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南大分析化學泰斗陳洪淵院士:科研教學兩不誤,猶望有益留人間
2019-06-21 中國教育和科研計算機網 袁玉凝

  2019年是新中國成立70周年,也是中國決勝進入創新型國家行列之年。新中國成立以來,知識創新蓬勃發展,創新正成為引領發展的第一動力,科學技術從來沒有像今天這樣深刻影響著國家前途命運和人民生活福祉。

  為弘揚新時代科學精神,搭建科學與社會跨界溝通的橋梁,中國教育和科研計算機網推出“與新中國同行——科技強國戰略下的高校力量”活動,對老中青三代科學家及科研工作者進行系列專訪。

  近日,小編有幸采訪到了已是82歲高齡的陳洪淵院士。陳洪淵是我國分析化學領域的泰斗;是勇挑重擔帶領南大分析化學專業激流勇進的學科帶頭人;也是在南京大學執教逾半個世紀,桃李滿天下的老師;更是頂天立地的創新先鋒。讓我們一起來探索陳洪淵院士科研與教學的人生吧。

  根植血液的家國情懷

  出生在動蕩年間的陳洪淵院士一生歷經許多波折。他1956年考入南京大學化學系學習。23歲(1960年)時于南京大學化學系放射化學專業提前畢業留校并轉到分析化學任教的陳洪淵,直到1984年從德國留學回來后,才開始有了既定目標的科學研究。

  但是,即使在此前那些年代,即早在六十年代初期,在電分析化學方面他卻還是堅持進行電極過程動力學的基礎研究和電化學分析儀器的研制工作。他完成的線性掃描示波極譜儀和雙向整流型檢測相位可調的振動子方波極譜儀,1965年作為南京大學的優秀成果之一,被送往北京在教育部主辦的“直屬高等學校科研成果展覽會”上展出。

  陳洪淵院士說,“當我1958年進入新建立的放射化學專業學習時,還沒有學完電子學課程就開始并試制成功測量γ放射性強度的電子儀器(定標器)和高穩定高壓直流穩壓電源等。后來,我下過鄉,做過管食堂的會計與“廚師”、辦過生產半導體多晶硅的工廠、教過工農兵學員,當過助教進修班班主任……。但是,真正開始系統的、有明確目標的科學研究,即從事真正意義上的科學研究應該還是出國留學回來以后。”

  在談到這中間變化不定的20多年,陳洪淵表示,不應強調個人得失,要心系祖國大局,要有家國情懷。事實上,陳洪淵也是時時刻刻以國家和集體為先,勇挑重擔,默默奉獻自己。

  南京大學分析化學學科建立于1952年。由于老一輩學者幾十年的努力, 有厚重的學科積累。80年代初,在高鴻院士的領導下,分析化學專業分別在1981年首批建立了博士點,其后又于1987年被評為國家重點學科。

  陳洪淵從回國以后的1985年,即長期擔任南京大學分析化學專業教研室主任,開始挑起專業建設和發展的重任。學科要可持續發展歸根結底取決于人才。但從1991年起,因為隨著一批老年教師的退休和高鴻院士的調任,分析化學只剩陳洪淵等兩位教授和幾位副教授,學科人才嚴重青黃不接。

  他開始嚴峻地面對學科發展路上的人才危機;面對困難和壓力,陳洪淵院士毅然挑起了領導重擔,在實際進行的學科建設和科研工作中遇到了種種困難,最使人困擾的就是人才和經費短缺,必需的實驗設備無法購置,科研面臨無以為繼的窘境。

  于是,他四處奔走,力求借助學校整體的力量,依靠兄弟實驗室以及校內其他院系部門的支持和幫助,步履艱難地做著自己實驗室無法完成的任務。

  其間,陳洪淵求賢似渴,一方面千方百計設法引進國外優秀人才,在當時經費十分艱難的時候,把自己申請到的博士點基金全供新引進的同事使用;同時,調整研究方向,合理布局,加大自培的力度,使青年才俊和骨干人才得以迅速成長。

  由于人心團結,眾志成城,力量倍增。經過十余年的艱苦奮斗和積累,終于渡過這段最困難時期,并獲得較快的發展;隨后,相繼創建了南京大學分析科學研究所和《生命分析化學教育部實驗室》,形成了以分析化學學科為核心,相關學科相互交叉合作的強大研究團隊,直到進一步創建成《生命分析化學國家重點實驗室》;亦為我國分析化學學科發展起到巨大的推動作用。

