徐濤和學(xué)生在一起。

徐濤很早就表現(xiàn)出了“科學(xué)刺兒頭”的特質(zhì)：24歲，他指出進(jìn)口膜片鉗儀器系統(tǒng)中的一個(gè)“bug”，獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主E·內(nèi)爾（E. Neher）教授的青睞。內(nèi)爾教授后來(lái)指名邀請(qǐng)徐濤到其實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)，1年后，他在內(nèi)爾教授實(shí)驗(yàn)室又質(zhì)疑了內(nèi)爾本人的一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

他的履歷表也被很多人稱(chēng)作“亮瞎眼”。30歲，他獲得“國(guó)家杰出青年基金”資助。33歲，他入選中科院“百人計(jì)劃”。34歲，他擔(dān)任科技部973項(xiàng)目“生物膜和膜蛋白的結(jié)構(gòu)與功能研究”的首席科學(xué)家，總經(jīng)費(fèi)達(dá)2500萬(wàn)，將如此重大的科研任務(wù)交給一個(gè)年僅34歲的科學(xué)家，在科技部也不多見(jiàn)。2007年至今，一直擔(dān)任中科院生物物理研究所所長(zhǎng)。

44歲，他擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院大學(xué)本科生科學(xué)家班主任，對(duì)本科學(xué)生比對(duì)自己的碩博研究生還要偏愛(ài)。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生多來(lái)體驗(yàn)，自費(fèi)請(qǐng)學(xué)生吃飯，帶他們打真人CS，他用各種方式，讓學(xué)生愛(ài)上科研。

2016年，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)公布自1986年成立以來(lái)30年獲得經(jīng)費(fèi)最多的科學(xué)家排行榜，他排在生命科學(xué)部的第二名，共獲得11個(gè)項(xiàng)目的資助。

憑什么質(zhì)疑諾獎(jiǎng)得主

有人說(shuō)，徐濤如果不在本科學(xué)習(xí)中打好數(shù)理基礎(chǔ)，他根本不敢質(zhì)疑內(nèi)爾。

1994年，諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主（1991年）內(nèi)爾博士訪(fǎng)問(wèn)華中理工大學(xué)，24歲的徐濤作為生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的博士生，給內(nèi)爾演示了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)指出當(dāng)時(shí)從國(guó)外進(jìn)口最先進(jìn)的膜片鉗設(shè)備中（由內(nèi)爾教授發(fā)明）有一個(gè)軟件，存在設(shè)計(jì)不合理的地方。“這個(gè)軟件是用來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品檢測(cè)、分析的。但是有一個(gè)背景干擾沒(méi)有去除掉，將影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。”徐濤說(shuō)。

徐濤發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題。而且，由于本科專(zhuān)業(yè)是自動(dòng)控制工程，他對(duì)于程序編寫(xiě)也很擅長(zhǎng)。所以，他就直接把這個(gè)有問(wèn)題的軟件給修改了。徐濤的能力給內(nèi)爾留下了深刻的印象，1995年底，他邀請(qǐng)徐濤到德國(guó)馬克斯·普朗克生物物理化學(xué)研究所（簡(jiǎn)稱(chēng)：馬普所）的實(shí)驗(yàn)室接受聯(lián)合培養(yǎng)一年。

上次的軟件修改只是一個(gè)優(yōu)化，在馬普所，徐濤開(kāi)始大放異彩。

徐濤去內(nèi)爾實(shí)驗(yàn)室時(shí)，內(nèi)爾已經(jīng)不親自做實(shí)驗(yàn)了，他把自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái)給了徐濤，要徐濤把實(shí)驗(yàn)臺(tái)拆了，重新搭一套具備先進(jìn)光路系統(tǒng)的膜片鉗設(shè)備。

徐濤把這套復(fù)雜的系統(tǒng)完全組裝起來(lái)了，還發(fā)現(xiàn)了內(nèi)爾教授原來(lái)的設(shè)計(jì)有錯(cuò)誤。“剛開(kāi)始我指給他看，內(nèi)爾還不是很相信。后來(lái)我又給他說(shuō)，他想了幾天，說(shuō)我是對(duì)的。”這樣的糾錯(cuò)讓內(nèi)爾更加認(rèn)定了徐濤的科研潛力，也把更多好的科研項(xiàng)目送到了徐濤手里。1998年和1999年兩年間，徐濤在內(nèi)爾的指導(dǎo)下在《Nature Neuroscience》《Cell》《EMBO》雜志上共發(fā)表三篇論文，其中兩篇是第一作者。

