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高端訪談

深大特聘教授張晗:智造新冠“偵察兵”,30分鍾內讓病毒現形

fun88网页下载 來源:讀特融媒實驗室2022-08-15 我要評論(0 )   

早上不到9點鍾,深圳大學物理與(yu) 光電工程學院特聘教授張晗便來到了位於(yu) 觀瀾的龍華生物產(chan) 業(ye) 創新研究院。換上實驗服,在電腦前查看著研究進度,不一會(hui) ,他召集起所有團隊成...

早上不到9點鍾,深圳大學物理與(yu) 光電工程學院特聘教授張晗便來到了位於(yu) 觀瀾的龍華生物產(chan) 業(ye) 創新研究院。換上實驗服,在電腦前查看著研究進度,不一會(hui) ,他召集起所有團隊成員開會(hui) ,布置接下來的科研任務。與(yu) 靜謐祥和的校園不同,假期裏,這裏一派繁忙,正如屋外驕陽似火的炎炎夏日,張晗和成員們(men) 用奔跑的姿態享受著熱氣騰騰的假期“黃金時間”。

“科研要做好、做深、做透,育人要用心、務實、有耐心。”采訪中,張晗表示,學術目的在於(yu) 服務生活,而教育目的則在於(yu) 培養(yang) 有責任、擔當、冒險精神的“科學企業(ye) 家”型學生。

回國教書(shu) ,創造科研“高光時刻”

在實驗室裏,張晗走路很快,幾乎是“奔跑”的姿態,然而當盯著實驗器皿或查看數據時,他的目光總是久久不曾移開,整個(ge) 人仿佛被定住。近年來,他連續4年入選“全球高被引科學家”,是目前最年輕的美國光學學會(hui) 會(hui) 士獲得者,今年,他獲得了第二十四屆“廣東(dong) 青年五四獎章”。一個(ge) 個(ge) “高光”時刻的背後,是張晗的腳踏實地,勇攀高峰,潛心科研“無人區”換來的。

2006年,在獲得武漢大學材料物理專(zhuan) 業(ye) 理學學士學位後,張晗前往新加坡南洋理工大學學習(xi) ,於(yu) 2010年獲微電子專(zhuan) 業(ye) 工學博士學位。同年,他前往比利時布魯塞爾深造,2012年完成博士後學業(ye) 後受聘為(wei) 深圳大學特聘教授、博士生導師。回國後,張晗先後成立了國內(nei) 首個(ge) 黑磷實驗室,組建“萬(wan) 物傳(chuan) 感”科研團隊,致力於(yu) 黑磷研究、基礎性半導體(ti) 材料與(yu) 芯片研發、傳(chuan) 感器水質監測技術和係統研發、新冠病毒檢測等技術研發和產(chan) 業(ye) 化轉化。截至目前,他已發表SCI論文300餘(yu) 篇,申請專(zhuan) 利超過300項,授權發明專(zhuan) 利超過60項。

作為(wei) 國際上最早一批研究黑磷的學者之一,回國後,張晗在深圳市發改委支持下,成立了現在的黑磷工程實驗室,開展基於(yu) 石墨烯的二維材料研究。“黑磷是新型半導體(ti) 材料,與(yu) 石墨烯相似,但在不少特性上麵能夠媲美甚至超過石墨烯。同時,黑磷還具有很好的生物相容性,在靶向生物治療裏有明顯優(you) 勢。”科研並非一蹴而就,即便張晗團隊已一次又一次拓寬了黑磷應用邊界,但其廣闊的應用前景,讓他不斷前進。“相信未來,在黑磷等新材料研發上會(hui) 有好消息帶給大家。” 張晗說道。

目前,張晗團隊正以水質安全為(wei) 導向,在全國率先開展麵向於(yu) 環境的綜合檢測。在最新科學研究中,科研團隊攻克多領域技術難關(guan) ,創立了光子 CRISPR 傳(chuan) 感方法學,並成功將其用於(yu) 新冠病毒快速檢測和分型,準確率高達 99%。

產(chan) 學研結合,科研服務於(yu) 生活

“深圳的學術氛圍和科研氛圍具有很強的特色,科研落地轉化能力強。我們(men) 不少研究都能馬上落地,在一些地方進行試點,試點結果好的話便可以大麵積推廣。”張晗說。

一直以來,深圳致力於(yu) 強化產(chan) 學研深度融合的創新優(you) 勢,加速科技成果向現實生產(chan) 力轉化,這一點對於(yu) 張晗及其團隊來說深有體(ti) 會(hui) 。