  陳洪淵院士在回憶這段漫長而艱難的往事時,話語總難免時有梗塞似有說不下去的樣子,但話題一轉回如今發展的大好形勢時,則又坦然自若、滔滔不絕,神采依舊。

  正如已故科學家于敏所言:“一個人的名字,早晚是要沒有的,能把微薄的力量融進祖國的強盛之中,便足以自慰了。”在陳洪淵眼里,個人的得失無足輕重,沉默時修身養心,爆發時為國為家,遇上冷風雨,何妨吟嘯且徐行,只有如此,才能真正做到“回首向來蕭瑟處,也無風雨也無晴”。

  科研是大廈,教學是地基

  陳洪淵說,對于大學老師而言,其根本的任務就是授業、播道與解惑。像南大這樣的綜合性大學,做一個大學教師,首先要把教學搞好,還要把科研搞上去;而且教學和科研相輔相成,互相促進;偏向任何一頭都不對。

  著名科學家錢偉長教授曾精辟地指出:“你不教課,就不是教師;你不搞科研,就不是好教師”。但現實國內不少大學尤其是研究型大學都不同程度地存在著“重科研、輕教學”的現象,搞科研被認為是更有前途和“錢途”。

  談及這一問題時,陳洪淵院士直言:“‘教學如刀背,科研似刀鋒;教學為基地,科研為大廈’。當然,這些都是一種比喻,猶如砍柴的刀有厚實的刀背,鋒利的刀鋒就能所向披靡。”

  如果學生課堂基礎知識扎實地學到手,理解文獻資料和進行科研工作就能得心應手,猶如背厚鋒刃的刀砍柴就能所向披靡;但比作“刀鋒”的科研還得要通過實實在在的科研成績才能顯示出其鋒利而堅韌!盡管教學成績不像科研成果那樣容易顯現和量化,但教學質量的高低直接影響著人才培養,而人才則是科研得以持續發展的關鍵。

  沒有從教學得到堅實的基礎知積,就喪失了科研攻堅的能力。‘教學為地基,科研是大廈’亦意指科研成就的高樓大廈是建立在堅實的地基之上。總之,有高水平的教學質量這個‘刀背’,才可能有高強科研能力的‘刀鋒’。

  當然,不言而喻,科研成果的確是顯示鋒芒之所。陳洪淵認為,教師職稱和學科考評,長期以來普遍側重科研成果,其中又以論文指標為先,這種偏頗情況如果不及時扭轉,后果不堪設想。“當然,現在情況正在好轉,很多學科已經開始重視教學了,未來我希望最好的教授能上教學第一線,把學生的基礎夯實。”

  事實上,陳洪淵多年來一直重視課堂教學。在課堂上,他倡導啟發式的教學理念,將看起來玄奧的概念,以生動活潑、深入淺出地語言講解出來,激發學生學習的興趣。他善于提綱挈領、歸納總結要點,使復雜問題易于理解;并運用比喻有利于加深理解和記憶。在學生眼中,陳洪淵老師有一顆“父心”,他是嚴格的,也是體貼的,他總是反復審核學生的實驗數據,逐字逐句地推敲論文的語言表達,不辭辛勞地指點修正。

  不僅如此,陳洪淵還倡導學生要學會獨立思考,提出問題。陳洪淵表示:“學習要有目標,要妥善選擇;創新是根本,要創新就要知本,就得窮究物性,掌握事物變化規律,才能舉一反三,駕馭自如。還有,需要目光遠大,視野開闊,保持開放的心態,不要只關注于自己的小廟,這樣路才會越走越寬廣。”

  迄今為止,陳洪淵已經培養了120多名博士和碩士,指導了10余位博士后和多名進修教師。其中,有8名國家杰出青年基金獲得者、3位教育部長江學者特聘教授、3名國家優秀青年基金獲得者,2人獲得中國青年女科學家獎,1人成為國際電化學學會會士,3人成為英國皇家學會會士。

  2015年,陳洪淵院士在國際《自然》集團杰出導師獎的評選中被授予“中國(南方)杰出導師終身成就獎”,該獎是全球著名學術期刊《自然》為強調導師啟發學生(年輕科學家)的重要性而設立。2017年,他又當選為美國化學會會士(ACS Fellow), 當時,在我國大陸的學者還只有三名學者當選。

