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徐涛:今年中科院新当选的最年轻院士

2017年12月08日 10:28:28 来源: 中国科学院大学 作者: 字号:TT

本周,中国科学院、中国工程院相继公布了2017年院士增选名单:中国科学院选举产生了61名院士和16名中外籍院士,中国工程院共增选67位院士以及18名外籍院士。其中,中国科学院大学副校长徐涛教授作为中国科学院“最年轻新院士”而备受关注。今天,我们就来了解一下这位新晋院士的教育和学术经历吧。

徐涛,1970年5月出生,湖北宜昌人,生物学家、博士、教授、博士生导师。长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者。现任中国科学院大学副校长,生物大分子国家重点实验室主任,中德马普合作小组主任。2017年11月,当选中国科学院院士。

18岁,以优异的成绩毕业于宜昌市一中,并被保送至现在的华中科技大学自动控制工程专业。

25岁,徐涛受邀到世界著名的德国马普生物物理化学研究所进行研究,在导师Erwin Neher教授(1991年诺贝尔生理与医学奖得主)的指导下,完成了博士论文,并继续进行博士后研究。

30岁,他被华中科大聘为 "教育部长江学者奖励计划" 特聘教授,并获得“国家杰出青年基金”资助。3年后,他入选中科院"百人计划",被聘为中科院生物物理研究所副所长、生物大分子国家实验室副主任。2007年至2017年,一直担任该所所长。

34岁,他担任科技部 973 项目 "生物膜和膜蛋白的结构与功能研究" 的首席科学家,总经费达 2500 万,将如此重大的科研任务交与一个仅 34 岁的科学家,在科技部也不多见。2年后,基金委公布自1986年成立以来30 年获得经费最多的科学家排行榜,他排在生命科学部的第二名,共获得11个项目的资助。

2005年,年仅34岁的徐涛,被选举为中国科学院院士增选有效候选人,也是中国最年轻的院士候选人。2009年再次参选。2017年,年仅46岁,当选为中国科学院院士,也是今年新当选中科院院士中最年轻的一位。

从小“与众不同” ,成绩优异

徐涛出身在宜昌城区一个普通家庭。他的学习成绩一直十分优异,给老师们留下了深刻的印象。1985年,徐涛进入宜昌市一中学习。让高中物理老师田洛滨印象深刻的是,“徐涛的学习非常认真、专注,他提的问题总是‘与众不同’,从来不会直接问这道题该怎么做。”面对自己学生的问题,这位当时有着40年教龄的物理老师还颇要费一番脑筋,认真思考一番。

“他的自主能力非常强,学起来很轻松,是班上的学习委员,”高三班主任徐启富回忆,从高中时代就感觉他是做学问的人,稳重,会安排自己的时间,课余喜欢打球,和同学们之间的关系非常好。

在高中语文老师蒙万恬的记忆里,学生时代的徐涛瘦瘦的,话不太多,看起来文文静静的,眼里透着一股聪慧劲儿。

1988年徐涛以优异的成绩毕业于宜昌市一中,并被保送至现在的华中科技大学。和大多数同龄人一样,他读的是相对吃香的自动控制工程专业。等到进入大学后,徐涛才开始思考自己喜欢什么。埋头图书馆对比各个学科的前沿,自我探索了两年后,他最终被生命科学系统的复杂和精巧吸引,立志去钻研其中的奥秘。

本科期间学习的自动控制知识,尤其是打下的扎实的数理功底使他很快适应了新的研究领域,并在后来的求学生涯中,顺利通过研制国产膜片钳细胞电生理检测设备进入细胞生物物理领域,最终逐渐形成“发展创新仪器技术研究生命科学问题”的科研特色。

与生命科学结下不解缘份

徐涛在为学生指导论文

徐涛在2006年接受《中国青年》杂志记者李纯采访时说:“有人问过我,如何与这奥妙的生命科学结下不解的缘分?时光要倒溯到10多年前。本科期间,我学的是自动控制专业,那时的我,对未知世界充满好奇,除了专业课程之外,大部分时间都拿来泡图书馆,阅读方方面面的书籍,不论是数学、物理、生物学,我都读得津津有味。在这个过程中,我意识到‘生物体’是自然界最复杂的控制系统,它的结构组成如何?各部分功能怎样?控制规律如何?……这些问题对我都具有极大的挑战性和诱惑力。”

