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南大分析化学泰斗陈洪渊院士:科研教学两不误,犹望有益留人间
2019-06-21 中国教育和科研计算机网 袁玉凝

  2019年是新中国成立70周年,也是中国决胜进入创新型国家行列之年。新中国成立以来,知识创新蓬勃发展,创新正成为引领发展的第一动力,科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运和人民生活福祉。

  为弘扬新时代科学精神,搭建科学与社会跨界沟通的桥梁,中国教育和科研计算机网推出“与新中国同行——科技强国战略下的高校力量”活动,对老中青三代科学家及科研工作者进行系列专访。

  近日,小编有幸采访到了已是82岁高龄的陈洪渊院士。陈洪渊是我国分析化学领域的泰斗;是勇挑重担带领南大分析化学专业激流勇进的学科带头人;也是在南京大学执教逾半个世纪,桃李满天下的老师;更是顶天立地的创新先锋。让我们一起来探索陈洪渊院士科研与教学的人生吧。

  根植血液的家国情怀

  出生在动荡年间的陈洪渊院士一生历经许多波折。他1956年考入南京大学化学系学习。23岁(1960年)时于南京大学化学系放射化学专业提前毕业留校并转到分析化学任教的陈洪渊,直到1984年从德国留学回来后,才开始有了既定目标的科学研究。

  但是,即使在此前那些年代,即早在六十年代初期,在电分析化学方面他却还是坚持进行电极过程动力学的基础研究和电化学分析仪器的研制工作。他完成的线性扫描示波极谱仪和双向整流型检测相位可调的振动子方波极谱仪,1965年作为南京大学的优秀成果之一,被送往北京在教育部主办的“直属高等学校科研成果展览会”上展出。

  陈洪渊院士说,“当我1958年进入新建立的放射化学专业学习时,还没有学完电子学课程就开始并试制成功测量γ放射性强度的电子仪器(定标器)和高稳定高压直流稳压电源等。后来,我下过乡,做过管食堂的会计与“厨师”、办过生产半导体多晶硅的工厂、教过工农兵学员,当过助教进修班班主任……。但是,真正开始系统的、有明确目标的科学研究,即从事真正意义上的科学研究应该还是出国留学回来以后。”

  在谈到这中间变化不定的20多年,陈洪渊表示,不应强调个人得失,要心系祖国大局,要有家国情怀。事实上,陈洪渊也是时时刻刻以国家和集体为先,勇挑重担,默默奉献自己。

  南京大学分析化学学科建立于1952年。由于老一辈学者几十年的努力, 有厚重的学科积累。80年代初,在高鸿院士的领导下,分析化学专业分别在1981年首批建立了博士点,其后又于1987年被评为国家重点学科。

  陈洪渊从回国以后的1985年,即长期担任南京大学分析化学专业教研室主任,开始挑起专业建设和发展的重任。学科要可持续发展归根结底取决于人才。但从1991年起,因为随着一批老年教师的退休和高鸿院士的调任,分析化学只剩陈洪渊等两位教授和几位副教授,学科人才严重青黄不接。

  他开始严峻地面对学科发展路上的人才危机;面对困难和压力,陈洪渊院士毅然挑起了领导重担,在实际进行的学科建设和科研工作中遇到了种种困难,最使人困扰的就是人才和经费短缺,必需的实验设备无法购置,科研面临无以为继的窘境。

  于是,他四处奔走,力求借助学校整体的力量,依靠兄弟实验室以及校内其他院系部门的支持和帮助,步履艰难地做着自己实验室无法完成的任务。

  其间,陈洪渊求贤似渴,一方面千方百计设法引进国外优秀人才,在当时经费十分艰难的时候,把自己申请到的博士点基金全供新引进的同事使用;同时,调整研究方向,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长。

  由于人心团结,众志成城,力量倍增。经过十余年的艰苦奋斗和积累,终于渡过这段最困难时期,并获得较快的发展;随后,相继创建了南京大学分析科学研究所和《生命分析化学教育部实验室》,形成了以分析化学学科为核心,相关学科相互交叉合作的强大研究团队,直到进一步创建成《生命分析化学国家重点实验室》;亦为我国分析化学学科发展起到巨大的推动作用。

