岁月寻珍:吉林大学读博二三事
李宏斌
五月初,我的博士导师、吉林大学校长张希教授微信来函,告诉我吉林大学研究生院建院四十周年的消息,以及出版一本庆祝文集的计划。在信中,张老师写道:“1993年,我刚刚从德国美因茨回国不久,入职成为了吉林大学的一名青年教师。彼时你从天津大学保送来吉大,成为了沈家骢老师和我联合培养的第一位学生。五年的时光,我向沈先生学习如何做一名合格的教师,你向沈先生学习如何开展学术研究,我与你可谓亦师亦友。”张老师的来信情谊深长,使我仿佛回到了在吉林大学求学的那段美好时光。今年又恰逢我在加拿大不列颠哥伦比亚大学任教的第二十年,回望这二十年工作的点点滴滴,有很多吉大求学时期的影子。我的两位导师沈家骢老师和张希老师营造的学术氛围、治学方式以及培养学生的模式潜移默化地塑造了今天的我。重温学生时代,有几点感受颇深,借此机会与大家分享。
开放兼容的招生和培养是研究生科研道路的良好开端
1992年,我在天津大学高分子化工专业学习期间获得了免试保送研究生的资格。吉林大学是国内高分子研究的学术重镇,沈家骢老师则是吉大高分子的领军人物。我希望在研究生期间能做一些前沿的高分子基础方向的研究,就冒昧地给沈先生去信,申请到先生门下读研。发信时我有一些担心,自己的工科背景是否会成为一个短板。出乎意料的是,大约十几天后我就收到了沈先生的亲笔回信!十几天是当时中国邮政在天津和长春之间邮寄往返所需要的最短时间,这意味着沈先生在收到我的信后就立即写信回复了我!他在信中说,非常欢迎像我这样从外校来的学生。因为不同的学校有不同的培养模式与风格,对于多学科的交叉研究大有裨益。这一封相当于接收函的信件也就正式开启了我的学术之路。
接收一个外校的保送生在今天看来似乎是很平常的事情,但在上世纪九十年代却并不容易。尤其是当时吉大化学系已经有三名优秀的本系同学保送高分子专业读研。为了帮助我顺利保送到吉大,其中所费的周折颇多,沈先生从来没有提起过,但我一直深怀感激。
到了吉大以后,我发现沈先生研究组的研究生大多具有不同的学缘背景,涵盖了化学、化工、物理、材料等学科。大家开展的学术研究也涉及了多个领域,从高分子统计理论到高折光指数塑料,从超分子超薄膜到有机发光材料。在这样一个多样化的研究环境里,我们一起互相学习,共同进步。我的研究生生涯进入了快车道。回想起来,与不同学缘背景的研究生进行日常交流与思想碰撞,是我研究生期间一段很重要的经历,我从中受益匪浅,也为今后开展的交叉学科研究奠定了良好的基础。
从工科转到理科,对我而言有很多挑战。化学系研一的课程就是其中之一。吉大研究生的课程设置一直很重视厚基础,我们当时的课程包括了高等无机化学、有机化学、量子化学、统计热力学等公共必修课,以及高分子专业课。量子化学和统计热力学都是我本科期间化工课程里没有涉及到的。1993年开学前,我利用暑假自学恶补了结构化学和基础统计热力学,总算是为第一学期的课程打了点基础。吉大任课教授的精彩讲解也使得我基础课的学习过程没有太过艰难。后来,我以优异的成绩顺利取得了直博的资格,成为化学系当年高分子专业四名直博同学中的一员。在这些课程中,我印象最深的要数封继康教授的量子化学课,一堂课下来,满满一黑板整齐的推导,娓娓道来的细致讲解,使得学习这门很难的课程变成了一段十分惬意的求知旅程(当然,课堂上听懂不代表课后依然懂!课后的努力还是必不可少)。多年以后,我们同学之间聊起量子化学,还是对封老师的课津津乐道。这样厚基础的课程设置虽然使得当时的课业比较紧张,但为我们夯实了科研基础,令我日后始终受益。如今看来,研究生课程要兼顾前沿和基础,生动的前沿课帮助学生紧跟学科发展,厚重的基础课则是百尺高楼不可或缺的基石。
从我自己的研究生经历来看,鼓励学生去尝试接触不同的学科,包括去外校及其他专业读研,非常有利于学生的成长,能够高效地培养出优秀研究生。我也一直在自己的教学与科研实践中进行这方面的努力,希望能帮助年轻学子挖掘自身的潜力,让他们的科研道路有一个良好的开端。
国际性的学术交流是研究生开拓视野的有效途径
1993年,张希老师刚回国不久,和沈先生一起开拓超分子领域的研究。我和我的同学孙轶鹏有幸在沈先生和张老师的共同指导下开始我们博士课题的研究,成为两位老师共同指导的第一届博士生。我的课题是聚合物LB膜和自组装膜。得益于在德国养成的国际视野,张老师从一开始就强调交流的重要性,并着重锻炼和培养我们英语交流的能力。为此,张老师专门请了一位当时在长春的外教,每周花一个晚上的时间同我们进行交流,帮助我们的英语口语快速提高。