本科4年结束后,徐涛做出了一个重大决定,继续深造选择攻读生物医学工程专业。他觉得,“自动控制”专业经过多年的发展,已经非常成熟,已能解决许多实际生产过程的问题。而“生命”世界里千头万绪、异彩纷呈,像一个黑匣子,隐藏着无数奥秘,去破译它,对一个喜欢迎接挑战的少年而言,多么激动人心!硕士生期间,徐涛师从瞿安连教授;博士生期间,师从康华光教授。

师从诺奖得主

1995年,徐涛受邀到世界著名的德国马普生物物理化学研究所进行研究,在导师Erwin Neher教授(1991年诺贝尔生理与医学奖得主)的指导下,完成了博士论文,并继续进行博士后研究。Erwin Neher教授曾评价说:“徐涛在国际性的前沿研究工作中,思路创新,是过去25年中在其实验室工作过的最好的2-3人之一。”

1999年,经Erwin Neher推荐,徐涛来到美国华盛顿大学生理与生物物理系继续深造,导师是美国科学院院士Bertil Hille教授。

应母校邀请回国效力

徐涛指导学生做实验

1999年10月11日,正在美国学习的徐涛收到了一封来自母校华中科技大学的纳贤信。信中写道:“我校的生命学科基础比较好,非常需要你这样的学术带头人。学校一定会创造最好的条件,使你能安心工作……”热情洋溢的邀请,打动了年轻的徐涛。他毅然决定收拾行囊,回祖国效力。在他看来,中国的发展需要基础科学研究的突破,需要为科学献身的科学工作者,而飞速发展的祖国也为自己的科研事业提供了最好的舞台。

曾任生命学院院长的徐辉碧教授回忆说,徐涛的科研水平毋庸置疑,但是当时学校还是破例邀请了6位国内生命科学领域的权威专家担任评审,对他进行了严格的考核。毫无悬念,徐涛用自己科研水平折服了现场专家,获得了他们的一致认可。

2000年6月,徐涛回国担任了华中科技大学生命科学与技术学院生物物理与生物化学研究所所长。在当时,他是国内招聘的少数几位在国际著名杂志上发过多篇论文后回国的学者之一。2000年至2003年,他还担任学校生命科学与技术学院副院长。

同年,30岁的徐涛被华中科技大学聘为“教育部长江学者奖励计划”特聘教授,并获得国家杰出青年科学基金资助。在学校领导的支持下,他迅速建立了具有国际先进水平的研究细胞膜转运和胞吐的研究基地,其中细胞膜电容检测技术平台、光解钙离子释放技术、全内反射荧光显微镜技术平台等都具有领先水平。徐涛还凝聚了一支创新能力强、勤奋敬业、结构合理的研究团队,相继承担了国家杰出青年基金、国家自然基金委重点项目以及科技部“973”等多项项目。

2003年,由于突出的科研成就,同时为了更好地推动我国生物物理学科的发展,徐涛被中科院生物物理研究所聘为研究员,入选“百人计划”,并兼任该所副所长、生物大分子国家重点实验室副主任。

2004年,34岁的徐涛领衔担任科技部“973”项目“生物膜和膜蛋白的结构与功能研究”的首席科学家,总经费达2500万;并获得国务院政府特殊津贴。

2007年,徐涛任中国科学院生物物理所所长、生物大分子国家重点实验室主任。

近20年专注于前沿领域,学术成就斐然

主持学术研讨会的徐涛

2009年9月10日,中科院成立北京生命科学研究院生命科学仪器与技术创新中心,徐涛任中心主任。他集中了生物物理所的骨干力量,要在科研仪器创新上做点事情。近20年来,徐涛本人也一直致力于膜转运前沿科学问题研究,在囊泡转运领域做出了让外国同行侧目的系统性贡献,形成了“以技术方法创新推动生物学问题解答”的特色,发展了新探针、新算法和以冷冻超分辨荧光-电镜关联成像系统为代表的创新仪器技术。

2013年,James Rothman因发现SNARE蛋白而获诺贝尔奖,而徐涛对SNARE 复合物的研究早就始于1996年在马普所求学期间。当时,大家普遍接受的理论是囊泡分泌需要解聚SNARE复合物来提供能量。随后,徐涛的工作提出了相反的观点——囊泡分泌需要形成稳定的SNARE复合物,这个模型在质疑声不断得到更多的支持,现已被广泛接受。

