王磊:一位“海归”的报国创业路
源自:世界创业实验室
在天津众多的归国留学人员中,有一位集教学、科研、经营于一身的青年科学家,他就是被评为天津市杰出留学人员的王磊。
他是南开大学泰达生物技术学院院长,南开大学国家微生物学重点学科学术带头人,国家杰出青年基金获得者,长江学者特聘教授,博士生导师,已培养出博士硕士30余人。
他是天津市功能基因组与生物芯片研究中心主任,他领衔在国际顶级科学刊物《自然》(《Nature》)、《美国科学院院刊》(PNAS)发表的学术论文,弥补了天津的空白,获得国际国内发明专利上百项,在分子生物学研究领域取得了突破性进展。
他是天津市生物芯片技术有限责任公司总经理,生产出的微生物检测芯片和病原微生物诊断血清等多种微生物检测领域的尖端产品,开始应用于公共卫生、临床诊断、进出口检验检疫等领域。
出去,是为了更好地回来
1984年毕业于南开大学生物系微生物专业的王磊,1987年留学悉尼大学,师从澳大利亚科学院院士、国际知名生物学家里夫斯教授。追忆起漫长 的求学生涯时,王磊说:“南开大学严谨、低调、内敛的学风对我影响深远,而国外的教育和科研经历对我学术水平的提高有很重要的意义,中外双重文化的滋养, 都是非常宝贵的。”1992年获得博士学位的王磊,学术素养深厚,很快就脱颖而出。里夫斯教授的评价是:王磊博士是他遇到的最聪明和最有前途的科学家之 一,也是他最钟爱的学生之一。王磊相继担任澳大利亚悉尼大学研究员、澳大利亚微阵列研究中心微生物检测芯片负责人,还受聘于国际经合组织(OEDC),参 与美澳双边共同开发微生物检测相关技术的工作,解决畜牧业病原微生物检测难题。曾与王磊有过科研合作的美国夏威夷大学基因组学中心主任阿拉姆教授曾有过这 样的评价:王磊是个难得的科学家,有敏锐的科学洞察力和领导能力,有很强的机遇意识、合作意识和团队意识。
在澳期间,王磊拥有500平方米的花园洋房,生活待遇优厚;配备独立的实验室,科研条件优越。但这些待遇都没有改变他学成报国的赤子之心。王磊坦言,“当初出去就想着早晚要回来,这是一直萦绕在我内心的真实想法”。
其实,留学14年来,王磊经常回国看望老师、亲友,对学校和家乡的变化非常关心。尤其是1997年以后,王磊每年都抽出时间回母校讲学。 2001年,他在南开大学生命科学论坛上关于基因组学等新技术的精彩演讲,令人耳目一新。从这时开始,王磊迈向归国之路。“上个世纪90年代末以来,每次 回国,都发现京津塘高速公路上的汽车一次比一次多。”王磊坚信,天津快速发展,自己肯定有用武之地。“当时,国内生命科学领域的研究还比较落后,而我掌握 一些学术前沿的知识,回来马上就能用得上,回国干事创业的时机基本成熟了。”在2001年给南开大学领导的信中,王磊表示:“现在正是年富力强,也已在国 外积累了较好的科研和管理经验,我应该用这段生命中的黄金时间为祖国、为南开做一些事。”可恰在此时,美国农业部向王磊抛来绣球,极力争取他加盟。对祖国 的深深眷恋、浓浓的南开情结,使王磊毅然选择了回南开大学任教。
当时的南大,生物不是最强的学科,却是最热的学科,也是学校重点扶持的学科。这与王磊回国效力之举相得益彰。就这样,2001年底,王磊来不及将房子卖掉,就带着妻子和孩子,回到了他朝思暮想的南开园。
搞科研只有第一 ,没有第二
王磊回国后,把全部身心都投入到教学和科研上来。他深知科学研究贵在创新,必须争分夺秒尽快拿出高水平的成果。他和他的团队严谨求实、埋头苦干,经过几年的不懈努力和顽强拼搏,终于站在了生命科学领域的最前沿。
“可以不成功,但不可以不真实”,这是王磊经常说的一句话。他在学术上的严谨和认真是出了名的。在实验室里,从教授到学生,没有“大约”和“左 右”这些模棱两可的词语,对每一个实验数据都要进行反复验证。王磊提出,每一项实验要在同一条件下重复做3次,每次试验中重要节点的数据,要在相同条件下 再重复3遍。他要求所有实验必须认真记录实验过程,详细记载实验条件和操作细节;所有原始实验数据和照片,必须标注出记录实验数据和照片的计算机编号、所 在硬盘号和具体文件夹。对学生在论文中引用的相关实验数据,王磊都会仔细查找原始记录进行核对。一个学生在撰写毕业论文时,将一个需要实验验证的辅助数据 用推算出的数据来代替。王磊没有放过这个细节,严厉地指出,科学容不得半点虚假,尽管这个数据不会对实验的最终结果产生影响,但却能反映科研人员的科学素 养。这名学生顿悟后,主动推迟毕业时间,补做了相关实验,拿出了禁得住推敲的论文。
