徐濤和學生在一起。

徐濤很早就表現出了“科學刺兒頭”的特質：24歲，他指出進口膜片鉗儀器系統(tǒng)中的一個“bug”，獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主E·內爾（E. Neher）教授的青睞。內爾教授后來指名邀請徐濤到其實驗室進行聯合培養(yǎng)，1年后，他在內爾教授實驗室又質疑了內爾本人的一個系統(tǒng)設計錯誤。

他的履歷表也被很多人稱作“亮瞎眼”。30歲，他獲得“國家杰出青年基金”資助。33歲，他入選中科院“百人計劃”。34歲，他擔任科技部973項目“生物膜和膜蛋白的結構與功能研究”的首席科學家，總經費達2500萬，將如此重大的科研任務交給一個年僅34歲的科學家，在科技部也不多見。2007年至今，一直擔任中科院生物物理研究所所長。

44歲，他擔任中國科學院大學本科生科學家班主任，對本科學生比對自己的碩博研究生還要偏愛。開放實驗室讓學生多來體驗，自費請學生吃飯，帶他們打真人CS，他用各種方式，讓學生愛上科研。

2016年，國家自然科學基金委員會公布自1986年成立以來30年獲得經費最多的科學家排行榜，他排在生命科學部的第二名，共獲得11個項目的資助。

憑什么質疑諾獎得主

有人說，徐濤如果不在本科學習中打好數理基礎，他根本不敢質疑內爾。

1994年，諾貝爾生理與醫(yī)學獎得主（1991年）內爾博士訪問華中理工大學，24歲的徐濤作為生物醫(yī)學工程專業(yè)的博士生，給內爾演示了一個實驗。這個實驗指出當時從國外進口最先進的膜片鉗設備中（由內爾教授發(fā)明）有一個軟件，存在設計不合理的地方。“這個軟件是用來對實驗樣品檢測、分析的。但是有一個背景干擾沒有去除掉，將影響數據的準確性。”徐濤說。

徐濤發(fā)現了這個問題。而且，由于本科專業(yè)是自動控制工程，他對于程序編寫也很擅長。所以，他就直接把這個有問題的軟件給修改了。徐濤的能力給內爾留下了深刻的印象，1995年底，他邀請徐濤到德國馬克斯·普朗克生物物理化學研究所（簡稱：馬普所）的實驗室接受聯合培養(yǎng)一年。

上次的軟件修改只是一個優(yōu)化，在馬普所，徐濤開始大放異彩。

徐濤去內爾實驗室時，內爾已經不親自做實驗了，他把自己的實驗臺給了徐濤，要徐濤把實驗臺拆了，重新搭一套具備先進光路系統(tǒng)的膜片鉗設備。

徐濤把這套復雜的系統(tǒng)完全組裝起來了，還發(fā)現了內爾教授原來的設計有錯誤。“剛開始我指給他看，內爾還不是很相信。后來我又給他說，他想了幾天，說我是對的。”這樣的糾錯讓內爾更加認定了徐濤的科研潛力，也把更多好的科研項目送到了徐濤手里。1998年和1999年兩年間，徐濤在內爾的指導下在《Nature Neuroscience》《Cell》《EMBO》雜志上共發(fā)表三篇論文，其中兩篇是第一作者。

在馬普所跟國外學生相處時，徐濤發(fā)現國外生物學專業(yè)的學生，知識面很寬廣，數理化、計算機等各方面的訓練都很扎實，尤其是程序寫得很溜。相對而言，國內學生物的學生，在數學、物理、編程方面的訓練還是有一些差距的。

徐濤組裝內爾教授的那套系統(tǒng)時，涉及很多計算和光學系統(tǒng)的知識，如果他數理基礎不好，就很難理解光路設計等。系統(tǒng)組裝完后，徐濤和一個數學專業(yè)的伊朗學生搭檔做“細胞內鈣緩沖系統(tǒng)的動力學特性研究”的課題，要做非常復雜的計算分析。徐濤表示，“虧得在大學里面認真學了微積分，不然很難看懂伊朗同學的數學公式。”

在獲得諾貝爾獎的成果中，純粹的科學發(fā)現所產生的成果僅占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。就像內爾教授因膜片鉗技術獲得諾獎，他讓整個細胞膜離子通道研究領域前進了一大步，全世界很多實驗室都在用他的技術。又如2014年超分辨光學成像技術，推動了整個生命科學領域的發(fā)展。徐濤認為生物學研究要想整個領域往前走一大步，就需要有新技術新方法的突破。

2009年9月10日，中科院成立北京生命科學研究院生命科學儀器與技術創(chuàng)新中心，徐濤任中心主任。近20年來，徐濤一直致力于膜轉運前沿科學問題研究，在囊泡轉運領域做出了讓外國同行敬佩的系統(tǒng)性貢獻。

科學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SNARE蛋白而獲諾貝爾獎，而徐濤對SNARE復合物的研究早于1996年在馬普所求學期間。當時，大家普遍接受的理論是囊泡分泌需要解聚SNARE復合物來提供能量。隨后，徐濤的工作提出了相反的觀點——囊泡分泌需要形成穩(wěn)定的SNARE復合物，這個模型在質疑聲不斷得到更多的支持，現已被廣泛接受。

2014年，超分辨顯微成像技術獲得諾貝爾獎。此前通過多年研究，徐濤就已經開展了超分辨顯微技術的研制，還發(fā)展了一系列具有高亮度和穩(wěn)定性的光轉化熒光蛋白探針，這些探針是提高分辨率的核心。新探針在眾多領域表現出了良好的應用前景，已在超過200家國內外實驗室得到廣泛使用。

