
首都師范大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)負(fù)責(zé)人婁新徽,十年如一日致力于生物傳感器研發(fā)和核酸適配體篩選技術(shù)的研究工作,其學(xué)術(shù)理論成果備受行業(yè)關(guān)注。作為一名大學(xué)教師,其教書(shū)育人的理念同樣廣受推崇?!翱蒲心軌蛲苿?dòng)社會(huì)發(fā)展,但是人才培養(yǎng)亦不能忽視”。
對(duì)每一個(gè)科研愛(ài)好者來(lái)講,能夠不斷攀登學(xué)術(shù)高峰,攻克科研難題,是人生一大幸事。
以五年學(xué)業(yè)第一名的成績(jī)畢業(yè)于北京工業(yè)大學(xué),為照顧重病的父親,碩士畢業(yè)即留校在教務(wù)處做些事務(wù)性工作。彈指一揮,兩年轉(zhuǎn)瞬即逝?,嵥楣ぷ髯龅奶?,原本斗志也會(huì)被消磨殆盡?!澳銓I(yè)課曾經(jīng)那么好,為什么不做些更有意義的事情呢?”兩年過(guò)后的某一天,老同學(xué)一語(yǔ)驚醒夢(mèng)中人。婁新徽決心讀博。信心十足選定本校導(dǎo)師,臨近考試時(shí)卻被告知因性別不符合要求而無(wú)法被錄取。這場(chǎng)烏龍事件卻激發(fā)起了她內(nèi)心深處那股強(qiáng)烈的好勝心,轉(zhuǎn)身報(bào)考GRE、托福,未做一絲停留,赴美留學(xué)。
最終以申請(qǐng)7所,4所全額獎(jiǎng)學(xué)金的成績(jī)?cè)诿绹?guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)讀博,獲得化學(xué)博士學(xué)位后,緊接著又去了美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校從事博士后研究。提及在美國(guó)的五年博士生涯,可謂波折重生。博士二年級(jí)時(shí),導(dǎo)師要換學(xué)校。此刻婁新徽開(kāi)始面對(duì)科研方向抉擇:是跟隨導(dǎo)師換學(xué)校,還是不換學(xué)校換導(dǎo)師?剛剛升級(jí)為人母的她選擇了后者,也就意味著已經(jīng)做了兩年實(shí)驗(yàn)的研究方向也要更換。無(wú)奈之下由原來(lái)的有機(jī)合成換成生命分析,面對(duì)空白的研究室,所有的操作方法及技術(shù)都要從頭開(kāi)始。
沒(méi)有了科研的連續(xù)性,還要照顧?quán)秽淮傅暮⒆?,老公也不在身邊……何去何從?“?dāng)時(shí)就一個(gè)信念,既然來(lái)美國(guó)讀書(shū),那就一定要把博士學(xué)位拿下”。有了方向目標(biāo)做指引,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到困難,厚著臉皮去追著其它博士、博士后去問(wèn);白天做實(shí)驗(yàn),晚上哄睡孩子后躺在床上想方案,第二天到實(shí)驗(yàn)室立馬執(zhí)行操作……就這樣僅用后三年時(shí)間發(fā)表了4篇SCI論文。
畢業(yè)答辯時(shí),原本狹窄的教室擠滿了同學(xué),坐地板上的,站走廊上的……直到聽(tīng)到系主任一句“非常完美”的夸獎(jiǎng)后,之前積攢的淚水如決堤一般瘋狂涌出,也許只有她自己知道這一刻背后的執(zhí)著與不易。
每個(gè)階段的抉擇無(wú)一不影響到今后的人生道路。博士畢業(yè)后,婁新徽接著就去了加州大學(xué)圣巴巴拉分校從事博士后研究,過(guò)硬的學(xué)術(shù)功底,讓她當(dāng)場(chǎng)拿到了導(dǎo)師OFFER。師從于World’s Top 100 Young Innovator Award 獲得者H.Tom Soh教授和2000年的化學(xué)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Alan Heeger。剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,婁新徽又面對(duì)了一個(gè)重要抉擇。導(dǎo)師給了三個(gè)項(xiàng)目,一是核酸適配體的篩選技術(shù)研究,難度之大在于是否能做出來(lái)研究成果全憑造化,但一旦出來(lái)對(duì)該領(lǐng)域?qū)⑹情_(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。二是按部就班做實(shí)驗(yàn),就會(huì)有文章出來(lái),可能發(fā)表在中等級(jí)別的期刊上。三是做簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)收集工作。
