早上不到9點(diǎn)鐘,深圳大學(xué)物理與光電工程學(xué)院特聘教授張晗便來(lái)到了位于觀瀾的龍華生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院。換上實(shí)驗(yàn)服,在電腦前查看著研究進(jìn)度,不一會(huì),他召集起所有團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)會(huì),布置接下來(lái)的科研任務(wù)。與靜謐祥和的校園不同,假期里,這里一派繁忙,正如屋外驕陽(yáng)似火的炎炎夏日,張晗和成員們用奔跑的姿態(tài)享受著熱氣騰騰的假期“黃金時(shí)間”。
“科研要做好、做深、做透,育人要用心、務(wù)實(shí)、有耐心。”采訪中,張晗表示,學(xué)術(shù)目的在于服務(wù)生活,而教育目的則在于培養(yǎng)有責(zé)任、擔(dān)當(dāng)、冒險(xiǎn)精神的“科學(xué)企業(yè)家”型學(xué)生。
回國(guó)教書(shū),創(chuàng)造科研“高光時(shí)刻”
在實(shí)驗(yàn)室里,張晗走路很快,幾乎是“奔跑”的姿態(tài),然而當(dāng)盯著實(shí)驗(yàn)器皿或查看數(shù)據(jù)時(shí),他的目光總是久久不曾移開(kāi),整個(gè)人仿佛被定住。近年來(lái),他連續(xù)4年入選“全球高被引科學(xué)家”,是目前最年輕的美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士獲得者,今年,他獲得了第二十四屆“廣東青年五四獎(jiǎng)?wù)隆?。一個(gè)個(gè)“高光”時(shí)刻的背后,是張晗的腳踏實(shí)地,勇攀高峰,潛心科研“無(wú)人區(qū)”換來(lái)的。
2006年,在獲得武漢大學(xué)材料物理專業(yè)理學(xué)學(xué)士學(xué)位后,張晗前往新加坡南洋理工大學(xué)學(xué)習(xí),于2010年獲微電子專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位。同年,他前往比利時(shí)布魯塞爾深造,2012年完成博士后學(xué)業(yè)后受聘為深圳大學(xué)特聘教授、博士生導(dǎo)師?;貒?guó)后,張晗先后成立了國(guó)內(nèi)首個(gè)黑磷實(shí)驗(yàn)室,組建“萬(wàn)物傳感”科研團(tuán)隊(duì),致力于黑磷研究、基礎(chǔ)性半導(dǎo)體材料與芯片研發(fā)、傳感器水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)和系統(tǒng)研發(fā)、新冠病毒檢測(cè)等技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。截至目前,他已發(fā)表SCI論文300余篇,申請(qǐng)專利超過(guò)300項(xiàng),授權(quán)發(fā)明專利超過(guò)60項(xiàng)。
作為國(guó)際上最早一批研究黑磷的學(xué)者之一,回國(guó)后,張晗在深圳市發(fā)改委支持下,成立了現(xiàn)在的黑磷工程實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)展基于石墨烯的二維材料研究。“黑磷是新型半導(dǎo)體材料,與石墨烯相似,但在不少特性上面能夠媲美甚至超過(guò)石墨烯。同時(shí),黑磷還具有很好的生物相容性,在靶向生物治療里有明顯優(yōu)勢(shì)?!笨蒲胁⒎且货矶?,即便張晗團(tuán)隊(duì)已一次又一次拓寬了黑磷應(yīng)用邊界,但其廣闊的應(yīng)用前景,讓他不斷前進(jìn)。“相信未來(lái),在黑磷等新材料研發(fā)上會(huì)有好消息帶給大家?!?張晗說(shuō)道。
目前,張晗團(tuán)隊(duì)正以水質(zhì)安全為導(dǎo)向,在全國(guó)率先開(kāi)展面向于環(huán)境的綜合檢測(cè)。在最新科學(xué)研究中,科研團(tuán)隊(duì)攻克多領(lǐng)域技術(shù)難關(guān),創(chuàng)立了光子 CRISPR 傳感方法學(xué),并成功將其用于新冠病毒快速檢測(cè)和分型,準(zhǔn)確率高達(dá) 99%。
產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,科研服務(wù)于生活
“深圳的學(xué)術(shù)氛圍和科研氛圍具有很強(qiáng)的特色,科研落地轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)。我們不少研究都能馬上落地,在一些地方進(jìn)行試點(diǎn),試點(diǎn)結(jié)果好的話便可以大面積推廣?!睆堦险f(shuō)。
一直以來(lái),深圳致力于強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,這一點(diǎn)對(duì)于張晗及其團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)深有體會(huì)。