目前,張晗與(yu) 團隊正研發的汙水病毒光電傳(chuan) 感新技術,是一種新型核酸傳(chuan) 感平台(MOPCS)。假期期間,“萬(wan) 物傳(chuan) 感”團隊結合國家最新發布的汙水富集濃縮及核酸檢測方法標準,在深圳相應封、管控社區、國際冷鏈物流企業(ye) 等中高風險地區進行了連續10天的汙水新冠監測,當檢測到殘留新冠核酸片段時,及時提供預警信息。“新技術檢測方法較之傳(chuan) 統方法,省略了擴增步驟,極大縮短檢測時間,特異性提高10倍以上,可在30分鍾獲取準確度高達99.9%的新冠病毒感染信息,並且精準區分變異毒株類型,極大提高病毒檢測精度和速度。”張晗表示。汙水新冠病毒快速檢測可實現低成本、常態化新冠防控,既顯著降低抗疫成本,又能為(wei) 全國抗疫輸出深圳經驗。

然而在實驗早期,為(wei) 了排除水體(ti) 中假信號對檢測結果的幹擾,科研團隊進行了成百上千次對照實驗與(yu) 無數次質控實驗對比......據悉,該技術目前已進入試點階段,與(yu) 深圳市生態環境局的合作項目中,應用於(yu) 進口貨物新冠檢測和環境汙水新冠檢測,實現了對於(yu) 新冠陽性貨物的快速檢驗和對於(yu) 疫情防控區的環境安全確認。“MOPCS一旦被證明是可行的,今後我們(men) 便可在各個(ge) 城市的重要排水口,社區、醫院進行鋪點,把光電傳(chuan) 感器和裝備放在相應的地方,對病毒濃度分布起到作用預警。”同時,為(wei) 節省人力、避免交叉感染,團隊目前也在全力開發全自動汙水病毒快速檢測設備,其中,運用到包括預離心模塊、絮凝劑添加模塊等,實現采樣到檢測過程的全自動化。

“最好的科研往往源自於(yu) 生活,最好的學術往往服務於(yu) 生活。”張晗認為(wei) ,科研要解決(jue) 身邊需求。其團隊成員唐宇軒博士對此十分認同:“我原本是報著發文章、中基金的目標來深圳的。但當我和水務工作者一起翻山越嶺,用先進水質檢測傳(chuan) 感器替代傳(chuan) 統檢測試紙,簡化其工作流程時,我忽然就明白了自己從(cong) 事該行業(ye) 的原因。因為(wei) 這個(ge) 行業(ye) 需要科技,需要我們(men) 。”

因材施教,培養(yang) 新時代科學家

在勇攀科學高峰的同時,張晗以培養(yang) 時代新人為(wei) 己任。近年來,其10餘(yu) 學生受聘為(wei) 青年教授,其中不乏哈佛大學助理教授和廣東(dong) 省傑出青年等。2013年回國時,他給自己立下兩(liang) 個(ge) 目標:科研上不斷創新,人才培養(yang) 上不斷突破,要為(wei) 國家培養(yang) 有科學家精神的企業(ye) 家和有企業(ye) 家精神的科學家。這是張晗至今仍在追求的。

采訪中,張晗一直用“完成”來形容實驗結束的狀態,當被問及為(wei) 何不用“成功”時,他表示,創新是螺旋式的,“完成”更能體(ti) 現科研工作的真實,人才培養(yang) 亦是如此。“研發過程中的困難遠大於(yu) 我們(men) 的想象,因此,我希望團隊成員不畏困難,勇於(yu) 攻關(guan) ,把技術的每個(ge) 細節都考慮得非常的詳細。同時,我也希望成員堅持不懈。科研過程很苦,10次實驗可能有9次都是失敗的。隻有不斷堅持、不斷試錯,才能達到我們(men) 滿意的結果。”張晗認為(wei) ,科研人員不是一個(ge) 簡單的、不問世事的科技工作者,而是關(guan) 心社會(hui) ,與(yu) 時俱進的人。“空談誤國,實戰興(xing) 邦。我們(men) 要結合國家重大戰略政策,做出利國利民的成果和培養(yang) 對國家有用的人才。”

作為(wei) 青年科技工作者,他認為(wei) ,青年人應抓住學習(xi) 技能的黃金時期,培養(yang) 學術素養(yang) ,積累原始動力。同時,勤於(yu) 請教資深教授、專(zhuan) 家,站在前人肩膀上看世界。此外,青年人還要關(guan) 注時事熱點,服務國家。

在記者結束采訪時,張晗和兩(liang) 位博士還在聚精會(hui) 神地擺弄著新機器。就像他說的,他更享受一步步看到實驗進步的過程,那種感覺是腳踏實地的。


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