納米盒人教版免費(fèi)版 蔣興宇和他的納米世界
發(fā)布時(shí)間:2020-04-08 來源: 人生感悟 點(diǎn)擊:
看上去,蔣興宇并沒有照片上那么意氣風(fēng)發(fā),帶了頂棒球帽坐在辦公室,這位1977年出生的博士生導(dǎo)師更像一個(gè)高年級(jí)博士生。 今年夏天到來之前,他剃了個(gè)光頭,因?yàn)椤皼隹臁薄9忸^也是種減壓方式,這位畢業(yè)于美國(guó)哈佛大學(xué)的化學(xué)博士,已經(jīng)在中國(guó)的國(guó)家納米科學(xué)中心擁有了自己的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室。偶爾,蔣也會(huì)抱怨“壓力大”,實(shí)驗(yàn)室有十幾個(gè)比他小不了多少的學(xué)生要畢業(yè);另外,已成為父親的他,“生活壓力也大”。
不過,一進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,這些壓力都不見了。他隨手拿起第一排支架上的一支尖底試管,指著里面透明的玫瑰紅色液體介紹:“這就是我們用的金。”
液體里的黃金顆粒是納米尺度,即十億分之一米。因?yàn)榕c可見光的波長(zhǎng)相比,這些納米顆粒實(shí)在太小了,呈現(xiàn)謎一樣的玫瑰紅色。
目前,蔣興宇和他的團(tuán)隊(duì)正嘗試用這種金顆粒去攻擊革蘭氏陰性菌。那類細(xì)菌經(jīng)革蘭氏染色反應(yīng)后呈紅色,不僅有堅(jiān)固的細(xì)胞外膜能抵擋大多數(shù)抗生素,而且在其外膜上還有流出泵,可以將進(jìn)入菌體內(nèi)的藥物分子泵出體外,從而產(chǎn)生耐藥性。革蘭氏陰性菌中著名的成員之一就是“超級(jí)耐藥菌”,而人類當(dāng)前正在使用的抗生素對(duì)超級(jí)細(xì)菌束手無策。而金的納米顆?梢源┻^革蘭氏陰性菌堅(jiān)固的外殼防線。
蔣帶領(lǐng)學(xué)生把納米金顆粒和藥物前體小分子搭對(duì),去攻擊革蘭氏陰性菌,“效果還不錯(cuò)”。他們?cè)凇睹绹?guó)化學(xué)雜志》上發(fā)表的文章,被認(rèn)為“具有潛在的藥物應(yīng)用價(jià)值”。
那是間頗像寫字樓格子間的大實(shí)驗(yàn)室,高高低低的顯微鏡,瓶瓶罐罐,看似頗為雜亂。鋼盤上的燒杯里,懸浮的小短棒正在一圈圈轉(zhuǎn)著,那是磁力攪拌裝置;迎門放置的一人高的藍(lán)灰色方盒子是恒溫?fù)u床;機(jī)器旁邊格外白凈可愛的白瓷桶上貼著“生物垃圾專用”。
幾件掛了姓名牌的白大褂掛在屋里,那不是必須要穿的;眼鏡卻一定要戴。一個(gè)并不近視的男生戴了副很有現(xiàn)代感的藍(lán)框平光鏡正在干活,他說,這是為了避免眼睛受到意外傷害,“國(guó)外出過事,有人眼睛被濺出的溶液燒了!
