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海歸科學家吳丹:拒絕美國百萬年薪毅然回國,填補中國科學界空白

2024-07-28科學

2018 年,浙江大學生物醫學工程及儀器科學學院有了一位從海外歸來的女科學家。

她在美國待了九年,在各大實驗室之間來回奔波,科研經驗相當豐富,還曾連著三次作為首席科學家主持美國國立衛生研究院的 R01、R21、R02 基金專案。

一樣的,她創造了約翰霍普金斯大學三年半博士畢業的神話,博士畢業才一年就拿到了這所大學助理教授的職位,未來充滿希望。

就在她馬上要當上美國約翰霍普金斯大學副教授的時候,她竟然決定不要美國的百萬年薪了,帶著滿身的本事和前沿的科研成果回國來發展。

這個人是年輕的女科學家吳丹,接受記者采訪時,她講:「我一開始的想法就是在美國學點知識技術然後回國內發展,只是要考慮啥時候回國罷了。」

【科研路漫漫】

吳丹把自己的求學經歷用「兩點一線」來形容,這「兩點」是浙江大學和約翰霍普金斯大學,「一線」呢,就是她的研究方向始終在生物醫學工程這一塊,轉來轉去,都沒離開過。

2004 年,吳丹考上了浙江大學的生物工程醫學系,那時候這可是個冷門的專業。剛入學的時候,她甚至還琢磨過轉專業呢,對於未來幹不幹這行特別迷茫。

不過沒多久她就不再糾結了,隨著對生物醫學領域的知識了解得越來越深,吳丹越來越覺得它有魅力,探索求知的興趣也變得更強了。

羅衛東校長曾經在貼文裏問學生這麽個問題:「要是把所有知識點都拋開,學的東西都忘光了,那整個大學教育還能剩下啥?」

對此,吳丹回應道,好多細節的事兒都記不起來了,不過生物醫學這個專業留給她的卻特別清楚,她最大的所得就是在這領域的那種內在直覺,以及願意為之奮鬥一輩子的興趣和能力。

本科五年,吳丹在第三年就跟著導師進實驗室做相關課題。2009 年,吳丹以全專業第一的成績從浙江大學畢業了。

在實驗室待了兩年,她對科研領域有了自己的看法,還在核心期刊獨自發表了不少論文,她本科畢業時的水平跟研究生畢業差不多高。

吳丹一直都特別清楚,出國是自己的人生規劃。在生物醫學這個專業方面,國外的研究前景更棒,出國是深造的最佳選擇,約翰霍普金斯大學那可是她一直向往的頂尖學校。

這所大學是老牌名校,它的生物學工程專業在全美排第一。跟這所大學的名氣相匹配的,是招生要求特別嚴。

在跟一群清北的優秀學生競爭的時候,吳丹靠著特別強的專業本事和出色的本科經歷冒了尖兒,順利拿到了美國約翰霍普金斯大學的錄取通知。

除了正常上生物醫學專業的課,吳丹因為感興趣,還讀了電氣與電腦專業的碩士,並且把神經科學專業的主要課程也都上完了。

各個學科的交叉內容使吳丹對自己所學專業的理解更透徹,她涉獵很廣,啥方面都應付自如、輕松搞定,在合作與溝通時常常能憑借自身的知識系統把問題解決掉。

可以講,吳丹在海外求學那是成果豐碩,不過這些好看的成績背後藏著的是旁人不知道的辛苦和使勁兒。按她自己的說法,讀約翰霍普金斯大學碩士的那兩年,是她搞學術的時候最難受的日子。

