從不輕言放棄
化學是人類探索世界的一種方式,在原子和分子的水平上,人類研究物質的組成、結構、性質、變化、制備和應用,無論是沉淀、結晶或是蒸發,每一種變化都是充滿著神奇的迭代。還濤從小就為包羅萬象的化學所著迷。“在嘉善高級中學讀高中時,我們的化學老師張金華教得特別好,讓我對化學的興趣更大了。”高二時,他獲得了全國高中化學競賽二等獎,這也奠定了他今后從事化學學習、科研的決心。
2006年,還濤憑借著優異的高考成績,如愿進入了浙江大學化學系。在大學期間,還濤成績名列前茅,始終保持在年級前五水平。因此在大學畢業后,他被保送前往加拿大阿爾伯塔大學化學系攻讀博士學位。阿爾伯塔大學是加拿大的著名學府,受當地發達的石油產業影響,該校的化學系實力非凡。在阿爾伯塔大學求學期間,還濤有幸遇到了良師,加拿大首席科學家、皇家科學院院士厲良教授(桐鄉烏鎮人)。名校、名師,又是老鄉,讓求學若渴的還濤如遇甘霖,他刻苦學習,努力科研,5年后順利取得了博士學位。隨后,他又前往全美國排名第二的生化類研究所——美國加州斯克利普斯研究所進行博士后訓練,在代謝組學創始人之一的Gary Siuzdak教授的課題組繼續從事代謝組學和系統生物學的研究。
還濤說自己的求學經歷并非一帆風順。“其實我進入浙大時,成績也并不靠前。但我最大的優點就是不輕言放棄。”在浙大時期,他始終堅持刻苦學習,不斷縮小與同學的差距。而這份堅持,也讓他在科研上取得建樹。
在剛剛進入美國加州斯克利普斯研究所時,教授給了還濤一個研究課題。這個課題原本是實驗室其他同事負責的,但由于創新和工作量不夠,課題論文被期刊拒收,同事也放棄了這個課題研究。教授把這個課題交給還濤,本意是想讓他通過這個課題適應實驗室工作環境。“很多人跟我說這個課題做不下去。”還濤卻不想輕易放棄,他選擇了堅持做下去。
還濤換了個角度,繼續該課題的研究,他做了半年時間的數據采集,并征求大量意見建議,最終獲得了巨大突破。他將研究成果撰寫成文,并被權威雜志《Nature Methods》錄用發表。一般而言,科研人員要取得這樣的科研成果往往需要2年左右時間,但還濤卻只用了短短的半年,他說這全賴三樣“法寶”:“一是要堅持,二要學會找新的研究角度,三則是要學會不受他人影響。”
憑借著這三樣“法寶”,還濤在科研路上不斷擷取果實,截至2021年4月,他已在綜合或專業領域內權威期刊《Nature Methods》(影響因子:28.467)、《Nature Protocols》(影響因子:11.334)、《Analytical Chemistry》(影響因子:6.350)等發表論文50余篇,被引用1700多次,H-index(評價學術成就的新方法,h指數越高則論文影響力越大)指數達20。其中,他以第一作者和共同第一作者身份在《Nature Methods》和《Nature Protocols》發表的代謝組學生物信息學工具(XCMS Online)已經成為代謝組學領域最常用的軟件工具之一,已經有超過5萬的科研工作者注冊并使用。
與學生共成長
2018年7月,還濤入職世界排名38位的加拿大不列顛哥倫比亞大學化學系,擔任助理教授(終身軌),承擔教學任務的同時開展獨立研究工作。31歲在世界頂尖大學成為教授,還濤完成了別人眼中“不可能的任務”。要知道國外大學的教職競爭非常激烈。“一個職位,經常有200多名博士和博士后同時競聘,并需要經過多輪選拔和考核,最終只有一人獲得該職位。”而作為母語非英語的外國人,想取得教職更是難上加難。
“我的個人成長離不開父母、師長的幫助與影響。從他們身上,我學會了為他人考慮,善待學生。”還濤說,自己在嘉善一中讀初中時調皮、貪玩,學習成績并不好。但是班主任凌靜老師卻看到了他的潛力,為了不讓這棵“好苗子”荒廢了,凌老師找來還濤的父母長談,叮囑他們一定要在孩子的教育上多花功夫。在那之后,還濤的父母與老師加強了聯系,共同督促還濤好好學習。“我的成績一下就上去了。”原本成績中下的還濤(年級排名300左右),一舉躍入全校前十名,在中考時更取得了全縣第21名的成績。