  頂天立地做科研

  在近60年的科研生涯里,陳洪淵院士一直走在分析化學的創新前沿。他用“頂天-立地”來形容分析化學科學研究的二個目標導向及其作用:“頂天”是指在前沿科技領域不斷探索,求其重大的科學發現與顛覆性的創新;“頂天”還意味著努力擔當完成國家重大基礎研究、技術攻關、高新技術和在世界科技前沿領域的拼搏等。

  “立地”則是泛指科學技術與方法的發明與創新,要與發展國民經濟及與國計民生的實際緊密結合,并落實到實際應用中去。分析化學在材料、能源(資源)、環境、生命等幾大領域的應用,無處不在,無處不用。又如:在解決疾病診斷、食品安全檢測、環境污染監測等方面分析化學的運用則已成為當前的熱點,分析化學家對此負有責無旁貸的使命。

  陳洪淵院士強調對于基礎研究應在科學上有所“發現”;在科學技術方法研究方面應重在“創新”;最終,又都要把科學上的發現和科學技術上的創新應用或落實到解決國民經濟發展和社會實際的需求上,這就是我對所謂“頂天-立地”的理解。

  從80年代開始,陳洪淵就開始關注與探索針對生命分析化學的高靈敏、高選擇的分析方法、技術和裝置的研究。進入21世紀后,他帶領的團隊在前十幾年研發的基礎上,開始對單細胞生命活動過程中生物分子間的相互作用及其含量的變化等進行精準測量的研究,開拓生命分析化學研究新領域;并創建了《生命分析化學國家重點實驗室》。

《單細胞時空分辨分子動態分析系統》之一角

《單細胞時空分辨分子動態分析系統》全貌

  近十多年來,陳洪淵院士團隊圍繞單細胞高時空分辨分析與成像,開發原創儀器。據介紹,此項成果可在微秒時間及在納米量級的尺寸上,精準測量單個細胞內分子相互作用及其分布情況,為疾病診療提供重要信息,而且為深入理解生命過程的化學本質提供測量技術手段。

  陳洪淵表示:“世界上沒有兩片完全相同的樹葉,世界上也沒有兩個完全相同的細胞。單個細胞里發生著什么樣的反應,藥物分子如何鉆進去與細胞中物質起作用?這些相互作用的了解對疾病的診療有什么意義?等等,我們必須先要有對單個細胞進行精準分析測量的能力,這樣才能進而面對大量細胞并通過統計學手段得出有規律或普適性的認識;進行單個細胞精準分析測量方法研究的意義也就在這里。因此,我們所做的一切研究,都是為了或有助于我們了解癌癥等疾病的致病機理,為實現精準個體化治療提供有價值的信息。”

  陳洪淵院士團隊研制的“單細胞高時空分辨分子動態分析系統”類似于“化學顯微鏡”和“細胞放大鏡”,可以通過綜合電化學、光學、質譜檢測模塊,給每類各個細胞貼上分子“標簽”,探知細胞內的化學變化。” 陳洪淵介紹道,癌細胞是善于偽裝自己的,這個儀器有望在細胞病變的最早期,對病變細胞進行有效的識別研究,剝開癌細胞的“畫皮”,從而去幫助臨床大夫進行診療等等。

  陳洪淵院士簡介

  分析化學家和教育家。1937年12月24日生于浙江三門,1961年畢業于南京大學化學系。1981-1984年在聯邦德國美茵茲大學留學。南京大學化學化工學院教授、校學術委員和院學術委員會主任。歷任教育部科技委委員與化學化工學部主任等;現任中國質譜學會理事長等職。2001年當選為中國科學院院士,2017年當選為美國化學會會士(ACS Fellow)。

  在學術研究和人才培養上卓有建樹。在電化學分析的基礎與應用、納米生物電化學、仿生催化與生物傳感、光電化學、微納流控芯片及生命分析新裝置新儀器等前沿領域的研究中成就卓著,開拓了富有前景的研究方向,獲得多項國家級和省部級的科技獎勵;培養了一批分析化學人才,大部分成為當前科技領域的中堅力量;榮獲全國模范教師、全國先進工作者(勞模)等稱號,和國際Nature集團杰出導師終身成就獎;積極主持和參與國家科教規劃的制定和各類社團及研究機構的活動,為推動我國化學事業的發展,特別是為我國分析化學事業的發展和振興作出了重要貢獻。

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