李海濤：做科研就是為了服務(wù)社會(huì)

本刊記者 汲曉奇

一身樸素的印有“化學(xué)化工學(xué)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(fā)，李海濤的身后是寫(xiě)滿(mǎn)了分子式的黑板，身前的桌子上則擺滿(mǎn)了高精尖的實(shí)驗(yàn)儀器，這便是屬于他的“實(shí)驗(yàn)室時(shí)間”。

李海濤作為土生土長(zhǎng)的徐州人，從海外歸來(lái)，在江蘇師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院工作也有兩年多了，他早已適應(yīng)了國(guó)內(nèi)的氛圍并且非常享受當(dāng)下的科研和教學(xué)生活。在他的同行和學(xué)生們看來(lái)，李海濤是一個(gè)非?！疤貏e”的人，在國(guó)外20年的浸染熏陶，使他在看待問(wèn)題的視角以及生活方式上發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，對(duì)他在科研和工作上也產(chǎn)生了巨大影響。李海濤總結(jié)自己在國(guó)外的20年生涯，最大的收獲和感受就是學(xué)會(huì)了enjoying life（享受生活），同時(shí)，他希望能把這種樂(lè)觀健康的生活方式感染給身邊的每一個(gè)人。

他的這一觀念也時(shí)刻滲透到他的科研和教學(xué)過(guò)程中，李海濤表示，他和他的團(tuán)隊(duì)每一天的工作，每一項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，都是為了讓周?chē)娜耸芤妫屖褂盟娜四軌騟njoy！他反復(fù)強(qiáng)調(diào)一句話：做科研就是為了服務(wù)社會(huì)的。所以，李海濤非常注重市場(chǎng)需求，他不會(huì)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(tuán)隊(duì)的科研成果能夠應(yīng)用起來(lái)，對(duì)大家有實(shí)際作用，所以他總能夠在生活中敏感地發(fā)現(xiàn)需求問(wèn)題，從而開(kāi)始進(jìn)行下一步的科研，而這也正是他能夠取得眾多成果的一個(gè)根本原因。

科學(xué)家永遠(yuǎn)要追求下一個(gè)突破

李海濤有著相當(dāng)輝煌的海外留學(xué)生涯。1991年，在蘇州科技學(xué)院本科畢業(yè)之后，他便漂洋過(guò)海去到瑞典的林雪平大學(xué)讀研讀博。林雪平大學(xué)也是歐洲的頂尖大學(xué)之一，以不斷創(chuàng)新、敢于嘗試，跨學(xué)科的大膽合作而聞名于世。李海濤在林雪平大學(xué)物理系求學(xué)期間師從世界頂級(jí)科學(xué)家、諾貝爾化學(xué)物理獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)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(dǎo)下成功完成了關(guān)于生物催化分子機(jī)理及磁性新材料研究的博士論文。

博士畢業(yè)后，內(nèi)心里不斷追求突破的李海濤沒(méi)有選擇回國(guó)，而是繼續(xù)游學(xué)歐洲各國(guó)以增加自己的閱歷和了解國(guó)際上行業(yè)的前沿技術(shù)。他先后受邀到德國(guó)多特蒙德大學(xué)物理化學(xué)系、世界頂級(jí)以色列魏茲曼科學(xué)院化學(xué)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(guó)皇家科學(xué)院院士劍橋大學(xué)戴維·克萊蒙教授的邀請(qǐng)出任專(zhuān)職研究員，從事世界上發(fā)展極快、影響巨大的現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域的研究，并且在2005-2010年期間一直擔(dān)任英國(guó)劍橋大學(xué)化學(xué)系生物物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室副主任?？巳R蒙教授給予了李海濤極高的評(píng)價(jià)，認(rèn)為他是一個(gè)“有卓越成就、經(jīng)驗(yàn)豐富、才華橫溢的科學(xué)家。在生物物理技術(shù)上極其優(yōu)秀，特別是應(yīng)用在生物難題上。同時(shí)也是一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家，總是能設(shè)計(jì)精妙的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)，從而得出自己的結(jié)論?！?/p>

十年的劍橋生涯正是李海濤的科研事業(yè)厚積薄發(fā)、銳意進(jìn)取的黃金時(shí)代，這段時(shí)期里，他不僅在生物物理技術(shù)領(lǐng)域碩果累累，更重要的是，劍橋大學(xué)寬松自由的學(xué)術(shù)環(huán)境、求真創(chuàng)新的科學(xué)探索精神，在這種濃郁的學(xué)術(shù)氛圍熏陶下，李海濤完成了一個(gè)頂尖科學(xué)家所具備的素質(zhì)塑成。

