彭滟：讓神奇的光“照亮”人類

應(yīng)琛

上海理工大學(xué)光電大樓，301室的燈總是亮到很晚。這里是光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院彭滟教授的辦公室，這盞燈和不遠(yuǎn)處的實(shí)驗(yàn)室一起，見證了彭滟為科研和教學(xué)傾注的時(shí)間與精力。

太赫茲被稱為是電磁波譜最后的處女地，彭滟的科研主要圍繞太赫茲波的超快產(chǎn)生和調(diào)控研究、太赫茲波在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用研究這兩大方向展開。1982年出生的彭滟，已經(jīng)作為第一負(fù)責(zé)人承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)、科技部國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目973計(jì)劃等六項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，以及多項(xiàng)上海市項(xiàng)目。

與彭滟的采訪約在了她家附近的咖啡館，雖是第一次見面，但當(dāng)她推門而入的那一刻，記者還是第一眼就從人群中認(rèn)出。個(gè)子比記者想象中嬌小，化了淡妝，清秀的五官中透露出知識(shí)分子的英氣。彭滟用一種親切、溫暖的語(yǔ)氣，為記者描述她所做的嚴(yán)肅的科研。

在2022科學(xué)Talk·生命科學(xué)新力量年度人物榜單中，彭滟是唯一的女科學(xué)家。從小視居里夫人為偶像的她，如今帶領(lǐng)學(xué)生日復(fù)一日鉆研，“一直在科研這條路上追趕，想通過(guò)我們團(tuán)隊(duì)的努力，讓這道神奇的光對(duì)老百姓、社會(huì)、國(guó)家?guī)?lái)價(jià)值”。

“太赫茲波相較于其他波長(zhǎng)的光波，具有指紋譜識(shí)別、高穿透性且極低的輻射性，使得它成為一種適合在生物醫(yī)學(xué)上開展應(yīng)用的光學(xué)手段?！迸礓僭诮邮堋缎旅裰芸凡稍L時(shí)介紹道，“因?yàn)槲挥谖⒉ê图t外之間，太赫茲的頻率與分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率接近，所以很適合用它來(lái)做小分子的識(shí)別，可以在不破壞藥物的情況下對(duì)左右旋藥物進(jìn)行檢測(cè)，以及在保證安全性的前提下進(jìn)行活體細(xì)胞的檢測(cè)?！?/p>

上海理工大學(xué)光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院彭滟教授（左一）。

2009年7月，彭滟入職上海理工大學(xué)光電信息與計(jì)算工程學(xué)院，成為該校莊松林院士領(lǐng)銜的太赫茲科研團(tuán)隊(duì)的主要成員。彼時(shí)在上海理工大學(xué)，太赫茲科研剛剛起步。彭滟原來(lái)是研究紫外光譜的，太赫茲于她亦是全新領(lǐng)域。也因此，彭滟的學(xué)術(shù)范圍從偏學(xué)術(shù)的科研轉(zhuǎn)向偏工程的裝置構(gòu)建。

但彭滟并未因此感到害怕或不適應(yīng)。在她看來(lái)，碩博階段的學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了研究的方法，培養(yǎng)了解決問(wèn)題的能力，“無(wú)非是重新花一些時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)關(guān)于太赫茲的基礎(chǔ)知識(shí)”。

但找到自己感興趣的研究方向，彭滟著實(shí)花了不少時(shí)間。

2013年至2016年，彭滟先后到美國(guó)羅切斯特大學(xué)光學(xué)中心和賓夕法尼亞州立大學(xué)訪問(wèn)交流。在那里彭滟不僅見識(shí)了光學(xué)界的大牛和美國(guó)同行的做事風(fēng)格，也了解了太赫茲領(lǐng)域世界前沿的團(tuán)隊(duì)在研究些什么。

彭滟告訴記者，早在2010年，美國(guó)的太赫茲研究就已經(jīng)很熱了，那時(shí)中國(guó)剛起步不久。她的一個(gè)突出感受是，美國(guó)同行已經(jīng)把太赫茲的光學(xué)機(jī)制問(wèn)題、產(chǎn)生探測(cè)的原理搞清楚了。

“既然他們已經(jīng)做得很好了，那我們可以做一些創(chuàng)新來(lái)體現(xiàn)自己的價(jià)值?！表樦@個(gè)思路，彭滟想到自己感興趣的一點(diǎn)：太赫茲的生物醫(yī)學(xué)研究及應(yīng)用。