生于成都,蔣興宇小時(shí)擅長(zhǎng)畫畫,一度想過專門學(xué)畫,但怕荒廢了文化課而作罷。受身為化學(xué)老師的媽媽影響,中學(xué)畢業(yè)時(shí)選擇了南京大學(xué)化學(xué)系。讀大學(xué)第二年,轉(zhuǎn)學(xué)去了美國(guó)一所并不知名的大學(xué),第三年轉(zhuǎn)到了芝加哥大學(xué)。
“那時(shí)中國(guó)的大學(xué)基本上還是高中的繼續(xù),主要還是跟老師學(xué)習(xí)。而美國(guó)的大學(xué)會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生產(chǎn)生新鮮想法,高年級(jí)學(xué)生就可以到頂尖的實(shí)驗(yàn)室去做些工作。”他說。
芝加哥大學(xué)承認(rèn)之前兩所學(xué)校的學(xué)分,蔣興宇在芝加哥大學(xué)讀了兩年,1999年本科畢業(yè)后進(jìn)了哈佛的研究生院。最初,他很想申請(qǐng)一個(gè)研究有機(jī)化學(xué)和生命起源的實(shí)驗(yàn)室,但申請(qǐng)的人實(shí)在太多了。很偶然,蔣興宇聽了一場(chǎng)講座,喜歡上了懷特斯德教授(George M. Whitesides)的研究方向――用純粹的物質(zhì)結(jié)構(gòu),解釋細(xì)胞的各種生物學(xué)特性。
根據(jù)2010年的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì),目前在世的化學(xué)家中,懷特斯德的H值世界第一――H值是目前綜合評(píng)價(jià)科研工作者影響力最標(biāo)準(zhǔn)的方法,含金量很高,在物理學(xué)界的H值榜單上,世界上排名前8的物理學(xué)家中,有4個(gè)是諾獎(jiǎng)得主。
懷特斯德的研究興趣極其廣泛,而蔣興宇在懷特斯德實(shí)驗(yàn)室中的關(guān)注領(lǐng)域,是與生物相關(guān)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究。2005年博士畢業(yè)后,他又做了一段短暫的博士后研究,看到北京的國(guó)家納米科學(xué)中心招聘,他就回來了!笆切鲁闪⒌臋C(jī)構(gòu),我覺得會(huì)有很大的自由度,可以做出些東西來。”
如今,除了那個(gè)雜亂的大實(shí)驗(yàn)室,蔣還有一個(gè)超凈實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)生物安全實(shí)驗(yàn)室,關(guān)于超級(jí)細(xì)菌的那些實(shí)驗(yàn),必須在生物安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
納米科學(xué)中心很新,納米也很新,而且發(fā)展迅速。
1982年,可以直接觀察到單個(gè)原子的電子顯微鏡(STM)問世,4年后,STM的兩位發(fā)明者就拿到了物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)。STM的出現(xiàn)被認(rèn)為是納米時(shí)代開始的標(biāo)志。
最初,人們以為,通過對(duì)納米尺度的了解,可以在原子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì),制造出越來越小、越來越精確的物質(zhì)和技術(shù)產(chǎn)品,1959年,費(fèi)曼曾提出過關(guān)于納米小世界的兩個(gè)懸賞:做個(gè)塞在邊長(zhǎng)為1/64英寸的小盒子里還能轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá);把一本普通大小的書的一頁紙,縮小到它的1/25000。
然而,納米時(shí)代真正到來后,物理學(xué)家們吃驚地發(fā)現(xiàn),納米尺度的威力遠(yuǎn)超過他們最樂觀的想象。納米材料因?yàn)轶w積小,表面積就變得很大,接觸面積增大無疑可以提高很多反應(yīng)的效率。甚至,作為微小顆粒,它穿透細(xì)胞如入無人之境,還可能對(duì)生物體產(chǎn)生毒性。有人猜測(cè):恐怖分子可以利用納米微粒進(jìn)行恐怖襲擊。
而在蔣興宇看來:“成為恐怖武器的可能性較小,但這些顆粒小到某個(gè)程度,確實(shí)有可能會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生損害。”納米材料的生物安全,目前也是他們的一個(gè)研究方向。
問他對(duì)廣告中無所不能的納米涂層、納米織物怎么看?他略有些尷尬:“我也不知道他們是怎么做的,估計(jì)是加了一層納米涂層,因?yàn)榧{米的表面效應(yīng),能夠如荷葉一樣保持光潔……不過,那個(gè)涂層是很脆弱的,很容易磨損,效果如何,我就不知道了。”他顯然不喜歡這樣把納米當(dāng)作噱頭,“日子長(zhǎng)了,大家以為納米沒多大用呢!
納米涂層的用途其實(shí)很大。蔣和他的團(tuán)隊(duì)目前的另外一個(gè)研究方向是芯片上的實(shí)驗(yàn)室――將試劑納米材料涂在芯片表面,把芯片做成高效的檢測(cè)“試紙”。他說,“芯片上的實(shí)驗(yàn)室將非常有用”,然后開了個(gè)玩笑:“甚至可以用來檢測(cè)奶粉里的三聚氰胺!
