李海濤：做科研就是為了服務社會

本刊記者 汲曉奇

一身樸素的印有“化學化工學院”院名的白大褂、一副普通的金絲眼鏡、一頭干凈利落的平頭短發，李海濤的身后是寫滿了分子式的黑板，身前的桌子上則擺滿了高精尖的實驗儀器，這便是屬于他的“實驗室時間”。

李海濤作為土生土長的徐州人，從海外歸來，在江蘇師范大學化學化工學院工作也有兩年多了，他早已適應了國內的氛圍并且非常享受當下的科研和教學生活。在他的同行和學生們看來，李海濤是一個非常“特別”的人，在國外20年的浸染熏陶，使他在看待問題的視角以及生活方式上發生了很大的轉變，對他在科研和工作上也產生了巨大影響。李海濤總結自己在國外的20年生涯，最大的收獲和感受就是學會了enjoying life（享受生活），同時，他希望能把這種樂觀健康的生活方式感染給身邊的每一個人。

他的這一觀念也時刻滲透到他的科研和教學過程中，李海濤表示，他和他的團隊每一天的工作，每一項技術的開發，都是為了讓周圍的人受益，讓使用它的人能夠enjoy！他反復強調一句話：做科研就是為了服務社會的。所以，李海濤非常注重市場需求，他不會純粹為了研究而研究，理論科研固然非常重要，但是他更希望自己和團隊的科研成果能夠應用起來，對大家有實際作用，所以他總能夠在生活中敏感地發現需求問題，從而開始進行下一步的科研，而這也正是他能夠取得眾多成果的一個根本原因。

科學家永遠要追求下一個突破

李海濤有著相當輝煌的海外留學生涯。1991年，在蘇州科技學院本科畢業之后，他便漂洋過海去到瑞典的林雪平大學讀研讀博。林雪平大學也是歐洲的頂尖大學之一，以不斷創新、敢于嘗試，跨學科的大膽合作而聞名于世。李海濤在林雪平大學物理系求學期間師從世界頂級科學家、諾貝爾化學物理獎評審委員會主席英格瑪·倫德斯特姆及安德斯·隆德教授，并在他們的指導下成功完成了關于生物催化分子機理及磁性新材料研究的博士論文。

博士畢業后，內心里不斷追求突破的李海濤沒有選擇回國，而是繼續游學歐洲各國以增加自己的閱歷和了解國際上行業的前沿技術。他先后受邀到德國多特蒙德大學物理化學系、世界頂級以色列魏茲曼科學院化學物理系從事生物蛋白分子功能博士后研究。在2002年接受英國皇家科學院院士劍橋大學戴維·克萊蒙教授的邀請出任專職研究員，從事世界上發展極快、影響巨大的現代生物醫學和生物化學領域的研究，并且在2005-2010年期間一直擔任英國劍橋大學化學系生物物理化學實驗室副主任。克萊蒙教授給予了李海濤極高的評價，認為他是一個“有卓越成就、經驗豐富、才華橫溢的科學家。在生物物理技術上極其優秀，特別是應用在生物難題上。同時也是一個非常嚴謹的科學家，總是能設計精妙的實驗來驗證假設，從而得出自己的結論。”

十年的劍橋生涯正是李海濤的科研事業厚積薄發、銳意進取的黃金時代，這段時期里，他不僅在生物物理技術領域碩果累累，更重要的是，劍橋大學寬松自由的學術環境、求真創新的科學探索精神，在這種濃郁的學術氛圍熏陶下，李海濤完成了一個頂尖科學家所具備的素質塑成。

李海濤認為，作為優秀的科學家可能性格不同，脾氣不同，但是內心深處都會有一個相同的習慣，就是總想看到最遠最深的地方。好比看一個生物，總想看到它最小的單體，比如細胞甚至生物分子。這種刨根問底、不斷突破的追求才是一個優秀的科研工作者獲得成功應具備的基本素質，而李海濤正是如此。

在1873年，顯微鏡學者恩斯特·阿貝給傳統的光學顯微鏡分辨率規定了一個物理極限，它不可能突破0.2微米，于是，幾個世紀以來，光學顯微鏡的“衍射極限”一直被認為是無法超越的。但是在1989年，單分子熒光技術的先驅人物美國斯坦福大學威廉姆·莫納爾教授，首次實現了單個分子的光吸收的測量，在熒光分子的幫助下，巧妙地繞開了這種極限，這一突破性的研究將光學顯微鏡帶入了納米維度。

就在莫納爾教授提出這個技術的十幾年后，李海濤也進入了這個領域，他想把莫納爾教授的觀點推廣運用到生物領域里來，以此實現活體細胞中單個分子通路的可視化，可以觀察到生物的分子結構。最終在2004年，經過不斷的努力與實踐，李海濤首創研發了世界上新一代單分子超高靈敏度熒光顯微鏡：雙激光雙探頭單分子熒光顯微鏡。