但真的想要成為彭滟的研究生，有三個(gè)問(wèn)題是每年面試的“必答題”：你對(duì)科研感不感興趣？感興趣的是哪個(gè)方向？吃不吃得了苦？

當(dāng)她將想法告訴莊院士之后，莊院士一再問(wèn)她想好了沒有：“因?yàn)檎娴暮茈y，國(guó)內(nèi)外都沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，沒有任何參考?！钡礓?zèng)Q定要做“開路者”。她找到醫(yī)生朋友們，一起討論太赫茲能為他們做什么？臨床上有什么需求？針對(duì)臨床醫(yī)生的需求，理工醫(yī)之間不斷磨合，他們找到了太赫茲可以有所作為的點(diǎn)。

基于上海理工大學(xué)太赫茲技術(shù)的生命科學(xué)分析平臺(tái)，彭滟和團(tuán)隊(duì)目前有了不少研究成果。

“一般運(yùn)用到液相質(zhì)譜儀，需要復(fù)雜的化學(xué)前處理，需要專業(yè)操作人員，單次耗時(shí)7個(gè)小時(shí)，成本每次也要達(dá)到上千元，根本不可能在臨床應(yīng)用。”彭滟解釋道，但利用太赫茲技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)蛋白小分子的“指紋譜、快速、精準(zhǔn)”識(shí)別，“單次耗時(shí)4分鐘，簡(jiǎn)單的前處理，樣本幾乎沒有耗損，成本一次也就十元”。

彭滟表示，太赫茲技術(shù)未來(lái)可以應(yīng)用于疾病的早篩診斷，通過(guò)提取血液或尿液上的清液，滴在特制的芯片上，通過(guò)太赫茲?rùn)z測(cè)，最后通過(guò)和數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，可以從分子基團(tuán)角度直接明確疾病關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因子的含量，綜合準(zhǔn)確率高達(dá)94%以上。

“這項(xiàng)技術(shù)可以為心腦血管疾病、糖尿病、心梗、腦梗、阿爾茲海默癥等疾病患者帶來(lái)福音?！迸礓龠M(jìn)一步補(bǔ)充道，在這一過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)還形成了全面的支撐，包括設(shè)備、軟硬件的自主研發(fā)。

太赫茲光波特性研究、太赫茲便攜式光譜儀、太赫茲光譜在生物檢測(cè)中的應(yīng)用……科研里神秘之“光”正和老百姓生活發(fā)生著越來(lái)越緊密的聯(lián)系。彭滟表示：“高?？蒲腥藛T不能只發(fā)論文，我們要把研究結(jié)果轉(zhuǎn)換為真實(shí)有效的器件、能夠穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)，要把科研成果轉(zhuǎn)化成真正對(duì)社會(huì)有用的東西?！?/p>

彭滟說(shuō)自己的運(yùn)氣特別好，科研路上總有貴人相助。

從安徽師范大學(xué)物理與電子信息專業(yè)畢業(yè)后，她順利考上了心儀的華東師范大學(xué)光學(xué)專業(yè)（碩博連讀），導(dǎo)師是學(xué)界大牛曾和平教授。五年的求學(xué)之路為她打下了扎實(shí)的科研根基，曾教授的為人處事也讓她學(xué)會(huì)了做事嚴(yán)謹(jǐn)，善于接納不同意見。

而莊院士則給了她事業(yè)發(fā)展的平臺(tái)。彭滟最早參與的黑硅太陽(yáng)能電池項(xiàng)目是973子課題。后來(lái)，莊院士推薦她擔(dān)任該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。課題前后三年，彭滟的管理和課題全面掌握能力都得到了鍛煉。

莊松林院士有句名言：“研究光，就是要照亮他人！”如今彭滟言傳身教，傳承著兩位導(dǎo)師的“光之精神”。她希望自己也能成為一束光，照亮身邊更年輕的“尋光者”。

不同于很多實(shí)驗(yàn)室是研究生的“專屬”場(chǎng)地，彭滟的實(shí)驗(yàn)室里總會(huì)出現(xiàn)本科生的身影。她在本科學(xué)生的激光原理課堂上，不止一次鼓勵(lì)同學(xué)們到實(shí)驗(yàn)室參觀，提前引導(dǎo)他們找到自己的興趣點(diǎn)。

但真的想要成為彭滟的研究生，有三個(gè)問(wèn)題是每年面試的“必答題”：你對(duì)科研感不感興趣？感興趣的是哪個(gè)方向？吃不吃得了苦？

“無(wú)論是基礎(chǔ)研究，還是交叉學(xué)科，做科研除了認(rèn)真、能吃苦之外，我最看重的是誠(chéng)實(shí)，做科研最怕投機(jī)取巧?！迸礓賹?duì)自己也是如此要求。

愛因斯坦曾說(shuō)：“大多數(shù)人說(shuō)，才智造就了一位偉大的科學(xué)家，但他們錯(cuò)了：是人性?！比诵杂袝r(shí)候勝于科學(xué)上成功的能力，尤其是人性中的道德品質(zhì)和他人的信任感。或許，這也是眾多投資者認(rèn)可彭滟，并看好她的研究的原因。