婁新徽:科研與教育 缺一不可

本刊記者 閆冬雪

隨著中國經(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)境污染物檢測技術(shù)不能滿足環(huán)境污染快速現(xiàn)場檢測的需要。重大疾病的早期診斷對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技術(shù)。

在對此的探索中，從化學(xué)合成的隨機(jī)DNA文庫中篩選出來的核酸適配體作為一種全新的識別分子，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，其教書育人的理念同樣廣受推崇。“科研能夠推動社會發(fā)展，但是人才培養(yǎng)亦不能忽視”。

波折橫生科研路

對每一個(gè)科研愛好者來講，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。瑣碎工作做的太久，原本斗志也會被消磨殆盡。“你專業(yè)課曾經(jīng)那么好，為什么不做些更有意義的事情呢？”兩年過后的某一天，老同學(xué)一語驚醒夢中人。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法被錄取。這場烏龍事件卻激發(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7所，4所全額獎學(xué)金的成績在美國北卡羅來納州立大學(xué)讀博，獲得化學(xué)博士學(xué)位后，緊接著又去了美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校從事博士后研究。提及在美國的五年博士生涯，可謂波折重生。博士二年級時(shí)，導(dǎo)師要換學(xué)校。此刻婁新徽開始面對科研方向抉擇：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。無奈之下由原來的有機(jī)合成換成生命分析，面對空白的研究室，所有的操作方法及技術(shù)都要從頭開始。

沒有了科研的連續(xù)性，還要照顧?quán)秽淮傅暮⒆樱瞎膊辉谏磉叀稳ズ螐模俊爱?dāng)時(shí)就一個(gè)信念，既然來美國讀書，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)過程中遇到困難，厚著臉皮去追著其它博士、博士后去問；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……直到聽到系主任一句“非常完美”的夸獎后，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，過硬的學(xué)術(shù)功底，讓她當(dāng)場拿到了導(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)獎得主Alan Heeger。剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，婁新徽又面對了一個(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研究成果全憑造化，但一旦出來對該領(lǐng)域?qū)⑹情_創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。二是按部就班做實(shí)驗(yàn)，就會有文章出來，可能發(fā)表在中等級別的期刊上。三是做簡單的數(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。回國念頭也日益強(qiáng)烈。“父親是一名老黨員，出國前就跟我說出國學(xué)習(xí)很好，但得回來想著為咱們國家做點(diǎn)貢獻(xiàn)”，“位卑”未敢忘憂國。“也不是覺得自己是多么優(yōu)秀的人，但就是一門心思地想著把學(xué)過的東西帶回來，可能會在國內(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。

本是梧桐，鳳凰自來

婁新徽回國第一站是上海——中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持過國家自然科學(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。由于對教學(xué)的熱愛和科研自由的向往，于是2010年她來到了首都師范大學(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)目和再次獲得國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。眾所周知，沒有金剛鉆，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家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室申請到國家重大儀器專項(xiàng)課題，做一個(gè)太湖水在線質(zhì)量監(jiān)測儀，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對幾大類污染物的在線監(jiān)測，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方面進(jìn)展非常順利。

比如對汞離子的檢測，環(huán)境水中汞離子的限量是10nM，而他們現(xiàn)在研究出來的生物傳感器可以檢測到10pM,而且檢測的動力學(xué)區(qū)間達(dá)到八個(gè)數(shù)量級的靈敏度，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)國家發(fā)明專利。

抗生素檢測方面亦進(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，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斐煽顾幮裕罱K導(dǎo)致超級細(xì)菌的出現(xiàn)，現(xiàn)有抗生素均無法防御抵抗，帶來的后果即是人畜大面積死亡。因此抗生素污染是國家近兩年來重點(diǎn)提出的社會性課題。其實(shí)兩年前婁新徽與清華大學(xué)就開始了對抗生素污染相關(guān)的檢測研究，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，相關(guān)技術(shù)均已申請國家發(fā)明專利。

另外，在核酸適配體篩選方面，婁新徽一回國就應(yīng)邀到中國科技大學(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核酸適配體學(xué)術(shù)研討會和技術(shù)培訓(xùn)班。在這兩次全國性的會議上婁新徽均擔(dān)任大會秘書長和培訓(xùn)班教師，熱情地推動我國核酸適配體領(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評選為2014年最實(shí)用和最有趣的PCR技術(shù)進(jìn)展。

善借他力，搭建平臺

除卻繁忙的科學(xué)研究，初為人師的婁新徽同樣意識到人才培養(yǎng)的重要性。“教師的職責(zé)是什么？科研固然是其中一部分，但我們在高校是影響下一代，所以還要投入到人才培養(yǎng)當(dāng)中。考慮怎樣最有利于孩子的發(fā)展”。婁新徽的到來，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：原來我們應(yīng)化專業(yè)像沒媽的孩子，婁老師一來，突然感覺有媽了。

“要做對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，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。

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，將會給本專業(yè)學(xué)生提供一個(gè)高起點(diǎn)高平臺。于是她開始了多方奔走，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。有良好平臺作根基，應(yīng)化專業(yè)就業(yè)率呈現(xiàn)暴漲趨勢。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，沒合作前只有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)過的碩士，幾乎每年都有在化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Analytical Chemistry》上發(fā)表論文、獲得國家獎學(xué)金、全獎出國留學(xué)的學(xué)生。“我們的孩子一般是從三本院校或是調(diào)劑過來的，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。”婁新徽對學(xué)生也有著自己的期望，不管是繼續(xù)深造，還是就業(yè)，希望他們在各個(gè)領(lǐng)域都可以成為優(yōu)秀的人。總之，“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)方案來幫你實(shí)現(xiàn)夢想。

懂得分享，幫助他人

在國內(nèi)，核酸適配體全國性會議每兩年召開一次，軍事科學(xué)院的邵老師、中國科學(xué)院的羅昭鋒老師等相關(guān)研究學(xué)者都會齊聚一堂，展開頭腦風(fēng)暴。“我很喜歡這個(gè)會議，大家把核酸適配體篩選過程中所遇到的問題與經(jīng)驗(yàn)與同行做分享。”婁新徽認(rèn)為，大家通過這種開放式會議形式，把平時(shí)遇到的問題以及做實(shí)驗(yàn)期間得來的經(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，核酸適配體篩選過程異常復(fù)雜，倘若無專業(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，還會額外浪費(fèi)國家資源。

核酸適配體被稱為第四代抗體，中國抗體技術(shù)在全世界處于弱勢，要想不依賴他國購買高質(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)課題組必須要知無不言，言無不盡。不管誰發(fā)現(xiàn)或積累了經(jīng)驗(yàn)，都要無保留地分享給全國同行。“他人借助你的經(jīng)驗(yàn)完成了研究，取得了成果，這并不是一種威脅，而是推動行業(yè)進(jìn)步。真正有能力的人，是不怕威脅的。”多年來，她始終堅(jiān)信一個(gè)理念，那就是在攻克難題上，懂得與他人分享對社會的貢獻(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。

科研無坦途，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PCR，很快就實(shí)現(xiàn)了預(yù)期效果。”婁新徽在講述這段經(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創(chuàng)未知領(lǐng)域，這樣科研才會走的更快更遠(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，無形當(dāng)中就會搭建出一個(gè)互幫互助的科研生態(tài)圈。

在教書育人上，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，但若是都能做到問心無愧，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)樗麄儯駣湫禄者@樣竭盡一生把樹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，國家社會飛速發(fā)展。