同年，在世界上規模最大的美國化學協會年會上，面對著1.2萬多與會者，李海濤將他的發明和思路做了精彩的報告。要知道，臺下坐著多名諾貝爾科學獎項的獲得者以及全世界范圍內化學及關聯行業的精英，當大家聽完他的報告后，紛紛對他的技術表示認可和感興趣。如今在全世界數以百計的實驗室里都已經使用起李海濤首創研發的雙激光雙探頭單分子熒光顯微鏡，成為生物學家手中從事研究工作、探尋生命奧秘必不可少的利器。

換個思路解決癌癥困擾

李海濤所研究的領域是一個結合了生物、物理和化學等多學科高度交叉的領域，他給自己設定了一個非常明確的目標，運用這些高度交叉的研究成果解決與人類有密切關系的實際問題，比如癌癥等重大疾病。

李海濤從國外歸來，一直非常關注國人的健康問題。他發現中國經濟水平發展很快，醫療水平也在提高，國民壽命持續增長，但是與此同時癌癥的患病率也在隨之日益增加。全世界關于癌癥治療的研究也已經進行七八十年了，但一直沒有得出有效的解決方法。李海濤建議不如換個思路，當在癌癥中晚期沒有辦法治愈的時候，如果我們能在患病初期并不嚴重的時候早早診斷出來，早期治療，那么癌癥的救治成功幾率會高得多，對于病人和他的家庭而言將大有幫助。

身為英國癌癥研究協會的成員，在劍橋擔任研究員期間，李海濤等人就一直采用單分子熒光技術致力于與癌癥高度相關的端粒和端粒酶的深入研究。研究發現，端粒酶的非正常激活與癌癥的產生與增殖有著密不可分的關系，85%～90%癌細胞中都有可檢測出的活性端粒酶，并且其活性水平隨著癌癥的發展不斷升高，且在15%以上的癌前病變中也可檢測到端粒酶活性。因此李海濤認為，端粒酶可以作為癌癥重要的標志物，可用于癌癥的早期診斷、預后及靶向治療。

2009年，在歐共體投資1000萬歐元的支持下，李海濤和他的團隊開啟了研發癌癥早期診斷技術的一系列工作。端粒酶的激活大多發生在細胞癌變早期階段，少數細胞在癌前病變中也能檢測到端粒酶活性。因此，根據細胞中端粒酶活性進行癌癥早期診斷與預防具有重要的臨床應用價值。在李海濤的帶領下，團隊合力提出聯合使用自主開發的單分子超高靈敏度熒光顯微鏡和芯片上的實驗室技術來進一步開發出全新的、高靈敏度的分子醫療診斷設備。其次，在現有的醫療技術的基礎上引入了關鍵的熒光檢測技術，開發出一種小型和高靈敏度的癌癥早期診斷技術，匯成了一種能實現實時、同步對任何可疑病灶進行檢測的新型癌癥早期診斷儀，靈敏度遠高于市場上試劑盒，已達到了單個癌癥標志物分子檢測。這種診斷儀僅需半個小時即可讀取檢驗結果，是其他分子分析診斷儀無法競爭的。由于使用方便，實驗室不需要大量的設備和訓練有素的工作人員便可實現癌癥早期診斷。此外，還提供了極高的準確率，因此不易造成患者漏診，這在癌癥病人的早期或潛伏期具有相當重要的診斷意義，為患者的早期治療贏得時間，可以減少病人的痛苦，這項技術目前已獲得了歐盟專利。

盡管這項技術擁有著高端的科技背景，但是依托高科技生產出來的產品卻直接貼近人們的日常生活，目的是改善人類健康和提高生活品質，讓人們切切實實感受到了科技給生活帶來的便利和提升，而這一點，正同李海濤做科研就是為了社會服務的核心理念高度匹配。

“接地氣”的防霾產品

酷愛運動的李海濤在英國的時候經常跑步，甚至是馬拉松比賽。但是回到國內之后，他就望而卻步了，因為國內的大氣污染狀況實在太嚴重了。他在網上看到過這樣一張照片，早上7點的北京，天光應該已經大亮，但是由于濃重的霧霾，整個城市還籠罩在一天昏暗之中，反襯出天安門廣場上的電子屏幕格外的刺眼。這張圖給李海濤留下了非常深刻的印象，用他的話來形容，很心塞。

經過一系列的調研，李海濤發現不僅僅是北京，包括自己的工作地點徐州乃至中國大部分地區霧霾污染都非常嚴重，空氣達到了重度或嚴重污染，污濁的空氣幾乎讓人窒息。霧霾的組成成分非常復雜，包括重金屬、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、黑碳、致癌的多環芳烴等數百種顆粒污染物，對人的肺臟、口鼻腔、心臟、消化系統的健康都有著極大危害，若嚴重時可能造成血中毒、塵肺、肺氣腫、肺癌等后果。即便在歐盟國家中，由于暴露于人類活動產生的PM2.5，人均期望壽命也減少8.6個月。它對人的影響要大于其他任何污染物。有專業人士指出，霧霾目前看來比當年人們談之色變的SARS更可怕，它不光是對呼吸系統，對心血管、腦血管、神經系統都有影響，十年來北京肺癌發病率增加了60%，這是一個非常驚人的數字，應該說糟糕的空氣是一個非常重要的原因。