科研的目的肯定是迎接挑戰(zhàn),毋庸置疑。骨子里不服輸?shù)木褡屗x擇了核酸適配體篩選技術(shù)研究,這一選擇也讓國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的科研工作因她的后期加入而變得更加活躍。新進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,就開(kāi)始了大刀闊斧的改革,推翻舊有方案,重新設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)步驟,僅僅兩年時(shí)間,婁新徽就攻克了這一難題,發(fā)了該實(shí)驗(yàn)室第一篇PNAS。整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)研究也猶如神助般快速推進(jìn),現(xiàn)在已經(jīng)稱為核酸適配體篩選技術(shù)領(lǐng)域世界知名的課題組。
兩年后,她擁有了自己的第二個(gè)孩子。回國(guó)念頭也日益強(qiáng)烈?!案赣H是一名老黨員,出國(guó)前就跟我說(shuō)出國(guó)學(xué)習(xí)很好,但得回來(lái)想著為咱們國(guó)家做點(diǎn)貢獻(xiàn)”,“位卑”未敢忘憂國(guó)。“也不是覺(jué)得自己是多么優(yōu)秀的人,但就是一門(mén)心思地想著把學(xué)過(guò)的東西帶回來(lái),可能會(huì)在國(guó)內(nèi)把自己的所學(xué)發(fā)揮的更好”。于是,她婉拒導(dǎo)師的再三挽留,毅然回國(guó)。
婁新徽回國(guó)第一站是上?!锌圃荷虾N⑾到y(tǒng)與信息技術(shù)研究所傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持過(guò)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中科院創(chuàng)新基金項(xiàng)目和上海市科委基礎(chǔ)重點(diǎn)項(xiàng)目,并于2009年入選上海市浦江人才計(jì)劃。由于對(duì)教學(xué)的熱愛(ài)和科研自由的向往,于是2010年她來(lái)到了首都師范大學(xué)化學(xué)系,做了一名前線教師。
在首師大,扎實(shí)的學(xué)術(shù)功底讓她游刃有余。短短時(shí)間內(nèi)獲得北京優(yōu)秀人才重點(diǎn)資助名額,又被選中滾動(dòng)支持(全市每個(gè)學(xué)科僅入選1人);入選第一批北京市屬高校青年拔尖人才;承接北京教委面上項(xiàng)目和再次獲得國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。眾所周知,沒(méi)有金剛鉆,怎敢攬瓷器活?源于一系列科研項(xiàng)目經(jīng)歷與精品類文章積淀,婁新徽的行業(yè)影響力與日俱增。
2014年,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境模擬與污染控制國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)到國(guó)家重大儀器專項(xiàng)課題,做一個(gè)太湖水在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)幾大類污染物的在線監(jiān)測(cè),包括重金屬、抗生素、毒素以及內(nèi)分泌感染物等。所需核心部件就是傳感器。清華大學(xué)與婁新徽簽訂了橫向項(xiàng)目合作項(xiàng)目,如今在汞離子、抗生素等污染物檢測(cè)方面進(jìn)展非常順利。
比如對(duì)汞離子的檢測(cè),環(huán)境水中汞離子的限量是10nM,而他們現(xiàn)在研究出來(lái)的生物傳感器可以檢測(cè)到10pM,而且檢測(cè)的動(dòng)力學(xué)區(qū)間達(dá)到八個(gè)數(shù)量級(jí)的靈敏度,該成果發(fā)表在分析化學(xué)領(lǐng)域的Top期刊Analytical Chemistry上,并且已經(jīng)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利。