沈先生和张老师非常重视学术交流,多次举办国际学术研讨会。我们也有机会参与其中。1995年,沈先生和张老师在长春举办超分子国际研讨会,我们作为课题组的研究生,积极加入到会议的接待工作中,得到了极佳的锻炼机会。例如,我们帮助准备会议材料,到机场迎送国内外与会专家,向外国专家介绍中国的自然景观和历史人文,等等。会议期间,沈先生和张老师给予了我们极大的信任。我们七八个研究生在会议闲暇,带着五六位外国教授,骑着除了铃铛不响哪都响的自行车从吉大老校区去净月潭游玩。尽管我们的英文很蹩脚,安排也有疏漏之处,但客人们能感受到我们的真诚和对科研的热情。我们会主动向专家们介绍自己的研究工作。那时我们的工作与国际水平相差甚远,但大部分专家都会仔细听我们的分享,并提供了很多详细的意见和建议,包括答应寄送样品到他们国外实验室做测试。通过这样的活动,我们有机会和专家们在非常放松的环境下交往,与他们近距离接触,感受到了他们科研工作之外的另一面。
当时,中国的科学研究还处在一个追赶世界的时代。与国外专家学者面对面讨论的机会,极大地锻炼了我们的能力,提升了自信。每次外国专家来组访问,我们都会在沈先生和张老师的指导下给专家们汇报工作,与他们的讨论总是获益良多。聆听这些大师的报告,不仅开阔了我们的科学视野,也带给我们很多哲学上的启迪,譬如Ringsdorf教授一直倡导的 “Think out of the box”(跳出藩篱), “Art is I, and Science is We”(艺术是我,科学是我们)。这些美好的经历成为我吉大求学生涯中非常重要的一部分,随着岁月的沉淀,又成为我独立工作时的宝贵财富。后来,与几位教授在国际会议上的相逢,回忆过往又使得我们越走越近,逐渐建立起真挚的友谊。这些专家来自世界各地,包括德国的Harald Fuchs教授、Gerald Brezinski博士,加拿大的Christian Salesse教授,韩国的Jae-Ho Kim教授,等等。
这些经历虽有时代印记,但其中的理念却丝毫没有过时。如今,国内许多领域的研究水平已处于世界领先,但国际性的学术会议和学术交流依然是非常高效的研究生训练模式。我在自己的教学实践中也始终践行这样的理念,鼓励学生多参加学术会议,多和同行以及不同专业、不同职业阶段的学者交流。期望这样的交流能帮助学生们快速成长,为今后的独立职业生涯做好更充分的准备。
图12004年与沈家骢教授、Helmut Ringsdorf教授合影
图21995年与Hermann Gaub教授、Ruth Duncan教授合影
张希老师的德国导师Ringsdorf教授是一位德高望重的高分子化学家、超分子化学家,与中国人民有着深厚的友谊,是中国政府友谊奖的获得者,对吉林大学乃至中国高分子和超分子领域的发展都做出了重要的贡献。Ringsdorf教授和沈先生一直倡导用“三明治”模式联合培养博士生,这对于提高当时国内的研究水平成效显著。1995年超分子国际研讨会期间,Ringsdorf教授牵线,建议几位与会的年轻外国教授能接收沈先生和张老师组的研究生,并采用“三明治”模式进行联合培养。在沈先生和张老师推荐的几位同学中,德国慕尼黑大学的Gaub教授选中了我,我因此有幸成为了他们联合培养的博士生。德国人的严谨与一诺千金在 Gaub教授身上体现得淋漓尽致。在他的亲自安排与资助下,我于1996年至1997年在德国慕尼黑大学接受联合培养。那段时间正好是Gaub教授开拓单分子力谱这一研究方向的关键时期。我因此系统地学习了单分子力谱技术。1997年完成联合培养后,我回到中国,把学到的技术带回吉大,在张老师的指导下继续运用单分子力谱技术研究高分子单链的力学行为。之后,Gaub教授又陆续接收了张老师的两位研究生,分别进行联合培养和博士后研究,使得单分子力谱这一新兴领域在国内生根发芽,开花结果。
我的博士论文答辩于1998年举行,论文用英文成稿,答辩以英文完成,答辩委员会由国内外专家组成。这在当时的吉林大学研究生院是一个特例,感谢吉大研究生院的开明。
图3 1998年10月博士论文答辩合影(左起:张希教授,Hermann Gaub教授,黄葆同教授,汤心颐教授,孙轶鹏博士,李宏斌博士,Christian Salesse教授,Helmut Ringsdorf教授,周恩乐教授,沈家骢教授)