李海濤認(rèn)為，作為優(yōu)秀的科學(xué)家可能性格不同，脾氣不同，但是內(nèi)心深處都會(huì)有一個(gè)相同的習(xí)慣，就是總想看到最遠(yuǎn)最深的地方。好比看一個(gè)生物，總想看到它最小的單體，比如細(xì)胞甚至生物分子。這種刨根問(wèn)底、不斷突破的追求才是一個(gè)優(yōu)秀的科研工作者獲得成功應(yīng)具備的基本素質(zhì)，而李海濤正是如此。

在1873年，顯微鏡學(xué)者恩斯特·阿貝給傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡分辨率規(guī)定了一個(gè)物理極限，它不可能突破0.2微米，于是，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，光學(xué)顯微鏡的“衍射極限”一直被認(rèn)為是無(wú)法超越的。但是在1989年，單分子熒光技術(shù)的先驅(qū)人物美國(guó)斯坦福大學(xué)威廉姆·莫納爾教授，首次實(shí)現(xiàn)了單個(gè)分子的光吸收的測(cè)量，在熒光分子的幫助下，巧妙地繞開(kāi)了這種極限，這一突破性的研究將光學(xué)顯微鏡帶入了納米維度。

就在莫納爾教授提出這個(gè)技術(shù)的十幾年后，李海濤也進(jìn)入了這個(gè)領(lǐng)域，他想把莫納爾教授的觀點(diǎn)推廣運(yùn)用到生物領(lǐng)域里來(lái)，以此實(shí)現(xiàn)活體細(xì)胞中單個(gè)分子通路的可視化，可以觀察到生物的分子結(jié)構(gòu)。最終在2004年，經(jīng)過(guò)不斷的努力與實(shí)踐，李海濤首創(chuàng)研發(fā)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(guī)模最大的美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)年會(huì)上，面對(duì)著1.2萬(wàn)多與會(huì)者，李海濤將他的發(fā)明和思路做了精彩的報(bào)告。要知道，臺(tái)下坐著多名諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得者以及全世界范圍內(nèi)化學(xué)及關(guān)聯(lián)行業(yè)的精英，當(dāng)大家聽(tīng)完他的報(bào)告后，紛紛對(duì)他的技術(shù)表示認(rèn)可和感興趣。如今在全世界數(shù)以百計(jì)的實(shí)驗(yàn)室里都已經(jīng)使用起李海濤首創(chuàng)研發(fā)的雙激光雙探頭單分子熒光顯微鏡，成為生物學(xué)家手中從事研究工作、探尋生命奧秘必不可少的利器。

換個(gè)思路解決癌癥困擾

李海濤所研究的領(lǐng)域是一個(gè)結(jié)合了生物、物理和化學(xué)等多學(xué)科高度交叉的領(lǐng)域，他給自己設(shè)定了一個(gè)非常明確的目標(biāo)，運(yùn)用這些高度交叉的研究成果解決與人類(lèi)有密切關(guān)系的實(shí)際問(wèn)題，比如癌癥等重大疾病。

李海濤從國(guó)外歸來(lái)，一直非常關(guān)注國(guó)人的健康問(wèn)題。他發(fā)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展很快，醫(yī)療水平也在提高，國(guó)民壽命持續(xù)增長(zhǎng)，但是與此同時(shí)癌癥的患病率也在隨之日益增加。全世界關(guān)于癌癥治療的研究也已經(jīng)進(jìn)行七八十年了，但一直沒(méi)有得出有效的解決方法。李海濤建議不如換個(gè)思路，當(dāng)在癌癥中晚期沒(méi)有辦法治愈的時(shí)候，如果我們能在患病初期并不嚴(yán)重的時(shí)候早早診斷出來(lái)，早期治療，那么癌癥的救治成功幾率會(huì)高得多，對(duì)于病人和他的家庭而言將大有幫助。

身為英國(guó)癌癥研究協(xié)會(huì)的成員，在劍橋擔(dān)任研究員期間，李海濤等人就一直采用單分子熒光技術(shù)致力于與癌癥高度相關(guān)的端粒和端粒酶的深入研究。研究發(fā)現(xiàn)，端粒酶的非正常激活與癌癥的產(chǎn)生與增殖有著密不可分的關(guān)系，85%～90%癌細(xì)胞中都有可檢測(cè)出的活性端粒酶，并且其活性水平隨著癌癥的發(fā)展不斷升高，且在15%以上的癌前病變中也可檢測(cè)到端粒酶活性。因此李海濤認(rèn)為，端粒酶可以作為癌癥重要的標(biāo)志物，可用于癌癥的早期診斷、預(yù)后及靶向治療。