算法對提高超分辨成像的速度及分辨率至關重要。徐濤發(fā)展了基于人工神經網絡的新算法，受到因超分辨成像而獲諾貝爾獎的莫爾納爾（Moerner）教授的好評，認為新算法在不損失定位精度的前提下把計算速度提高了5個數量級，并可提供分子三維取向的信息。

除去這些已經獲得諾獎的研究，徐濤手頭正在開展一項國際競爭激烈，且有可能是下一個技術風口的研究——冷凍超分辨熒光－電鏡的關聯成像技術。

2011年，徐濤在首批國家自然科學基金委員會“重大儀器研制專項”的支持下，自主研發(fā)了一套冷凍超分辨熒光－電鏡關聯成像系統(tǒng)（csCLEM），并取得了國際領先優(yōu)勢：冷凍光學定位精度達到了10nm，比之前國際報道水平提高一個數量級；首次實現了三維空間的關聯成像；首次實現了哺乳細胞中蛋白相對于細胞器的納米精度定位。該工作引起了國際同行的關注，受邀在2015年美國Gordon會議上作大會報告，被認為是冷凍超分辨光電關聯成像的“First proof of concept”實驗。

世界上沒有一種“輕松的科學”

在很多同行眼里，徐濤的勤奮是出了名的，因為世界上沒有一種“輕松的科學”。

在馬普所，徐濤的習慣是當天的數據當天分析。他自己寫了個數據分析程序，白天采集數據，晚上下班后程序會自動讀取并分析數據，打出分析報表。第二天早上來了，他就邊喝咖啡，邊看昨天的數據分析結果。國外的學生相對比較悠閑，周末一般不來，而徐濤總是周末到實驗室加班。徐濤認為自己所取得的成績主要來自于勤奮。

徐濤鼓勵學生積累扎實的數理功底，掌握好計算機工具，鼓勵學生多進實驗室，因為在科學上最好的助手是自己的頭腦，而不是別的東西。

大三時，徐濤一下課就往實驗室跑，他做的畢業(yè)課題還拿到了全國大學生“挑戰(zhàn)杯”大賽二等獎。大四時，他一邊做實驗，一邊去上研究生課程，上完后考試成績很不錯，老師們就允許他明年入學后免修。這樣，徐濤相當于大四提前修了研究生的課。研究生時，他用了更多時間去外面做課題，研二到北京時，他還順道修了北京醫(yī)科大學的免疫學等醫(yī)學課程。中國科學院大學也給了本科生“提前上研究生課程，并算學分”的權利，所以徐濤常鼓勵學生：“多學點，哪怕以后興趣轉換了，打下了好基礎，也會給你更多選擇的自由。”

徐濤一直主張要多給本科生機會，讓他們來實驗室體驗，收到同學的郵件，他總是即刻回復——隨時可以來實驗室。

中科院生物物理研究所和華中科技大學合辦的“貝時璋菁英班”的本科生和中國科學院大學的本科生，也老愛往徐濤課題組的實驗室跑。除了出差和上課，其余時間他幾乎都在實驗室，他說：“科學研究得動手呀，到實驗室才有發(fā)揮的場地嘛！”

在“濤班”怎樣當班主任

2014年，徐濤開始擔任中國科學院大學首屆本科生1408班的班主任，班校取名“濤班”。他對本科生特別上心。

中科院生物物理研究所科教融合辦公室的呂平平老師說：“徐所很忙，為工作上的事兒請他簽字都要提前預約，甚至有時候，向他匯報工作都要排隊。但，他對學生是最慷慨的。只要有學生在班級微信群里提問，徐所再忙都會回復，哪怕是非常小的問題，哪怕是晚上12點，他看到了也會回復。遇到需要查閱資料，不能立刻給出答案的問題，他會馬上轉達給其他老師，保證最快告訴學生答案。”

涉及到教學的事情，徐濤也總是要第一時間解決。有一次，學生在群里抱怨實驗課被延遲了，徐濤立馬打電話給呂平平，問“儀器到哪了？什么時候能正常開課�。�”他給本科生開設的生命科學導論和普通生物學實驗兩門課，雖然都有教師助教，但仍親自為學生答疑解惑、查閱學生作業(yè)。

一次，一個學生在微信上向徐濤咨詢瑞士洛桑聯邦理工學院及其他歐洲學校的情況，沒想到徐濤第二天就給她回了電話。她說，“徐老師特意為我咨詢了在歐洲工作過的朋友，據他了解到的情況，他鼓勵我申請這個學校，還要為我寫推薦信。”

徐濤以前的學生，現在的同事薛艷紅說，“徐老師的科研思路很準，他給學生的指導挺細致的。比如，我們某些實驗連續(xù)幾次結果都不太好，覺得沒什么發(fā)現。但徐老師對比著看了幾次的實驗結果后，就會有重要的新發(fā)現。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，“徐濤應該是本科生學業(yè)導師中請學生吃飯最多的老師之一，都是他自費的。”

濤班的“班會”有一半數量是在飯店里開的，30個學生圍坐3桌，飯前聊各種問題。吳亮其說，“徐濤特別潮，很能跟得上年輕人愛聊的話題。”班里有個又帥又有才華的小男生叫“房子祺”，徐濤也和學生一起喊他“房神”。

徐濤最潮的是能帶學生打真人CS，一幫小伙子都說“徐老師玩得還不錯”。

徐濤希望本科生能把實驗室當家。中秋節(jié)，他給學生買月餅；元宵節(jié)，他請實驗室的學生吃元宵。

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

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