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【西迁新传人】张磊:透视微观世界 探寻生命之美
来源:必赢亚洲新闻网 日期 2018-11-09 16:02 点击:

  

“我主要从事水环境中生命微观系统的复杂凝聚合作现象与规律,换句话说,就是应用先进的透射电子显微镜器材,实现对单个软物质体系的纳米级高分辨成像,并重构研究对象的高分辨三维结构,从而揭示其潜在的动态结构与机理。”谈及自己所从事的科研工作,理学院青年教授张磊如是说。这里,他提到的透射电子显微镜器材,就是www.366.net首台冷冻透射电子显微镜。“自电镜落成至今已一年有余,借助这样一台‘微观之眼’,我们得以于细微之处探寻生命之美。”

初窥门径 勇做科学前沿探路者

“我是土生土长的必赢亚洲人,1999年入校,2008年赴美国进行联合博士培养,2010年2月完成博士交流项目回国。是必赢亚洲塑造了我的学术之魂。”回忆起自己的求学经历,张磊侃侃而谈,言语中满是感激和怀念。博士毕业后的他于2011年年初再赴美国从事博士后研究,2015年9月全职回校工作。“这次在美国总共呆了四年半,这四年半也成为我坚定科研方向的关键阶段。”张磊谈到。

硕士期间,张磊研究的领域还停留在斑图动力学的理论物理研究层面。他表示,单纯理论层面的探索如果不与其他学科相交叉或者借助辅助的技术手段,实现突破的难度较大,“而要想引领学科前沿的发展方向,最佳途径之一是进行学科交叉,让研究领域更加立体”。因此读博期间,在导师张胜利教授的带领下,他所在的课题组开始把研究方向转向了物理与生命的交叉领域。

“当时整个课题组努力在向这个方向靠拢,但因为之前一直从事理论物理研究,相对缺乏生物背景知识和实验技术手段的支撑,所以一直没有找到特别契合的学科交叉点。”在此情况下,张磊主动请缨,在博士三年级的时候开始拓展研究方向,将工作重心从理论物理转向了实验物理方面,积极寻求支撑交叉研究的技术手段。

2008年,“半路出家”的张磊遇到了他科研道路的重要节点。那时,恰逢学校与美国加州大学开展联合培养项目,张磊主动申请并于当年远赴美国,在加州大学旧金山分校开始了16个月的留学生活。

这16个月内,张磊争分夺秒,仅用前三个月就完成了预定培养目标,得以把全部的精力投入到冷冻透射电子显微学技术的学习实践中,从而开始了在生命领域的实质性探索。谈到自己初次与生物课题接触时,张磊笑称:“我清楚地记得在第一次看生物学文献的时候,除了介词之外几乎全都不认识。”虽然这些专业知识在当时对于张磊来说十分晦涩难懂,但电子显微镜下展现的奥妙无穷的“水中世界”深深吸引了他,为他探索“新世界”增添了无限动力。

学贯中外 终成冷冻显微弄潮儿

在美国求学的张磊十分珍惜来之不易的机会。那个时期,他每天早上八点前到实验室,晚上十一点半坐末班车回寝,天天如是,风雨无阻。“我最幸福的时候就是周末在实验室,可以同时用四个显微镜观察我的研究对象,这大大提高了效率和进展。”谈及这段学习经历,张磊兴奋地说,“整个人跟发疯了一样工作,每天看到的都是新现象,感觉每收集一份数据,我就对这个领域多一份认知。”在短短的十三个月内,张磊在电子显微镜领域初窥门径,掌握了从生物样品制备、成像到数据分析的全链条技术和方法,以他“科研狂人”的状态,不断在实验中进行探索,“最长的一次实验,是我在圣诞节假期连续工作了三天三夜”。

离开美国时,实验室记录显示张磊仅仪器操作时间就是1200小时。在此期间,他写了一套包含了上百个子程序的软件,收集了十几个硬盘的数据,做了十几个课题,发表了五篇高水平论文……也正是因为这段经历,十三个月后的2010年,张磊以自己在加州大学旧金山分校学到的技术及实验为基础,完成了自己的博士论文,并获得了陕西省优秀博士论文奖励。

博士毕业后,张磊并不满足于联合培养期间所学习的知识。2011年初,在www.366.net的支持下,张磊再赴美国从事博士后研究,和美方导师一起,在美国劳伦斯伯克利国家实验室建设冷冻电镜实验室,继续从事蛋白结构与功能的电子显微学研究。自2011年至2015年,经过三年博士后和一年半的项目科学家培养的他已经在物理和生命交叉方向走出了一条自己的路,他以第一作者的身份相继在Nature Chemical Biology等国际顶尖期刊上发表论文十余篇。凭借这些单分子冷冻透射电子显微学领域的开拓性成果,课题组获得美国国立卫生研究院两项R01基金的资助,并主持了十余个美国能源部委托的科研项目。

2015年是张磊科研生涯的另一个重要节点。“瓜熟蒂落的时候到了,许多国内外高校和科研院所在择业的十字路口纷纷向我发出邀请,但我心中只有一个归宿,那就是我的母校。”张磊表示,这是他的责任和使命,希望能够通过自身努力,在西部这片土地上填补生物物理前沿科学的空白,将这一新兴的科研方向发扬光大。

回归母校 争做西迁精神新传人

“没有设备,努力争取;没有团队,从零建起。”张磊回忆说,尽管全校科研经费紧张,可是物理学科、化学学科、生命学科一起联动筹措资源,由张磊负责从零开始建设冷冻电镜实验室。

经过短短两年,这台多学科共建大型设备正式投入使用,并在学校的统一管理下实现了完全开放共享。“我们的平台就是在资金、人员、建设经验都缺乏的情况下,在全校的努力下建设起来的,所以这个平台必须要立足国家和学校的需求,而不仅仅局限于几个团队的发展。”

设备到位了,于是张磊率领团队努力提升科研内涵,将目光看向了更大的领域,日夜奋战,将理论和技术体系进行了重重改进,终于初步形成了对理工医学科的立体支撑,只希望能尽早帮助祖国和学校实现更多的梦想。

流淌在必赢亚洲人血液里的精神传递和思想共鸣,伴随张磊走过了十数个春夏秋冬。日常工作中,除了科学研究和各类服务工作之外,张磊还主动承担了西迁精神宣讲团的宣讲任务,“是西迁精神给予了我无限动力,而我也想将我的所思所得分享和传递给更多的老师和学生。”

谈到对西迁精神的切身感受,这位志在成为新传人的青年教授回忆说:“2016年4月8日,交通大学建校120周年校庆誓师动员大会上雷清泉院士的发言令台下的我心潮澎湃,感同身受中与数万现场观众再一次沉浸在西迁老前辈们传承下来的这份家国情怀和无数科研人员为之前赴后继的思想伟力之中,颤栗不已。”

自回校任教以来,张磊一年至少有三百天凌晨两点才洗漱休息,节假无休。“过去的三个春节我没有离岗,而是一直在实验室持续工作。”在张磊看来,这就是传承西迁精神最好的方式。

文字:毕晓楠 通讯社 云欣甜
视频:崔可嘉
编辑:程洪莉

 
 
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