创新性与深度并重是研究生学术研究的重要准则
沈先生和张老师治学的方式一直深深地影响着我。在指导我博士论文研究期间,沈先生高屋建瓴,把控课题的大方向;张老师把握细节,具体指导我的日常研究工作。每个月,沈先生都要和我讨论一次两亲聚合物超薄膜课题的研究进展与思路,并时常鼓励我:做科研一定要钻进去,要有深度,不要浅尝辄止,要争取做到一个课题深耕数年,把一个方向做成自己的研究特色。我从事的聚合物浮萍与倒浮萍LB膜研究就是沈先生深入钻研的一个方向。我是这个方向的第四位博士生。两位导师“深耕”的研究理念促使我在攻读博士期间能静下心来,啃一些比较难的课题。尽管有时进展慢一些,但从中受到的科研训练却非常难得。直到今天,这一研究理念还深深地影响着我自己的科研工作。我时常鼓励自己的学生们,要争取完成一套成体系的研究工作,撰写有深度和系统性的博士论文。我的研究组有一两个关于蛋白质力学的研究课题已经开展了近十年,三个博士生接力做,有几次感觉山穷水尽的时候,再深耕一点,便又迎来了柳暗花明。十年以来一直有新的进展和突破。在钻研过程中,我和我的研究生们得以共同进步。
在注重研究深度的同时,沈先生和张老师又时刻关注领域前沿的最新进展,使得研究组始终能抓住学科发展的势头,顺势而上,逐步实现科研上的追赶、并行乃至引领。其中两个生动的例子就是沈先生聚焦的聚合物发光材料方向和张老师主抓的层层组装方向。关注前沿的理念,对我在德国联合培养的经历也产生了关键影响。当时前往Gaub教授组开展研究的最初目的,是利用他们课题组世界一流的原子力显微镜,表征我所构筑的聚合物超薄膜的微观结构。在顺利完成原定研究计划的同时,我注意到Gaub教授正在开拓单分子力谱这一崭新方向,这是一个与生物物理和高分子物理密切相关的领域。在三位导师的共同支持下,我联合培养的时间由原定的半年延长为一年,我得以系统地学习这一技术,并进行了富有创新性的工作。回到吉大后,我又在张老师的指导下开展了合成高分子单链的单分子力谱研究。博士毕业后,我赴美国开展蛋白质的单分子力谱研究,张老师则带领新的博士生在这一领域继续深耕,使吉林大学一直处于高分子单链力谱研究领域的国际领先地位。这是关注学科前沿和坚持深耕的共同结果,是创新性与深度并重的一个很好的范例。
图41998年5月张希教授研究组于长春净月潭
在吉林大学研究生院攻读博士的五年是我学术生涯的起点。在吉大科技楼度过的五年是无比难忘的一段美好时光。感谢吉林大学研究生院为我们营造浓厚的学习和研究氛围,以及宽松自由的学术环境。借此短文祝贺吉林大学研究生院建院四十周年,并向我的恩师以及所有的老师和同学们致谢与致敬!
2024年5月27日于温哥华
注:这篇短文的写作过程中,得到了吉林大学化学学院王力彦教授、北京大学化学与分子工程学院焦阳研究员和吉林大学化学学院汪大洋教授的大力帮助,特此致谢。
李宏斌,加拿大不列颠哥伦比亚大学化学系教授。1993年于天津大学应用化学系高分子化工专业获工学学士学位及技术经济双学位。1998年在沈家骢教授、张希教授和Hermann E. Gaub教授共同指导下于吉林大学化学系获高分子化学与物理理学博士学位。1996-1997年在德国慕尼黑大学应用物理所Gaub教授组进行博士联合培养。1999-2002年在美国梅耶医学中心从事博士后研究。2002-2004年在美国哥伦比亚大学生物科学系任Associate Research Scientist。2004年加入加拿大不列颠哥伦比亚大学化学系,历任助理教授(2004-2009年),副教授(2009-2013年)和教授(2013年至今)。致力于单分子生物物理,蛋白质力学以及基于蛋白质的生物材料等领域的研究。系统地阐述了肌联蛋白的单分子力学机制,发展了基于组氨酸的通用的调控蛋白质力学稳定性的方法,并开拓了以具有规整三级结构的球状蛋白质为构筑基元的蛋白质水凝胶的研究领域。曾荣获加拿大分子纳米科学与蛋白质工程Canada Research Chair (2004-2014年),Charles McDowell Award in Research, Career Investigator Award from Michael Smith Foundation等荣誉。2020年入选美国科学促进会会士。