李海濤回到國內的第一件事就是想選購一個防霾口罩和全套的防霾裝備，但是發現尋遍了整個市場，也找不出符合他要求的。他看到身邊很多人在污染天氣下都戴著單薄的口罩，或者用衣物包裹好裸露的皮膚，李海濤由此斷定人民對于霧霾防護產品的需求也是日益增加的，但是從科學的角度分析，這種簡單的防護效果很差，基本起不到什么作用。所以李海濤決定把霧霾顆粒影響與癌癥早期診斷聯系起來，進行深入的研究，自主研發了一種新型實用霧霾防護帽和防霾夾克。采用了多重霧霾防護措施，實現了一種簡單、便捷、效果優越的防霾方式，為人們提供更加有效、更加全面的霧霾防護措施，保障群眾的身體健康。

李海濤研發的霧霾防護帽的面罩材質有四層，其中包含一層由團隊自主研發的新型無害納米碳材料濾層，對霧霾顆粒有較強的吸附過濾能力，綜合過濾效果達到了歐洲EN149：2001 FFP3標準，切實保障了佩戴者的呼吸健康，同時該材料透氣性好，可在達到防護目的的前提下，使佩戴者呼吸自然，不會感覺悶熱，這是其他霧霾防護產品難以做到的；而防霧霾夾克里更是配備有PM2.5-溫度-濕度傳感器，可實時監測使用者所處外環境和夾克內環境的空氣質量；而他自主開發的APP軟件更是符合當下移動互聯網的精神，實現了夾克上各種設備功能的智能調控；夾克上的監測數據可通過藍牙傳送到APP軟件中，并經過計算，測出該環境下對人體分子式的影響，進而估測出霧霾天氣對人體健康的影響，從而實現霧霾天氣下人體分子式的實時監測并進行疾病診斷。

李海濤和他的團隊自主研發的這套產品結構簡單、功能實用，能夠對使用者呼吸系統和整個頭部進行全方位的防護，符合人們對于保障自身健康的需求，用最直白的話講就是特別“接地氣”，其研發既符合2012年國家生物產業規劃，也符合“十二五”規劃的指導思想。目前，該類產品在國內市場正處于起步階段，可替代性極低，具有極其廣闊的市場前景。

創新創業，創造未來新世界

李海濤課題組目前有18位學生，相對而言算得上一個龐大的團隊。如何讓學生們盡快成長起來，讓實驗室盡快擴展起來，讓科研成果盡快轉化成為生產力，是李海濤當下最重要的規劃。

由于在國外浸染多年，李海濤對于學生的選擇和要求與“傳統”的老師們有很大的不同。他的目標不是培養只會做學問和做實驗的“象牙塔驕子”，他要求學生們必須要有獨立思考的能力，要有強烈的創新突破和對未知探索的精神！李海濤表示這幾點非常重要，他不像有的老師那樣直接給學生們出個題目讓他們按照自己要求的去做，而是只給他們一個大方向和一段時間，讓學生自己進入要研究的領域，充分地去了解和思考，然后獨立提出自己的概念和思路，最后他再同學生進行探討和指導。這種方式給了學生們很大的自由度和成長的空間，對于提高學生們的成就感和自信心非常有好處。能夠遇到李海濤這樣的老師是非常幸運的，他的學生們紛紛給出了很高的評價，“平等”、“民主”、“開放”甚至“紳士風度”都成為了關鍵詞。這些從小到大受慣了中國式父母的約束和中國式老師管教的年輕人們，遇到李海濤這種引導式的教學，頗有一股“海闊憑魚躍，天高任鳥飛”的沖勁。

在2014年9月的夏季達沃斯論壇上，李克強總理提出，要在960萬平方公里土地上掀起“大眾創業”的新浪潮，形成“萬眾創新”的新態勢。李海濤積極響應黨中央號召，身體力行，努力地將自己的科研成果推向市場，大力推進“產學研用”合作的創新國策。目前，李海濤正在和一些風投公司、加工制造廠及專利轉化公司商談合作，希望盡快成立一家從事科研技術與創新技術開發與應用的公司，并將其推上市場，響應社會需要、人民需求，為國家和人民解決實際問題。

對于未來，李海濤有著遠大的目標，他和他的團隊正在風雨兼程地前進，無論情況如何，他會始終貫徹自己的堅持，不忘初心，還是那句話：做科研就是為了服務社會的！