2009年，在歐共體投資1000萬(wàn)歐元的支持下，李海濤和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)啟了研發(fā)癌癥早期診斷技術(shù)的一系列工作。端粒酶的激活大多發(fā)生在細(xì)胞癌變?cè)缙陔A段，少數(shù)細(xì)胞在癌前病變中也能檢測(cè)到端粒酶活性。因此，根據(jù)細(xì)胞中端粒酶活性進(jìn)行癌癥早期診斷與預(yù)防具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。在李海濤的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)合力提出聯(lián)合使用自主開(kāi)發(fā)的單分子超高靈敏度熒光顯微鏡和芯片上的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出全新的、高靈敏度的分子醫(yī)療診斷設(shè)備。其次，在現(xiàn)有的醫(yī)療技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了關(guān)鍵的熒光檢測(cè)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一種小型和高靈敏度的癌癥早期診斷技術(shù)，匯成了一種能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、同步對(duì)任何可疑病灶進(jìn)行檢測(cè)的新型癌癥早期診斷儀，靈敏度遠(yuǎn)高于市場(chǎng)上試劑盒，已達(dá)到了單個(gè)癌癥標(biāo)志物分子檢測(cè)。這種診斷儀僅需半個(gè)小時(shí)即可讀取檢驗(yàn)結(jié)果，是其他分子分析診斷儀無(wú)法競(jìng)爭(zhēng)的。由于使用方便，實(shí)驗(yàn)室不需要大量的設(shè)備和訓(xùn)練有素的工作人員便可實(shí)現(xiàn)癌癥早期診斷。此外，還提供了極高的準(zhǔn)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(dāng)重要的診斷意義，為患者的早期治療贏得時(shí)間，可以減少病人的痛苦，這項(xiàng)技術(shù)目前已獲得了歐盟專(zhuān)利。

盡管這項(xiàng)技術(shù)擁有著高端的科技背景，但是依托高科技生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品卻直接貼近人們的日常生活，目的是改善人類(lèi)健康和提高生活品質(zhì)，讓人們切切實(shí)實(shí)感受到了科技給生活帶來(lái)的便利和提升，而這一點(diǎn)，正同李海濤做科研就是為了社會(huì)服務(wù)的核心理念高度匹配。

“接地氣”的防霾產(chǎn)品

酷愛(ài)運(yùn)動(dòng)的李海濤在英國(guó)的時(shí)候經(jīng)常跑步，甚至是馬拉松比賽。但是回到國(guó)內(nèi)之后，他就望而卻步了，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的大氣污染狀況實(shí)在太嚴(yán)重了。他在網(wǎng)上看到過(guò)這樣一張照片，早上7點(diǎn)的北京，天光應(yīng)該已經(jīng)大亮，但是由于濃重的霧霾，整個(gè)城市還籠罩在一天昏暗之中，反襯出天安門(mén)廣場(chǎng)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(lái)形容，很心塞。

經(jīng)過(guò)一系列的調(diào)研，李海濤發(fā)現(xiàn)不僅僅是北京，包括自己的工作地點(diǎn)徐州乃至中國(guó)大部分地區(qū)霧霾污染都非常嚴(yán)重，空氣達(dá)到了重度或嚴(yán)重污染，污濁的空氣幾乎讓人窒息。霧霾的組成成分非常復(fù)雜，包括重金屬、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、黑碳、致癌的多環(huán)芳烴等數(shù)百種顆粒污染物，對(duì)人的肺臟、口鼻腔、心臟、消化系統(tǒng)的健康都有著極大危害，若嚴(yán)重時(shí)可能造成血中毒、塵肺、肺氣腫、肺癌等后果。即便在歐盟國(guó)家中，由于暴露于人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的PM2.5，人均期望壽命也減少8.6個(gè)月。它對(duì)人的影響要大于其他任何污染物。有專(zhuān)業(yè)人士指出，霧霾目前看來(lái)比當(dāng)年人們談之色變的SARS更可怕，它不光是對(duì)呼吸系統(tǒng)，對(duì)心血管、腦血管、神經(jīng)系統(tǒng)都有影響，十年來(lái)北京肺癌發(fā)病率增加了60%，這是一個(gè)非常驚人的數(shù)字，應(yīng)該說(shuō)糟糕的空氣是一個(gè)非常重要的原因。

李海濤回到國(guó)內(nèi)的第一件事就是想選購(gòu)一個(gè)防霾口罩和全套的防霾裝備，但是發(fā)現(xiàn)尋遍了整個(gè)市場(chǎng)，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(duì)于霧霾防護(hù)產(chǎn)品的需求也是日益增加的，但是從科學(xué)的角度分析，這種簡(jiǎn)單的防護(hù)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(lián)系起來(lái)，進(jìn)行深入的研究，自主研發(fā)了一種新型實(shí)用霧霾防護(hù)帽和防霾夾克。采用了多重霧霾防護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單、便捷、效果優(yōu)越的防霾方式，為人們提供更加有效、更加全面的霧霾防護(hù)措施，保障群眾的身體健康。