王磊坚持“做人第一,做学问第二”。实验成果共享,是王磊遵循的一个原则。科学实验具有很大的不确定性,经常是经过艰苦的努力后仍然没有成功, 但却能从中得到大量真实的实验数据。其它课题如果需要这些数据,王磊都会毫无保留地提供。甘做人梯,是王磊遵循的又一个原则。王磊经常让学生在前沿科学研 究中担任重要角色,为他们提高学术水平创造机会。因此,在南开大学泰达生物技术学院很多论文的第一作者不是老师而是学生。
生命科学的实验耗材昂贵,一瓶试剂、一片芯片少则几十元,多则成千上万元。王磊时常教育身边的学生和工作人员,“国家拿出大笔资金让我们搞科 研,一定要注意节约,用好每一分钱。要知道,4000元就可以救助一个失学儿童啊。”他在学院建立了约束机制,完善管理制度。实验项目在采购中,一律走公 开招标程序,即使采买小设备也要货比三家。此举在圈内有了名,以至于很多实验室在购买设备前,都以王磊团队的价格为参照。泰达生物技术学院与美国夏威夷大 学合作木瓜全基因组测序项目时,我方购买的进口设备比美国本土的还便宜,这令美方十分惊讶。由于把采购的设备价格压得非常低,各设备厂商都嫌王磊太抠门 了,本应准备的纪念品和公关礼品都不再奉送了。每次提起来,王磊都笑着说,“这难道不是好现象么?”
王磊每年都要参加一些重要的学术会议或到知名高校、科研机构讲学。旅途之中,他总要随身带上学生的论文批改或者浏览最新的学术文献。王磊的床头 总是预备着纸和笔,就是在夜间,也要随时记下他瞬时闪现的灵感。平日里,王磊总是坚守在实验室,晚上和周末与学生们探讨成了常态。
2004年3月,王磊的母亲患脑瘤住院治疗。当时,国家“863”计划资助的项目刚刚开题,工作繁重。做儿子要尽孝,科研又不能耽误。他就每天科学安排时间,兼顾家庭和事业。直到其母病故,同事们才知道。大家在抱怨王磊的同时,也增添了无穷的精神动力。
王磊的妻子冯露也是微生物基因组学方面的专家,研究成果在采油微生物领域填补了国内空白。她既是王磊生活上的好伴侣,又是他事业上的好助手、科 研上的好搭档。他们在学术上互相帮助、互相促进。稍有闲暇,也会到咖啡厅享受一下难得的二人世界。不过,即使喝着咖啡、听着舒缓的音乐,灵感一来,就马上 打开随身携带的手提电脑,探讨起科研上未解的难题。
“我们一定要在《自然》杂志上发表文章”!每当回想起王磊说这句话的坚定表情时,学生们都对他的气魄和抱负感叹不已。《自然》是具有140年历 史的国际权威性科学综合期刊,登载的都是世界科学最前沿的原创成果,代表了人类自然科学研究领域的最高水平。在《自然》上发表论文,一直都是全世界科学家 梦寐以求的。
王磊刚刚组建实验室时,各项工作都处在起步阶段,与世界生物学发展水平相比有很大差距,学生们认为,想在《自然》上刊发文章简直是天方夜谭!为人低调谦和的王磊,也有坚忍和执著的一面。他一直用这个目标苛求自己、鞭策学生,并在工作中焕发着忘我的热情。
瞄准世界高端的勇气,加上占领科技前沿的实力,王磊一举成功——
2007年3月,王磊和他的团队首次阐明微生物的长链烷烃降解途径及进化机理的研究成果,发表在《美国科学院院刊》上,为我国发展具有自主知识产权的新一代微生物采油和石油污染修复技术奠定了基础,可提高采油率10%至15%。
2007年12月,他们首次证实了甲烷可在地热(极端酸性)条件下被生物降解,发现了一个全新的甲烷氧化途径及进化机理。这对控制和利用甲烷、治理温室效应具有重要意义。他们在《自然》杂志上发表论文的梦想也终于成为了现实。
2008年4月,他们和夏威夷大学合作完成的《转基因热带水果植物——木瓜基因组草图》成果论文又在《自然》杂志上以封面文章的形式发表。该成 果的取得有助于培育高产、高营养和抗病的木瓜品系,对生物遗传与进化方面的基础研究及现代农业和生物医药等方面的应用研究具有重要意义。这也表明天津市在 基因组学研究领域已达到了世界领先水平。国内外媒体和相关学术刊物相继发表评论文章,称赞这是“中国继人类基因组计划、水稻基因组计划之后在基因组学研究 领域取得的又一重大突破”。
与众不同的科研价值观
自称“骨子里是个做学问的”王磊,并不满足于只从事基础研究。他经常说:“不仅要发表高水平的论文,还要把成果转化为能服务于社会的有效产品,这样才能充分凸显科研的实际利用价值。”
因用而研,是王磊的科研价值观。