在馬普所跟國(guó)外學(xué)生相處時(shí)，徐濤發(fā)現(xiàn)國(guó)外生物學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，知識(shí)面很寬廣，數(shù)理化、計(jì)算機(jī)等各方面的訓(xùn)練都很扎實(shí)，尤其是程序?qū)懙煤芰�。相�?duì)而言，國(guó)內(nèi)學(xué)生物的學(xué)生，在數(shù)學(xué)、物理、編程方面的訓(xùn)練還是有一些差距的。

徐濤組裝內(nèi)爾教授的那套系統(tǒng)時(shí)，涉及很多計(jì)算和光學(xué)系統(tǒng)的知識(shí)，如果他數(shù)理基礎(chǔ)不好，就很難理解光路設(shè)計(jì)等。系統(tǒng)組裝完后，徐濤和一個(gè)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的伊朗學(xué)生搭檔做“細(xì)胞內(nèi)鈣緩沖系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性研究”的課題，要做非常復(fù)雜的計(jì)算分析。徐濤表示，“虧得在大學(xué)里面認(rèn)真學(xué)了微積分，不然很難看懂伊朗同學(xué)的數(shù)學(xué)公式。”

在獲得諾貝爾獎(jiǎng)的成果中，純粹的科學(xué)發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)生的成果僅占1／3，因儀器、手段及工具創(chuàng)新而取得的成果約占1／3，此外，由方法、思路創(chuàng)新取得的成果也約占1／3。就像內(nèi)爾教授因膜片鉗技術(shù)獲得諾獎(jiǎng)，他讓整個(gè)細(xì)胞膜離子通道研究領(lǐng)域前進(jìn)了一大步，全世界很多實(shí)驗(yàn)室都在用他的技術(shù)。又如2014年超分辨光學(xué)成像技術(shù)，推動(dòng)了整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。徐濤認(rèn)為生物學(xué)研究要想整個(gè)領(lǐng)域往前走一大步，就需要有新技術(shù)新方法的突破。

2009年9月10日，中科院成立北京生命科學(xué)研究院生命科學(xué)儀器與技術(shù)創(chuàng)新中心，徐濤任中心主任。近20年來(lái)，徐濤一直致力于膜轉(zhuǎn)運(yùn)前沿科學(xué)問(wèn)題研究，在囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)領(lǐng)域做出了讓外國(guó)同行敬佩的系統(tǒng)性貢獻(xiàn)。

科學(xué)研究的方向比速度更重要

2013年，詹姆斯·羅斯曼（James Rothman）因發(fā)現(xiàn)SNARE蛋白而獲諾貝爾獎(jiǎng)，而徐濤對(duì)SNARE復(fù)合物的研究早于1996年在馬普所求學(xué)期間。當(dāng)時(shí)，大家普遍接受的理論是囊泡分泌需要解聚SNARE復(fù)合物來(lái)提供能量。隨后，徐濤的工作提出了相反的觀(guān)點(diǎn)——囊泡分泌需要形成穩(wěn)定的SNARE復(fù)合物，這個(gè)模型在質(zhì)疑聲不斷得到更多的支持，現(xiàn)已被廣泛接受。

2014年，超分辨顯微成像技術(shù)獲得諾貝爾獎(jiǎng)。此前通過(guò)多年研究，徐濤就已經(jīng)開(kāi)展了超分辨顯微技術(shù)的研制，還發(fā)展了一系列具有高亮度和穩(wěn)定性的光轉(zhuǎn)化熒光蛋白探針，這些探針是提高分辨率的核心。新探針在眾多領(lǐng)域表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景，已在超過(guò)200家國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室得到廣泛使用。