李海濤研發(fā)的霧霾防護(hù)帽的面罩材質(zhì)有四層，其中包含一層由團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的新型無(wú)害納米碳材料濾層，對(duì)霧霾顆粒有較強(qiáng)的吸附過(guò)濾能力，綜合過(guò)濾效果達(dá)到了歐洲EN149：2001 FFP3標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)保障了佩戴者的呼吸健康，同時(shí)該材料透氣性好，可在達(dá)到防護(hù)目的的前提下，使佩戴者呼吸自然，不會(huì)感覺(jué)悶熱，這是其他霧霾防護(hù)產(chǎn)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)使用者所處外環(huán)境和夾克內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量；而他自主開(kāi)發(fā)的APP軟件更是符合當(dāng)下移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的精神，實(shí)現(xiàn)了夾克上各種設(shè)備功能的智能調(diào)控；夾克上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可通過(guò)藍(lán)牙傳送到APP軟件中，并經(jīng)過(guò)計(jì)算，測(cè)出該環(huán)境下對(duì)人體分子式的影響，進(jìn)而估測(cè)出霧霾天氣對(duì)人體健康的影響，從而實(shí)現(xiàn)霧霾天氣下人體分子式的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行疾病診斷。

李海濤和他的團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的這套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能實(shí)用，能夠?qū)κ褂谜吆粑到y(tǒng)和整個(gè)頭部進(jìn)行全方位的防護(hù)，符合人們對(duì)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(fā)既符合2012年國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，也符合“十二五”規(guī)劃的指導(dǎo)思想。目前，該類(lèi)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正處于起步階段，可替代性極低，具有極其廣闊的市場(chǎng)前景。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)造未來(lái)新世界

李海濤課題組目前有18位學(xué)生，相對(duì)而言算得上一個(gè)龐大的團(tuán)隊(duì)。如何讓學(xué)生們盡快成長(zhǎng)起來(lái)，讓實(shí)驗(yàn)室盡快擴(kuò)展起來(lái)，讓科研成果盡快轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)力，是李海濤當(dāng)下最重要的規(guī)劃。

由于在國(guó)外浸染多年，李海濤對(duì)于學(xué)生的選擇和要求與“傳統(tǒng)”的老師們有很大的不同。他的目標(biāo)不是培養(yǎng)只會(huì)做學(xué)問(wèn)和做實(shí)驗(yàn)的“象牙塔驕子”，他要求學(xué)生們必須要有獨(dú)立思考的能力，要有強(qiáng)烈的創(chuàng)新突破和對(duì)未知探索的精神！李海濤表示這幾點(diǎn)非常重要，他不像有的老師那樣直接給學(xué)生們出個(gè)題目讓他們按照自己要求的去做，而是只給他們一個(gè)大方向和一段時(shí)間，讓學(xué)生自己進(jìn)入要研究的領(lǐng)域，充分地去了解和思考，然后獨(dú)立提出自己的概念和思路，最后他再同學(xué)生進(jìn)行探討和指導(dǎo)。這種方式給了學(xué)生們很大的自由度和成長(zhǎng)的空間，對(duì)于提高學(xué)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(yùn)的，他的學(xué)生們紛紛給出了很高的評(píng)價(jià)，“平等”、“民主”、“開(kāi)放”甚至“紳士風(fēng)度”都成為了關(guān)鍵詞。這些從小到大受慣了中國(guó)式父母的約束和中國(guó)式老師管教的年輕人們，遇到李海濤這種引導(dǎo)式的教學(xué)，頗有一股“海闊憑魚(yú)躍，天高任鳥(niǎo)飛”的沖勁。

在2014年9月的夏季達(dá)沃斯論壇上，李克強(qiáng)總理提出，要在960萬(wàn)平方公里土地上掀起“大眾創(chuàng)業(yè)”的新浪潮，形成“萬(wàn)眾創(chuàng)新”的新態(tài)勢(shì)。李海濤積極響應(yīng)黨中央號(hào)召，身體力行，努力地將自己的科研成果推向市場(chǎng)，大力推進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研用”合作的創(chuàng)新國(guó)策。目前，李海濤正在和一些風(fēng)投公司、加工制造廠及專(zhuān)利轉(zhuǎn)化公司商談合作，希望盡快成立一家從事科研技術(shù)與創(chuàng)新技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的公司，并將其推上市場(chǎng)，響應(yīng)社會(huì)需要、人民需求，為國(guó)家和人民解決實(shí)際問(wèn)題。

對(duì)于未來(lái)，李海濤有著遠(yuǎn)大的目標(biāo)，他和他的團(tuán)隊(duì)正在風(fēng)雨兼程地前進(jìn)，無(wú)論情況如何，他會(huì)始終貫徹自己的堅(jiān)持，不忘初心，還是那句話：做科研就是為了服務(wù)社會(huì)的！