目前,張晗與團(tuán)隊(duì)正研發(fā)的污水病毒光電傳感新技術(shù),是一種新型核酸傳感平臺(tái)(MOPCS)。假期期間,“萬(wàn)物傳感”團(tuán)隊(duì)結(jié)合國(guó)家最新發(fā)布的污水富集濃縮及核酸檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn),在深圳相應(yīng)封、管控社區(qū)、國(guó)際冷鏈物流企業(yè)等中高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行了連續(xù)10天的污水新冠監(jiān)測(cè),當(dāng)檢測(cè)到殘留新冠核酸片段時(shí),及時(shí)提供預(yù)警信息?!靶录夹g(shù)檢測(cè)方法較之傳統(tǒng)方法,省略了擴(kuò)增步驟,極大縮短檢測(cè)時(shí)間,特異性提高10倍以上,可在30分鐘獲取準(zhǔn)確度高達(dá)99.9%的新冠病毒感染信息,并且精準(zhǔn)區(qū)分變異毒株類型,極大提高病毒檢測(cè)精度和速度?!睆堦媳硎?。污水新冠病毒快速檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)低成本、常態(tài)化新冠防控,既顯著降低抗疫成本,又能為全國(guó)抗疫輸出深圳經(jīng)驗(yàn)。
然而在實(shí)驗(yàn)早期,為了排除水體中假信號(hào)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾,科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了成百上千次對(duì)照實(shí)驗(yàn)與無(wú)數(shù)次質(zhì)控實(shí)驗(yàn)對(duì)比......據(jù)悉,該技術(shù)目前已進(jìn)入試點(diǎn)階段,與深圳市生態(tài)環(huán)境局的合作項(xiàng)目中,應(yīng)用于進(jìn)口貨物新冠檢測(cè)和環(huán)境污水新冠檢測(cè),實(shí)現(xiàn)了對(duì)于新冠陽(yáng)性貨物的快速檢驗(yàn)和對(duì)于疫情防控區(qū)的環(huán)境安全確認(rèn)?!癕OPCS一旦被證明是可行的,今后我們便可在各個(gè)城市的重要排水口,社區(qū)、醫(yī)院進(jìn)行鋪點(diǎn),把光電傳感器和裝備放在相應(yīng)的地方,對(duì)病毒濃度分布起到作用預(yù)警?!蓖瑫r(shí),為節(jié)省人力、避免交叉感染,團(tuán)隊(duì)目前也在全力開(kāi)發(fā)全自動(dòng)污水病毒快速檢測(cè)設(shè)備,其中,運(yùn)用到包括預(yù)離心模塊、絮凝劑添加模塊等,實(shí)現(xiàn)采樣到檢測(cè)過(guò)程的全自動(dòng)化。
“最好的科研往往源自于生活,最好的學(xué)術(shù)往往服務(wù)于生活?!睆堦险J(rèn)為,科研要解決身邊需求。其團(tuán)隊(duì)成員唐宇軒博士對(duì)此十分認(rèn)同:“我原本是報(bào)著發(fā)文章、中基金的目標(biāo)來(lái)深圳的。但當(dāng)我和水務(wù)工作者一起翻山越嶺,用先進(jìn)水質(zhì)檢測(cè)傳感器替代傳統(tǒng)檢測(cè)試紙,簡(jiǎn)化其工作流程時(shí),我忽然就明白了自己從事該行業(yè)的原因。因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)需要科技,需要我們?!?/p>
因材施教,培養(yǎng)新時(shí)代科學(xué)家
在勇攀科學(xué)高峰的同時(shí),張晗以培養(yǎng)時(shí)代新人為己任。近年來(lái),其10余學(xué)生受聘為青年教授,其中不乏哈佛大學(xué)助理教授和廣東省杰出青年等。2013年回國(guó)時(shí),他給自己立下兩個(gè)目標(biāo):科研上不斷創(chuàng)新,人才培養(yǎng)上不斷突破,要為國(guó)家培養(yǎng)有科學(xué)家精神的企業(yè)家和有企業(yè)家精神的科學(xué)家。這是張晗至今仍在追求的。
采訪中,張晗一直用“完成”來(lái)形容實(shí)驗(yàn)結(jié)束的狀態(tài),當(dāng)被問(wèn)及為何不用“成功”時(shí),他表示,創(chuàng)新是螺旋式的,“完成”更能體現(xiàn)科研工作的真實(shí),人才培養(yǎng)亦是如此?!把邪l(fā)過(guò)程中的困難遠(yuǎn)大于我們的想象,因此,我希望團(tuán)隊(duì)成員不畏困難,勇于攻關(guān),把技術(shù)的每個(gè)細(xì)節(jié)都考慮得非常的詳細(xì)。同時(shí),我也希望成員堅(jiān)持不懈。科研過(guò)程很苦,10次實(shí)驗(yàn)可能有9次都是失敗的。只有不斷堅(jiān)持、不斷試錯(cuò),才能達(dá)到我們滿意的結(jié)果?!睆堦险J(rèn)為,科研人員不是一個(gè)簡(jiǎn)單的、不問(wèn)世事的科技工作者,而是關(guān)心社會(huì),與時(shí)俱進(jìn)的人。“空談?wù)`國(guó),實(shí)戰(zhàn)興邦。我們要結(jié)合國(guó)家重大戰(zhàn)略政策,做出利國(guó)利民的成果和培養(yǎng)對(duì)國(guó)家有用的人才?!?/p>
作為青年科技工作者,他認(rèn)為,青年人應(yīng)抓住學(xué)習(xí)技能的黃金時(shí)期,培養(yǎng)學(xué)術(shù)素養(yǎng),積累原始動(dòng)力。同時(shí),勤于請(qǐng)教資深教授、專家,站在前人肩膀上看世界。此外,青年人還要關(guān)注時(shí)事熱點(diǎn),服務(wù)國(guó)家。
在記者結(jié)束采訪時(shí),張晗和兩位博士還在聚精會(huì)神地?cái)[弄著新機(jī)器。就像他說(shuō)的,他更享受一步步看到實(shí)驗(yàn)進(jìn)步的過(guò)程,那種感覺(jué)是腳踏實(shí)地的。
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