  陈洪渊院士在回忆这段漫长而艰难的往事时,话语总难免时有梗塞似有说不下去的样子,但话题一转回如今发展的大好形势时,则又坦然自若、滔滔不绝,神采依旧。

  正如已故科学家于敏所言:“一个人的名字,早晚是要没有的,能把微薄的力量融进祖国的强盛之中,便足以自慰了。”在陈洪渊眼里,个人的得失无足轻重,沉默时修身养心,爆发时为国为家,遇上冷风雨,何妨吟啸且徐行,只有如此,才能真正做到“回首向来萧瑟处,也无风雨也无晴”。

  科研是大厦,教学是地基

  陈洪渊说,对于大学老师而言,其根本的任务就是授业、播道与解惑。像南大这样的综合性大学,做一个大学教师,首先要把教学搞好,还要把科研搞上去;而且教学和科研相辅相成,互相促进;偏向任何一头都不对。

  著名科学家钱伟长教授曾精辟地指出:“你不教课,就不是教师;你不搞科研,就不是好教师”。但现实国内不少大学尤其是研究型大学都不同程度地存在着“重科研、轻教学”的现象,搞科研被认为是更有前途和“钱途”。

  谈及这一问题时,陈洪渊院士直言:“‘教学如刀背,科研似刀锋;教学为基地,科研为大厦’。当然,这些都是一种比喻,犹如砍柴的刀有厚实的刀背,锋利的刀锋就能所向披靡。”

  如果学生课堂基础知识扎实地学到手,理解文献资料和进行科研工作就能得心应手,犹如背厚锋刃的刀砍柴就能所向披靡;但比作“刀锋”的科研还得要通过实实在在的科研成绩才能显示出其锋利而坚韧!尽管教学成绩不像科研成果那样容易显现和量化,但教学质量的高低直接影响着人才培养,而人才则是科研得以持续发展的关键。

  没有从教学得到坚实的基础知积,就丧失了科研攻坚的能力。‘教学为地基,科研是大厦’亦意指科研成就的高楼大厦是建立在坚实的地基之上。总之,有高水平的教学质量这个‘刀背’,才可能有高强科研能力的‘刀锋’。

  当然,不言而喻,科研成果的确是显示锋芒之所。陈洪渊认为,教师职称和学科考评,长期以来普遍侧重科研成果,其中又以论文指标为先,这种偏颇情况如果不及时扭转,后果不堪设想。“当然,现在情况正在好转,很多学科已经开始重视教学了,未来我希望最好的教授能上教学第一线,把学生的基础夯实。”

  事实上,陈洪渊多年来一直重视课堂教学。在课堂上,他倡导启发式的教学理念,将看起来玄奥的概念,以生动活泼、深入浅出地语言讲解出来,激发学生学习的兴趣。他善于提纲挈领、归纳总结要点,使复杂问题易于理解;并运用比喻有利于加深理解和记忆。在学生眼中,陈洪渊老师有一颗“父心”,他是严格的,也是体贴的,他总是反复审核学生的实验数据,逐字逐句地推敲论文的语言表达,不辞辛劳地指点修正。

  不仅如此,陈洪渊还倡导学生要学会独立思考,提出问题。陈洪渊表示:“学习要有目标,要妥善选择;创新是根本,要创新就要知本,就得穷究物性,掌握事物变化规律,才能举一反三,驾驭自如。还有,需要目光远大,视野开阔,保持开放的心态,不要只关注于自己的小庙,这样路才会越走越宽广。”

  迄今为止,陈洪渊已经培养了120多名博士和硕士,指导了10余位博士后和多名进修教师。其中,有8名国家杰出青年基金获得者、3位教育部长江学者特聘教授、3名国家优秀青年基金获得者,2人获得中国青年女科学家奖,1人成为国际电化学学会会士,3人成为英国皇家学会会士。

  2015年,陈洪渊院士在国际《自然》集团杰出导师奖的评选中被授予“中国(南方)杰出导师终身成就奖”,该奖是全球著名学术期刊《自然》为强调导师启发学生(年轻科学家)的重要性而设立。2017年,他又当选为美国化学会会士(ACS Fellow), 当时,在我国大陆的学者还只有三名学者当选。