抗生素檢測(cè)方面亦進(jìn)展順利。近日,一則有關(guān)抗生素的新聞引發(fā)社會(huì)關(guān)注。據(jù)《新聞縱橫》報(bào)道,上海復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院針對(duì)江蘇、浙江、上海1000多名8~11歲的在校兒童尿液進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果顯示:近6成兒童檢出尿液中含有抗生素。重金屬污染很難被降解這是常識(shí),但很少有人知道抗生素污染比重金屬污染更可怕,因?yàn)樗鼤?huì)造成抗藥性,最終導(dǎo)致超級(jí)細(xì)菌的出現(xiàn),現(xiàn)有抗生素均無(wú)法防御抵抗,帶來(lái)的后果即是人畜大面積死亡。因此抗生素污染是國(guó)家近兩年來(lái)重點(diǎn)提出的社會(huì)性課題。其實(shí)兩年前婁新徽與清華大學(xué)就開(kāi)始了對(duì)抗生素污染相關(guān)的檢測(cè)研究,所研發(fā)的卡那霉素、氨芐西林和磺胺地索辛等常用抗生素的傳感器靈敏度都達(dá)到1nM,可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境水體中抗生素的檢測(cè),相關(guān)技術(shù)均已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。
另外,在核酸適配體篩選方面,婁新徽一回國(guó)就應(yīng)邀到中國(guó)科技大學(xué)作關(guān)于核酸適配體篩選技術(shù)的報(bào)告。特別是與中國(guó)科技大學(xué)的羅昭鋒老師,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的邵寧生研究員一起主辦了第一次和第二次全國(guó)核酸適配體學(xué)術(shù)研討會(huì)和技術(shù)培訓(xùn)班。在這兩次全國(guó)性的會(huì)議上婁新徽均擔(dān)任大會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)和培訓(xùn)班教師,熱情地推動(dòng)我國(guó)核酸適配體領(lǐng)域的交流和發(fā)展。去年,在核酸適配體的篩選過(guò)程中意外地發(fā)現(xiàn)牛凝血酶能夠顯著提高PCR的擴(kuò)展效率和專一性,比常用的牛血清白蛋白效率高幾十到數(shù)百倍,被BioTechniques評(píng)選為2014年最實(shí)用和最有趣的PCR技術(shù)進(jìn)展。
除卻繁忙的科學(xué)研究,初為人師的婁新徽同樣意識(shí)到人才培養(yǎng)的重要性?!敖處煹穆氊?zé)是什么?科研固然是其中一部分,但我們?cè)诟咝J怯绊懴乱淮赃€要投入到人才培養(yǎng)當(dāng)中??紤]怎樣最有利于孩子的發(fā)展”。婁新徽的到來(lái),像一彎活水讓原本死寂的應(yīng)化專業(yè)又重新“容光煥發(fā)”。甚至有學(xué)生這樣感慨:原來(lái)我們應(yīng)化專業(yè)像沒(méi)媽的孩子,婁老師一來(lái),突然感覺(jué)有媽了。
“要做對(duì)子孫后代有利的事情,為人父母,是不是都希望自己的孩子能遇到一個(gè)好老師,能關(guān)注他的發(fā)展及培養(yǎng),而不是只關(guān)注自己發(fā)了幾篇論文是吧?”接任首師大應(yīng)用化學(xué)專業(yè)負(fù)責(zé)人以來(lái),為推進(jìn)應(yīng)化專業(yè)快速發(fā)展,婁新徽認(rèn)為最重要的就是搭建人才培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)平臺(tái)。
北京疾病預(yù)防控制中心(CDC)是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的知名度與威信力并存的機(jī)構(gòu)單位,婁新徽認(rèn)為倘若與其合作,將會(huì)給本專業(yè)學(xué)生提供一個(gè)高起點(diǎn)高平臺(tái)。于是她開(kāi)始了多方奔走,2011年和2013年先后與CDC建立了應(yīng)用化學(xué)本科生專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)基地。一到假期,就把學(xué)生送到基地學(xué)習(xí),并且一呆就是近一年。有良好平臺(tái)作根基,應(yīng)化專業(yè)就業(yè)率呈現(xiàn)暴漲趨勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),沒(méi)合作前只有30%左右,合作第一年即達(dá)到75%,第二年88.6%,第三年就90%,在48個(gè)非師范類專業(yè)中穩(wěn)居前列。除此之外,2015年又將與CDC的合作繼續(xù)深入,簽訂研究生聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議。目前,已經(jīng)有兩名專業(yè)碩士研究生由首都師范大學(xué)和CDC聯(lián)合培養(yǎng)。