這段溫暖的經歷,也讓還濤日后對于“教師”這一角色有了更深刻的理解。在他看來,幫助學生成長,取得一定的人生高度,才是作為教授的成功。他認為,教學是教學相長的過程,“學生年輕,想法更多、更大膽,經歷也更好。”因此,他盡量在繁忙的工作中抽出時間與課題組的學生們溝通、交流,把自己的技術和經驗手把手地交給學生。
在平時,還濤還會經常組織學生們聚餐,了解學生在生活、學習中遇到的問題,并作為過來人給出一些中肯的意見。雖然科研工作緊張、忙碌,但還濤的課題組始終有著輕松的工作氛圍。他的課題組現有博士后1人、博士生8人、計算機科研助理5人。課題組研究方向為基于質譜的分析技術研發和生物信息學軟件開發,利用代謝組學技術研究與健康和疾病相關的生命醫學問題,具體包括基于高效液相色譜串聯質譜技術,開發精準定量分析生物樣品中代謝物水平的方法;研發新型生物信息學軟件以更加準確判定未知代謝物化學結構;利用非靶向代謝組學技術,篩選疾病相關的生物標志物,并確定其在臨床中的應用前景。
自2018年獨立開展科研工作以來,還濤的課題組已經發表論文30篇,他還以首席項目負責人獲得科研資金超過500萬加幣(約2500萬人民幣),成為一顆冉冉升起的學術新星。
推動研究運用于醫療
合理的人生規劃是還濤事業上成功的重要因素。還濤坦言剛進入博士后訓練時,給自己畫了條“線”。“我給自己一個目標,或者說期限,就是2年內如果做不出任何科研成績的話,我就選擇去工作。”好在半年后,他就在《Nature Methods》上發表了論文,這也是他所研究的領域里第一篇登上《Nature Methods》的論文,“那時候就知道,以后找教職有底氣了。”
是的,雖然給自己畫了放棄的“線”,但在還濤心里從未想過離開學術圈、放棄自己鐘愛的科研工作。“我喜歡搞科研,喜歡學術自由,喜歡把自己的想法真真切切地‘做’出來。”他致力于推動代謝組學運用于醫療方面。
經過研究,還濤發現通過唾液可以檢測到一種跟阿爾茨海默病有關的微量代謝物,準確率可以達到90%以上。“在還沒發病之前,血液中這種蛋白的含量就會升高,進而將這項發現運用于阿爾茨海默病早期診斷。”還濤將高效液相色譜串聯質譜平臺運用于各種疾病潛在生物標志物篩查和診斷分析中,目前已完成了對阿爾茨海默病、三陰性乳腺癌、前列腺癌的早期診斷分析。他對阿爾茨海默病的早期診斷工作,受到了廣泛報道并在加拿大已經進入臨床試驗階段,有望在未來幾年內進入市場,幫助廣大患者早期診斷阿爾茨海默病。
還濤還利用計算機技術,不斷提升科研效率。他利用編程語言R,開發了代謝組學數據采集分析方法和數據處理程序,用于提高高效液相色譜串聯質譜代謝物檢測靈敏度和檢測范圍,同時降低代謝組學數據中的缺少值的數目和進一步提高非靶標代謝組學技術定量結果的準確性。他還利用Python、Java等軟件,開發了基于云端技術的代謝產物的鑒定平臺,通過建立結合保留時間校正算法的代謝產物標準庫,為進行快速代謝產物鑒定提供標準數據庫,并運用計算機產生了一個包含38萬種人類代謝產物的模擬碎片離子光譜庫。該譜庫還允許通過比對實驗碎片離子光譜進行代謝產物的鑒定分析。目前,該項工作已被廣泛運用在代謝組學中代謝物的鑒定,尤其是未知代謝物的鑒定。
雖然身在他鄉,但還濤一直關心著家鄉的發展。這些年來,他每年暑假都會受邀到國內的各個大學做講座,只要一有空閑,他就會回嘉善陪父母住一段時間。“嘉善這幾年的變化很大。其實嘉善的變化也是我們國家發展的一個縮影。”還濤說,雖然現在還沒有機會為家鄉的發展作貢獻,但他會與家鄉保持交流和聯系,“還有就是努力把自己的學術研究事業做得更好,展現咱們中國人扎實、努力的形象。”
參考資料
[1] 還濤:從嘉善走出的“世界級”青年化學教授 https://zj.zjol.com.cn/news.html?id=1660019
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