算法對(duì)提高超分辨成像的速度及分辨率至關(guān)重要。徐濤發(fā)展了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新算法，受到因超分辨成像而獲諾貝爾獎(jiǎng)的莫爾納爾（Moerner）教授的好評(píng)，認(rèn)為新算法在不損失定位精度的前提下把計(jì)算速度提高了5個(gè)數(shù)量級(jí)，并可提供分子三維取向的信息。

除去這些已經(jīng)獲得諾獎(jiǎng)的研究，徐濤手頭正在開(kāi)展一項(xiàng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)激烈，且有可能是下一個(gè)技術(shù)風(fēng)口的研究——冷凍超分辨熒光－電鏡的關(guān)聯(lián)成像技術(shù)。

2011年，徐濤在首批國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)“重大儀器研制專(zhuān)項(xiàng)”的支持下，自主研發(fā)了一套冷凍超分辨熒光－電鏡關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)（csCLEM），并取得了國(guó)際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)：冷凍光學(xué)定位精度達(dá)到了10nm，比之前國(guó)際報(bào)道水平提高一個(gè)數(shù)量級(jí)；首次實(shí)現(xiàn)了三維空間的關(guān)聯(lián)成像；首次實(shí)現(xiàn)了哺乳細(xì)胞中蛋白相對(duì)于細(xì)胞器的納米精度定位。該工作引起了國(guó)際同行的關(guān)注，受邀在2015年美國(guó)Gordon會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告，被認(rèn)為是冷凍超分辨光電關(guān)聯(lián)成像的“First proof of concept”實(shí)驗(yàn)。

世界上沒(méi)有一種“輕松的科學(xué)”

在很多同行眼里，徐濤的勤奮是出了名的，因?yàn)槭澜缟蠜](méi)有一種“輕松的科學(xué)”。

在馬普所，徐濤的習(xí)慣是當(dāng)天的數(shù)據(jù)當(dāng)天分析。他自己寫(xiě)了個(gè)數(shù)據(jù)分析程序，白天采集數(shù)據(jù)，晚上下班后程序會(huì)自動(dòng)讀取并分析數(shù)據(jù)，打出分析報(bào)表。第二天早上來(lái)了，他就邊喝咖啡，邊看昨天的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。國(guó)外的學(xué)生相對(duì)比較悠閑，周末一般不來(lái)，而徐濤總是周末到實(shí)驗(yàn)室加班。徐濤認(rèn)為自己所取得的成績(jī)主要來(lái)自于勤奮。

徐濤鼓勵(lì)學(xué)生積累扎實(shí)的數(shù)理功底，掌握好計(jì)算機(jī)工具，鼓勵(lì)學(xué)生多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)樵诳茖W(xué)上最好的助手是自己的頭腦，而不是別的東西。

大三時(shí)，徐濤一下課就往實(shí)驗(yàn)室跑，他做的畢業(yè)課題還拿到了全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”大賽二等獎(jiǎng)。大四時(shí)，他一邊做實(shí)驗(yàn)，一邊去上研究生課程，上完后考試成績(jī)很不錯(cuò)，老師們就允許他明年入學(xué)后免修。這樣，徐濤相當(dāng)于大四提前修了研究生的課。研究生時(shí)，他用了更多時(shí)間去外面做課題，研二到北京時(shí)，他還順道修了北京醫(yī)科大學(xué)的免疫學(xué)等醫(yī)學(xué)課程。中國(guó)科學(xué)院大學(xué)也給了本科生“提前上研究生課程，并算學(xué)分”的權(quán)利，所以徐濤常鼓勵(lì)學(xué)生：“多學(xué)點(diǎn)，哪怕以后興趣轉(zhuǎn)換了，打下了好基礎(chǔ)，也會(huì)給你更多選擇的自由。”

徐濤一直主張要多給本科生機(jī)會(huì)，讓他們來(lái)實(shí)驗(yàn)室體驗(yàn)，收到同學(xué)的郵件，他總是即刻回復(fù)——隨時(shí)可以來(lái)實(shí)驗(yàn)室。

