黄贇
科学研究的道路从来都是崎岖坎坷的,科研工作者的生活在很多人看来更像苦行僧,但是在他们的内心,却因对科学的热爱而感到快乐。在樊春海看来,这份快乐不等于舒适,他鼓励学生们:“做科研要勇于走出自己的舒适区,去挑战新事物。”
26岁,他获得南京大学生物化学与分子生物学博士。
33岁,他获得国家自然科学基金委杰出青年基金的资助。
42岁,他的团队发展了DNA自组装结构诱导纳米尺度精确矿化的新方法,在《自然》(Nature)发表,实现了中国研究者在DNA纳米技术领域的首次突破。
他在近6年里连续入选“全球高被引科学家”。
45岁,他当选为中国科学院院士,是2019年上海当选院士中最年轻的一位。
他就是九三学社中央委员、上海市政协委员、九三学社上海市委科普工作委员会主任樊春海。
樊春海的办公室位于上海交通大学转化医学研究中心,简洁、明亮的办公室旁是整齐划一的实验室,实验台上摆满了各类器材,窗明几净下除了黑、白两色,鲜有其他色彩。刚刚接受完母校采访的樊春海还沉浸在中学生活的回忆中。談及今天的成就,他感慨:“这二十多年恰巧是我国飞速发展的时期,科研条件、科研水平都发生了巨大变化,我很庆幸赶上了这样的好时代,能让我在科学研究上大展拳脚。”
“探索未知世界,需要更广阔的视野”
在公布的中国科学院院士增选结果中,樊春海属于化学部,而他曾获得过中国生命科学领域最具影响力的奖项之一——谈家桢生命科学创新奖,他回国后选择的工作单位又是中科院上海应用物理研究所,这样的“跨界”之下,似乎很难界定他的专业领域。对此他的解释是:“学科领域和研究方向是不一样的概念,这二十多年来我的研究方向一直没有改变过。我从研究生时代,就开始从事生物传感基础研究,只是要探索未知世界,需要更广阔的视野。”
1992年,准备参加高考的樊春海报考了南京大学生物化学系。“当时选择生物化学很盲目,一点也不了解。但是隐约感觉生物化学既有生物,又有化学,这个名字很酷!”樊春海回忆说。
樊春海在南京大学读书时,生物化学系就有浓郁的学科交叉氛围,系里的口号是“学不好化学,就做不好生物化学”。我国生物制药技术研发的开拓者之一,肝素、尿激酶工业的创始人朱德煦时任系主任,中国科学院院士、生命分析化学概念的创导者和生命分析化学国家重点实验室创始人陈洪渊的博士李根喜在生物化学系任教,樊春海在研究生期间得到他们的指导,在生物化学和生命分析化学两条学术传承线的交叉点起步,从事电化学生物传感器的研究,这在当时属于前沿交叉学科。
在前沿学科里不断前进,必须更多地了解国际上的科研动态,“我读书那会儿,经常需要看国外文献,遗憾的是那时看到的文献会滞后至少半年。”樊春海偶然读到《先进材料》(Advanced Materials)杂志对圣塔芭芭拉加州大学(UCSB)艾伦·黑格(Alan J. Heeger)教授(诺贝尔化学奖获得者)的专访文章。文章中黑格表示,自己在获诺贝尔奖后希望做一些以往不敢做的事,比如生物学,特别是生物传感方面的研究。樊春海内心有种一拍即合的快感,随即就向黑格教授申请了博士后,并最终获得认可。
艾伦·黑格是物理系教授,但他亦始终推崇学科交叉研究。很多年后,黑格教授在中国的一次演讲中谦虚地说:“我当时对生物一窍不通,连DNA分子结构这样最基本的知识都是春海教我的。”
“在一个诺贝尔奖得主的实验室里学习,看问题的视野、处理问题的方式方法和在一个普通实验室是非常不同的。”樊春海坦言在博士后工作时,关于学科交叉,领悟到了更深层次的内涵。在黑格的实验室里工作,樊春海要同时开展多个科研课题,这一度让他应接不暇,“你就挑最重要的事情做。”导师的这句话让樊春海茅塞顿开,至今仍时常指引他做出判断。
在黑格教授指导下,樊春海陆续取得了一些研究进展,相关研究工作在《美国科学院院报》(PNAS)和《美国化学会志》(JACS)等权威杂志上发表。其中,研究发展出的一种被命名为E-DNA的电化学DNA生物传感器,得到国际同行的广泛好评。美国化学会C&E News将其评为2003年重要化学进展之一。
博士后经历极大地拓宽了樊春海的眼界,并坚定了他从事学科交叉的信心。当时国内正处于学科建设的起步阶段,需要大量新生血液。2004年1月,樊春海在中国科学院“百人计划”资助下,加入了中国科学院上海应用物理研究所。凑巧的是,在他入职答辩的那一天,正是研究所承担的上海同步辐射光源项目在历经十年艰辛筹备后获批的日子。这一国际先进水平的同步辐射光源,仅用五年时间即落成。参与项目的科学家们不畏艰辛和努力拼搏的精神,被赞誉为“上海光源精神”。这五年中,在“上海光源精神”的感召指引下,樊春海从零开始,白手起家建设实验室。
2008年,樊春海等人建立了物理生物学研究室,组建了融合物理、化学和生物于一体的多学科研究团队,这种独特的学科交叉研究氛围不仅使生物传感研究能够快速推进,还能够拓宽更多前沿的研究方向。2016年,研究室的重要成果“生物分子界面作用过程的机制、调控及生物分析应用研究”,获得国家自然科学二等奖。
近年来,樊春海团队更是将体外检测的生物传感探针应用到细胞里,致力于发展框架核酸细胞成像技术。“你用什么技术,物理还是化学,还是纳米技术等,其实并不重要,重要的是你发现一些新方法,用一些新技术,来观测和破译生命的奥秘。”
“个人的成长离不开优秀的集体”
樊春海总是感念集体的力量,无论是中学、大学的学习生活,还是科研工作,樊春海都认为,是优秀的集体给予了他个人成长的动力。
他回忆,自己在中学里一直都不是最优秀的学生,“我是‘学而知之者,不是‘生而知之者。高中时,我的好多同学都非常优秀,大家总是融洽平等地讨论问题,形成浓郁的学习氛围,在老师们的敬业指导下,每个人都在成长,不断进步。最终全班同学在高考中交出了一份优秀答卷。”