婁新徽指導(dǎo)過(guò)的碩士,幾乎每年都有在化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Analytical Chemistry》上發(fā)表論文、獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、全獎(jiǎng)出國(guó)留學(xué)的學(xué)生?!拔覀兊暮⒆右话闶菑娜驹盒;蚴钦{(diào)劑過(guò)來(lái)的,科研幾乎是零基礎(chǔ),一點(diǎn)一點(diǎn)教,照樣出優(yōu)秀的科研人才?!眾湫禄諏?duì)學(xué)生也有著自己的期望,不管是繼續(xù)深造,還是就業(yè),希望他們?cè)诟鱾€(gè)領(lǐng)域都可以成為優(yōu)秀的人??傊?,“你要讓老師知道你的理想在哪里”,然后一起制定合適的培養(yǎng)方案來(lái)幫你實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想。
在國(guó)內(nèi),核酸適配體全國(guó)性會(huì)議每?jī)赡暾匍_(kāi)一次,軍事科學(xué)院的邵老師、中國(guó)科學(xué)院的羅昭鋒老師等相關(guān)研究學(xué)者都會(huì)齊聚一堂,展開(kāi)頭腦風(fēng)暴?!拔液芟矚g這個(gè)會(huì)議,大家把核酸適配體篩選過(guò)程中所遇到的問(wèn)題與經(jīng)驗(yàn)與同行做分享。”婁新徽認(rèn)為,大家通過(guò)這種開(kāi)放式會(huì)議形式,把平時(shí)遇到的問(wèn)題以及做實(shí)驗(yàn)期間得來(lái)的經(jīng)驗(yàn)一起放到桌面上討論,彼此提供解決思路,能夠推動(dòng)整個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。眾所周知,核酸適配體篩選過(guò)程異常復(fù)雜,倘若無(wú)專業(yè)人士指導(dǎo),單憑一己之力摸索研究,耗費(fèi)大量精力與時(shí)間之外,還會(huì)額外浪費(fèi)國(guó)家資源。
核酸適配體被稱為第四代抗體,中國(guó)抗體技術(shù)在全世界處于弱勢(shì),要想不依賴他國(guó)購(gòu)買(mǎi)高質(zhì)量的抗體,就要在原始創(chuàng)新上加快速度。婁新徽表示,每個(gè)課題組必須要知無(wú)不言,言無(wú)不盡。不管誰(shuí)發(fā)現(xiàn)或積累了經(jīng)驗(yàn),都要無(wú)保留地分享給全國(guó)同行?!八私柚愕慕?jīng)驗(yàn)完成了研究,取得了成果,這并不是一種威脅,而是推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。真正有能力的人,是不怕威脅的?!倍嗄陙?lái),她始終堅(jiān)信一個(gè)理念,那就是在攻克難題上,懂得與他人分享對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單純發(fā)幾篇文章。因?yàn)樵诰唧w細(xì)節(jié)的表述上,文章描述遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,可能他人一句話,就能讓處于科研困境的人醍醐灌頂,茅塞頓開(kāi)。
科研無(wú)坦途,婁新徽亦感觸頗深。有一次,她在做有關(guān)PCR的相關(guān)實(shí)驗(yàn),歷時(shí)三個(gè)月,反復(fù)多次,依然有非污染物質(zhì)出現(xiàn)。于是去咨詢他人,“他就建議我試試熱啟動(dòng)PCR,很快就實(shí)現(xiàn)了預(yù)期效果?!眾湫禄赵谥v述這段經(jīng)歷時(shí),依舊難掩感激與興奮,“我反復(fù)做了三個(gè)月,他一句話就幫我解決了,你知道當(dāng)時(shí)我有多開(kāi)心嗎?”確實(shí)如此,能夠把一個(gè)好的解決方案分享給他人,讓其減少重復(fù),大家都可以騰出精力開(kāi)創(chuàng)未知領(lǐng)域,這樣科研才會(huì)走的更快更遠(yuǎn)。
感恩于他人的幫助,最好的答謝方式是什么?那就是把懂得分享,幫助他人的精神理念傳遞出去,無(wú)形當(dāng)中就會(huì)搭建出一個(gè)互幫互助的科研生態(tài)圈。
在教書(shū)育人上,婁新徽感慨頗多,她認(rèn)為兩點(diǎn)培養(yǎng)必不可少。一是公平,二是分享。公平,最基本的體現(xiàn)就是論文作者順序上,堅(jiān)持實(shí)事求是。世間也許有很多不公平,但若是都能做到問(wèn)心無(wú)愧,則是公平實(shí)現(xiàn)的前提。而分享,則是助人,成就他人,亦是成就自己。
因?yàn)樗麄?,像婁新徽這樣竭盡一生把樹(shù)人做到極致的教育工作者,我們的技術(shù)才能脈脈相傳,科研之花持續(xù)盛開(kāi),國(guó)家社會(huì)飛速發(fā)展。