中科院生物物理研究所和華中科技大學(xué)合辦的“貝時(shí)璋菁英班”的本科生和中國(guó)科學(xué)院大學(xué)的本科生，也老愛(ài)往徐濤課題組的實(shí)驗(yàn)室跑。除了出差和上課，其余時(shí)間他幾乎都在實(shí)驗(yàn)室，他說(shuō)：“科學(xué)研究得動(dòng)手呀，到實(shí)驗(yàn)室才有發(fā)揮的場(chǎng)地嘛！”

在“濤班”怎樣當(dāng)班主任

2014年，徐濤開(kāi)始擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院大學(xué)首屆本科生1408班的班主任，班校取名“濤班”。他對(duì)本科生特別上心。

中科院生物物理研究所科教融合辦公室的呂平平老師說(shuō)：“徐所很忙，為工作上的事兒請(qǐng)他簽字都要提前預(yù)約，甚至有時(shí)候，向他匯報(bào)工作都要排隊(duì)。但，他對(duì)學(xué)生是最慷慨的。只要有學(xué)生在班級(jí)微信群里提問(wèn)，徐所再忙都會(huì)回復(fù)，哪怕是非常小的問(wèn)題，哪怕是晚上12點(diǎn)，他看到了也會(huì)回復(fù)。遇到需要查閱資料，不能立刻給出答案的問(wèn)題，他會(huì)馬上轉(zhuǎn)達(dá)給其他老師，保證最快告訴學(xué)生答案。”

涉及到教學(xué)的事情，徐濤也總是要第一時(shí)間解決。有一次，學(xué)生在群里抱怨實(shí)驗(yàn)課被延遲了，徐濤立馬打電話(huà)給呂平平，問(wèn)“儀器到哪了？什么時(shí)候能正常開(kāi)課啊？”他給本科生開(kāi)設(shè)的生命科學(xué)導(dǎo)論和普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)兩門(mén)課，雖然都有教師助教，但仍親自為學(xué)生答疑解惑、查閱學(xué)生作業(yè)。

一次，一個(gè)學(xué)生在微信上向徐濤咨詢(xún)?nèi)鹗柯迳Ｂ?lián)邦理工學(xué)院及其他歐洲學(xué)校的情況，沒(méi)想到徐濤第二天就給她回了電話(huà)。她說(shuō)，“徐老師特意為我咨詢(xún)了在歐洲工作過(guò)的朋友，據(jù)他了解到的情況，他鼓勵(lì)我申請(qǐng)這個(gè)學(xué)校，還要為我寫(xiě)推薦信。”

徐濤以前的學(xué)生，現(xiàn)在的同事薛艷紅說(shuō)，“徐老師的科研思路很準(zhǔn)，他給學(xué)生的指導(dǎo)挺細(xì)致的。比如，我們某些實(shí)驗(yàn)連續(xù)幾次結(jié)果都不太好，覺(jué)得沒(méi)什么發(fā)現(xiàn)。但徐老師對(duì)比著看了幾次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，就會(huì)有重要的新發(fā)現(xiàn)。我跟著徐老師十幾年了，特別佩服他。”

“濤班”的青年班主任——吳亮其說(shuō)，“徐濤應(yīng)該是本科生學(xué)業(yè)導(dǎo)師中請(qǐng)學(xué)生吃飯最多的老師之一，都是他自費(fèi)的。”

濤班的“班會(huì)”有一半數(shù)量是在飯店里開(kāi)的，30個(gè)學(xué)生圍坐3桌，飯前聊各種問(wèn)題。吳亮其說(shuō)，“徐濤特別潮，很能跟得上年輕人愛(ài)聊的話(huà)題。”班里有個(gè)又帥又有才華的小男生叫“房子祺”，徐濤也和學(xué)生一起喊他“房神”。

徐濤最潮的是能帶學(xué)生打真人CS，一幫小伙子都說(shuō)“徐老師玩得還不錯(cuò)”。

徐濤希望本科生能把實(shí)驗(yàn)室當(dāng)家。中秋節(jié)，他給學(xué)生買(mǎi)月餅；元宵節(jié)，他請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生吃元宵。

他說(shuō)：“我們要培養(yǎng)的是有情懷的科學(xué)家，而不是精致的利己主義者。教育如果無(wú)法使學(xué)生感受到幸福，就沒(méi)有存在的必要。”

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