嬰兒奶粉的安全性,是納米科學(xué)之外,這位科學(xué)家關(guān)心的少數(shù)社會(huì)問題之一。辦公室大門上,他高高興興地貼上了兒子幾個(gè)月大時(shí)的照片。他的業(yè)余時(shí)間,大多花在剛過1周歲的兒子身上:中午盡量回家,跟兒子一起吃飯;晚上陪兒子吃完晚飯后,再回實(shí)驗(yàn)室:他趕得很辛苦,不過也沒辦法,兒子的成長(zhǎng)就這么幾年,而他又工作忙碌。
蔣興宇答《南方人物周刊》問
人物周刊:你對(duì)自己的現(xiàn)狀滿意嗎?
蔣興宇:滿意。
人物周刊:對(duì)你今天取得的成就,有何心得可以和他人分享?
蔣興宇:成就談不上。不過,對(duì)我的學(xué)生,或者更年輕的學(xué)者,我可以說一句:自己感興趣的東西,一定要全身心投入,要勇于追求夢(mèng)想。
人物周刊:對(duì)你父母那代人和他們成長(zhǎng)的時(shí)代,你了解嗎?你們之間有代溝嗎?
蔣興宇:我父母那一代是被“文革”耽誤的一代,很多想得到的東西都沒得到,于是他們的很多夢(mèng)想要在我們這一代身上寄托體現(xiàn)。我們交流很多,沒有代溝。
人物周刊:對(duì)這個(gè)時(shí)代有什么話不吐不快?
蔣興宇:這個(gè)時(shí)代太浮躁,對(duì)所有的東西都求之過急。中國(guó)現(xiàn)在正高速成長(zhǎng),這沒錯(cuò),但不該過度追求名利。
人物周刊:你覺得你同齡人的最大問題是什么?
蔣興宇:我覺得是生活壓力比較大,主要是醫(yī)療、住房、小孩教育等生活上的壓力。
人物周刊:你認(rèn)為什么樣的人稱得上是有“領(lǐng)袖氣質(zhì)”的?如果一定要你選,你的同齡人中夠得上青年領(lǐng)袖的還有誰?
蔣興宇:能夠影響他人的生活工作,對(duì)他人帶來正面影響。我在哈佛的導(dǎo)師George M. Whitesides,不光在科學(xué)上有巨大貢獻(xiàn),對(duì)工業(yè)界也有正面影響。他親自幫助成立了很多公司,或幫科學(xué)家把技術(shù)變成產(chǎn)品,帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)了就業(yè),還為創(chuàng)新社會(huì)提供了動(dòng)力。這一點(diǎn),我做得很差。
人物周刊:責(zé)任和個(gè)人自由,你最看重哪一個(gè)?
蔣興宇:我覺得當(dāng)代中國(guó)社會(huì),權(quán)利最重要,尤其是個(gè)人權(quán)利。在行使個(gè)人權(quán)利的過程中,可以體現(xiàn)責(zé)任;個(gè)人權(quán)利有了保障,個(gè)人自由也就有了保障。
人物周刊:對(duì)你影響最大的一本書,或一部電影?
蔣興宇:《西游記》。人生就像唐僧去西天取經(jīng),會(huì)遇到很多困難,但只要找到合適的人幫助自己,百折不撓地追求目標(biāo),總還是可以成功。電影?沒想出來。
人物周刊:對(duì)你來說,什么是最重要的?
蔣興宇:家庭。
人物周刊:你覺得自己幸福嗎?有沒有不安?最大的擔(dān)憂是什么?
蔣興宇:幸福。還是有些不安和擔(dān)憂。主要是擔(dān)憂基礎(chǔ)科學(xué)可持續(xù)發(fā)展的問題。
他比他80后的學(xué)生們大不了幾歲。作為一個(gè)科學(xué)家,他不會(huì)有太多的金錢和權(quán)力,他甚至毫不諱言“生活壓力”,但這些壓力并不妨礙他投入自己選定的納米世界。
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