2014年,超分辨显微成像技术获得诺贝尔奖。此前通过多年研究,徐涛就已经开展了超分辨显微技术的研制,还发展了一系列具有高亮度和稳定性的光转化荧光蛋白探针,这些探针是提高分辨率的核心关键。新探针在众多领域表现出了良好的应用前景, 有效改善了光转化荧光蛋白发展滞后、品种单一的问题,已在超过200家国内外实验室得到广泛使用,应用的研究成果发表在Cell等一流杂志上。

算法对提高超分辨成像的速度及分辨率至关重要。徐涛发展了基于人工神经网络的新算法,受到因超分辨成像而获诺贝尔奖的Moerner教授的好评,认为新算法在不损失定位精度的前提下把计算速度提高了5个数量级,并可提供分子三维取向的信息。

除去这些已经获得诺奖的研究,徐涛手头正在开展一项国际竞争激烈,且有可能是下一个技术风口的研究——冷冻超分辨荧光-电镜的关联成像技术。

2011年,徐涛在首批国家自然科学基金委重大仪器研制专项的支持下,自主研发了一套冷冻超分辨荧光-电镜关联成像系统(csCLEM),并取得了国际领先优势:1)冷冻光学定位精度达到了10 nm,比之前国际报道水平提高一个数量级;2)首次实现了三维空间的关联成像;3)首次实现了哺乳细胞中蛋白相对于细胞器的纳米精度定位。该工作引起了国际同行的广泛关注和好评,受邀在2015年美国Gordon会议上作大会报告,被认为是冷冻超分辨光电关联成像的“First proof of concept”实验。

这个项目已经于2016年提前一年结题,仪器研制过程中即开展了广泛的科研合作来回答重要生物学问题,一些阶段结果发表在国际一流学术刊物eLife和Cell Research上。

关心学生的“涛班”班主任

元旦晚会结束后徐涛和本科生合影

教育无他,爱与榜样而已。中国科学院大学“涛班”的学生以有徐涛这样的班主任为傲。

2014年,徐涛开始担任国科大首届本科生1408班的班主任,取名“涛班”。他对本科生特别上心。

中科院生物物理研究所科教融合办公室的吕平平老师说:“徐所很忙,为工作上的事儿请他签字都要提前预约,甚至有时候,向他汇报工作都要排队。但,他对学生是最慷慨的。只要有学生在班级微信群里提问,徐所再忙都会回复,哪怕是非常小的问题,哪怕是晚上12点,他看到了也会回复。遇到需要查阅资料,不能立刻给出答案的问题,他会马上转达给其他老师,保证最快告诉学生答案。”

涉及到教学的事情,徐涛也总是要第一时间解决。吕平平讲了一个故事: 有一次,学生在群里抱怨实验课被延迟了,徐涛立马打电话给吕平平,问“仪器到哪了?什么时候能正常开课啊?最晚要保证4月底开课。”他给本科生开设的生命科学导论和普通生物学实验两门课,虽然都有教师助教,但仍亲自为学生答疑解惑、查阅学生作业情况。

在很多人眼里,徐涛是个不苟言笑的人,号称“千金难买一笑”。但是在涛班的学生申娇的印象中,徐涛是一个极富魅力的人。“每次和我们学生们在一起,他都很亲切和蔼,也会开玩笑、活跃气氛。”

徐涛最潮的是能带学生打真人CS。他实验室的一名学生说,“去年我们实验室春游,徐老师说把本科班的学生都叫上,所以我们整个实验室和本科班,一起去青龙峡烧烤,之后还去玩真人CS。徐老师玩得还不错,之前他和我们实验室也一起玩过。”

徐涛希望本科生能把实验室当家。中秋节,实验室买月饼,徐涛会特意嘱咐:给国科大的学生也买一些。过年时,所里办元旦晚会,徐涛会邀请本科生来表演节目。

为什么会对学生这么关心呢?徐涛的答案很简单:我们要培养的是有情怀的科学家,而不是精致的利己主义者。教育如果无法使学生感受到幸福,就没有存在的必要。

这是徐涛写给涛班的未来寄语

[责任编辑:魏金蕊]

徐涛 中科院 院士

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