世界著名的科技文献检索系统——美国《科学引文索引》(SCI),是国际公认的在基础研究方面进行科学统计与科学评价的主要检索工具。如 今,SCI共收录了王磊发表的论文77篇,引用次数达到865次,平均引用次数为11至12次,超过美国同行正教授的平均引用8至9次的频率。骄人的学术 成果并没有让王磊沾沾自喜。他说:“能被实际应用、为国家做出贡献,才是评判我们自身学术价值的一流标准。”王磊更看重的是立足科研、着眼应用。
微生物特异分子标识筛选技术,是王磊的一个研究方向。利用这一技术,他发现了对人类危害最大的两种大肠杆菌(O157和O111)的特异DNA 分子探针。这一成果非同小可,已被美国疾病预防与控制中心、美国农业部和中国预防医学科学院流行病研究所等应用在了这两种致病菌的快速鉴定上。截至目前, 他已发现了27种病原微生物402个类型的特异分子标识。由此建立了国际上规模最大的微生物特异分子标识库,为病原微生物的快速检测奠定了坚实基础。而在 同一时间内,国际上只筛选得到约40个同类型分子标识。
短短几年,王磊共申请国际专利8项,其中有3项已在美国和日本获得授权,而申请的132项国内专利中,已有95项获得授权。这一项项专利成果, 都蕴藏着巨大的市场潜力。“如果不能及时转化成生产力,势必束之高阁,那基本上就是无用功”。社会责任感的驱动和超人的研发敏感性,促使王磊把关注点及时 转向了生物芯片技术。
与半导体芯片不同,生物芯片虽然只是个一厘米见方的“玻璃片”,但上面排列着大量的DNA分子,可以对大量生物分子进行一次性检测和分析。某保 育院几年前曾发生过一次儿童集体腹泻,当时用了一周时间才查出原因。如果使用生物芯片去检测,24小时内就能得出结果。显然,这项新技术在生命科学和环境 保护等领域有着广泛的应用前景。
2002年开始,王磊作为首席科学家主持承担了“863计划”功能基因组和生物芯片重大专项——用于重要病原微生物检测的生物芯片研制。制作一 张致病菌基因芯片,一般都要经过上千次的实验才能完成。这个过程,复杂而艰难,令人望而却步。王磊和他的科研团队不负众望,终于完成了血液重要致病菌等6 种微生物检测芯片及其试剂盒产品的开发,在国际微生物检测领域再一次领先。天津也因此成为国内唯一一家微生物检测芯片基地。
有人这样预言,20世纪是电子芯片的时代,21世纪是生物芯片的时代。要完成这一产业的战略升级,必须以公司运作的方式来实现,否则,许多重大 研究成果就只能是“纸上谈兵”。王磊开始了科研产业化的新尝试。在各方关注和支持下,2003年9月,天津生物芯片技术有限责任公司应运而生,王磊从科学 家变成了生物芯片的经营者。在公司成立的五年时间里,建立了微生物检测、食品检测、分子生物试剂、免疫类产品4条生产线,还确定了生产工艺,完成了中试生 产,建立了质量控制体系。公司集研究、开发、生产、销售、服务为一体,走出了一条科研、生产和市场紧密结合的新路子,公司现已增值2000余万元。
质量高、品种全的病原微生物诊断血清产品,是当前我国市场的急需。而国内生产的诊断血清产品普遍存在交叉反应,国际上主要生产厂家提供的血清产品还不到实际需要的10%,价格十分昂贵。为攻克品种不全和交叉反应严重的技术难题, 王磊和他的科研团队付出了常人无法想象的艰辛。不但最终使这一难题得到解决,而且研发出针对5类病原微生物的413种诊断血清。他还从国外聘请设备制造专 家,按照国际标准全程指导生产。在已生产出的微生物检测芯片产品中,血液重要致病菌检测基因芯片已通过了近3000例临床验证。
2005年,中共中央政治局常委、国务院总理温家宝视察天津时,专程来到王磊的实验室。在参观并听取汇报后,对他和他的团队在产学研一体化上取得的成绩予以充分肯定。
良好的人才环境,事业成功的沃土
“天津市爱护人才、吸引人才的政策、体制,各级领导同志的热忱、呵护和方方面面的支持、配合,才是我事业成功的关键所在。”每每回顾科研路上迈过的一道道坎儿,王磊都会发出这样的感慨。
“我没想到天津市及泰达的领导有如此前瞻性的眼光,没想到泰达在发展生物制药产业方面有如此大的决心,没想到天津开发区对我们这些留学人员给予了如此厚爱。”2001年,王磊和20位博士一起初访天津开发区时,就强烈地意识到,天津已成为新海归的着陆点和聚集地。
滨海新区开发开放纳入国家总体发展战略,使天津迎来了前所未有的提速发展良机,这无疑给各种人才提供了广阔的天地。在国外比较优越的环境下学习工作14年的王磊,之所以义无反顾地返回天津,有他的满腔爱国情怀,也受到天津市良好政策环境和滨海新区发展机遇的召唤。
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