  顶天立地做科研

  在近60年的科研生涯里,陈洪渊院士一直走在分析化学的创新前沿。他用“顶天-立地”来形容分析化学科学研究的二个目标导向及其作用:“顶天”是指在前沿科技领域不断探索,求其重大的科学发现与颠覆性的创新;“顶天”还意味着努力担当完成国家重大基础研究、技术攻关、高新技术和在世界科技前沿领域的拼搏等。

  “立地”则是泛指科学技术与方法的发明与创新,要与发展国民经济及与国计民生的实际紧密结合,并落实到实际应用中去。分析化学在材料、能源(资源)、环境、生命等几大领域的应用,无处不在,无处不用。又如:在解决疾病诊断、食品安全检测、环境污染监测等方面分析化学的运用则已成为当前的热点,分析化学家对此负有责无旁贷的使命。

  陈洪渊院士强调对于基础研究应在科学上有所“发现”;在科学技术方法研究方面应重在“创新”;最终,又都要把科学上的发现和科学技术上的创新应用或落实到解决国民经济发展和社会实际的需求上,这就是我对所谓“顶天-立地”的理解。

  从80年代开始,陈洪渊就开始关注与探索针对生命分析化学的高灵敏、高选择的分析方法、技术和装置的研究。进入21世纪后,他带领的团队在前十几年研发的基础上,开始对单细胞生命活动过程中生物分子间的相互作用及其含量的变化等进行精准测量的研究,开拓生命分析化学研究新领域;并创建了《生命分析化学国家重点实验室》。

《单细胞时空分辨分子动态分析系统》之一角

《单细胞时空分辨分子动态分析系统》全貌

  近十多年来,陈洪渊院士团队围绕单细胞高时空分辨分析与成像,开发原创仪器。据介绍,此项成果可在微秒时间及在纳米量级的尺寸上,精准测量单个细胞内分子相互作用及其分布情况,为疾病诊疗提供重要信息,而且为深入理解生命过程的化学本质提供测量技术手段。

  陈洪渊表示:“世界上没有两片完全相同的树叶,世界上也没有两个完全相同的细胞。单个细胞里发生着什么样的反应,药物分子如何钻进去与细胞中物质起作用?这些相互作用的了解对疾病的诊疗有什么意义?等等,我们必须先要有对单个细胞进行精准分析测量的能力,这样才能进而面对大量细胞并通过统计学手段得出有规律或普适性的认识;进行单个细胞精准分析测量方法研究的意义也就在这里。因此,我们所做的一切研究,都是为了或有助于我们了解癌症等疾病的致病机理,为实现精准个体化治疗提供有价值的信息。”

  陈洪渊院士团队研制的“单细胞高时空分辨分子动态分析系统”类似于“化学显微镜”和“细胞放大镜”,可以通过综合电化学、光学、质谱检测模块,给每类各个细胞贴上分子“标签”,探知细胞内的化学变化。” 陈洪渊介绍道,癌细胞是善于伪装自己的,这个仪器有望在细胞病变的最早期,对病变细胞进行有效的识别研究,剥开癌细胞的“画皮”,从而去帮助临床大夫进行诊疗等等。

  陈洪渊院士简介

  分析化学家和教育家。1937年12月24日生于浙江三门,1961年毕业于南京大学化学系。1981-1984年在联邦德国美茵兹大学留学。南京大学化学化工学院教授、校学术委员和院学术委员会主任。历任教育部科技委委员与化学化工学部主任等;现任中国质谱学会理事长等职。2001年当选为中国科学院院士,2017年当选为美国化学会会士(ACS Fellow)。

  在学术研究和人才培养上卓有建树。在电化学分析的基础与应用、纳米生物电化学、仿生催化与生物传感、光电化学、微纳流控芯片及生命分析新装置新仪器等前沿领域的研究中成就卓著,开拓了富有前景的研究方向,获得多项国家级和省部级的科技奖励;培养了一批分析化学人才,大部分成为当前科技领域的中坚力量;荣获全国模范教师、全国先进工作者(劳模)等称号,和国际Nature集团杰出导师终身成就奖;积极主持和参与国家科教规划的制定和各类社团及研究机构的活动,为推动我国化学事业的发展,特别是为我国分析化学事业的发展和振兴作出了重要贡献。

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