留學最大的難題就是得面對完全陌生的語言和學術環境。僅有點基本的口語水平,根本沒法適應國外的生活與學習。

他們的課程體系挺不錯,可課程難度也不低。剛入學那會,吳丹聽完一節課整個人都是懵的,「好多專有名詞在課本上反復出現,我壓根就不明白啥意思。」

為了把老師課上講的知識搞清楚,吳丹課後得花好多時間,課就兩小時,可課後可能得用上整整一天。

除了上課,她剩下的時間全在圖書館待著,靠看額外的參考書把知識逐步串起來,有時包裏裝點三明治和水,一整天就在圖書館過了。

一個學期過後,吳丹徹底邁過了這道坎,平常聽課,還有跟外國同學交流探討都沒啥毛病,她竟然還能給學校的本科生當助教。

科研對她來說是碩士期間最難的事兒,吳丹讀的碩士學制是兩年,搞的是實驗室科研這一塊兒,這就表示她得在前一年半弄出科研成果,要不就會影響後面找工作和繼續深造。

吳丹的首位實驗室導師是個印度人,說話那速度快極了,「要是跟他說話的時候速度慢點,意思表達不清楚,他馬上扭頭就走,根本不理你。」就因為這樣,她被逼著練出了邏輯清楚、說話又快的口語水平。

在這一年半裏,吳丹的日子過得就像開了倍速一樣,通宵做實驗那是家常便飯。就因為這樣的魔鬼訓練,雖說過程挺難的,但也收獲不小,這期間她發表了兩篇 SCI 論文,在這個領域有了幾項開創性的成績。

「我使出了十倍的勁兒,就想著證明自己能把這些困難給解決掉。熬過這段苦日子,往後啥困難咱也不怵了。」再說起自己讀碩士那時候,她感嘆道。

碩士畢業了,吳丹琢磨著是讀博還是工作。她導師覺得她學術方面有點潛力,就建議她接著深造,盼著她在這個領域能有更大的收獲。

在約翰霍普金斯大學留下來讀博可不容易,得重新申請。這學校招收的名額特別少,每年從國內大概就招一個人,對博士培養還特別嚴格,平均畢業得花七年時間呢。

吳丹不光順利申請留校繼續深造,而且只用三年半就博士畢業了,這在約翰霍普金斯大學的歷史上可是頭一遭。之後在導師支持下,吳丹申請到了研究員的身份,如此一來她就能獨自申請一些研究基金了。

有了研究經費後,吳丹毫不猶豫地紮進了自己喜歡的研究領域。

她曾三次身為首席科學家,拿到了美國國立衛生研究所的資助,領著小組在胎兒大腦成像辦法、新生兒缺氧缺血腦病、依靠基於腦圖譜的神經影像分析手段研究阿爾茨海默癥這些課題方面,有了好多開創性的成果。

可美國每年給她的研究資助費多達 240 萬美元。

博士畢業才一年,吳丹就當上了約翰霍普金斯大學的助理教授,能在這麽短的時間拿到終身系教職,這在該校近十年裏都沒出現過。

教職的評選通常會綜合實驗基金、論文、學術成果、科研潛力這些方面來考量,吳丹的能力早就得到了國外權威大學的承認。

【因為熱愛,所以堅持】

學生問吳丹為啥一直搞生物工程領域的研究,她就說了三條:因為感興趣,有科研的直覺,還有強大的恒心與毅力。

吳丹隨著知識學得越來越深,就越來越被這個領域吸引住了。她在本科的時候,很早就加入了老師的課題小組,這成了決定她科研方向的頭一步。那時候她搞的是神經電生理方面的研究,讀碩士時很自然地接著在這個方向深造。

要說吳丹在博士期間改去研究核磁共振成像,這可不是她一時沖動做出的選擇。她那時的導師學術重點不在約翰霍普金斯大學,而是跟其他高校有很多合作,於是吳丹就有了轉實驗室的念頭。

博士剛入學的第一年,學校有輪轉制,這使得吳丹能到各個實驗室短暫停留一陣,從而選最終的研究方向。她之前聽同學說磁共振實驗室挺有趣,所以吳丹第一站就去了核磁共振實驗室。

她這一進來,立馬就決定要留在這兒了。這些儀器執行的原理太精妙啦,把她迷得不行,人往磁共振那機器裏一躺,大腦清晰的影像就能出來,不光是大腦的結構能看到,它的功能、神經網絡的連線還有分子代謝啥的,都能瞧見。

磁共振成像包含不少物理原理,還包含編程和測試。吳丹向來喜歡物理,讀碩士時因為興趣選的電子與電腦專業,讓她對編程演算法也挺熟悉,她學的所有知識都能在這個領域的研究裏用上。

我幹這個,能把我學到的所有知識都用上,能曉得自己做的有沒有用,而且它轉化得快,這輩子就能看到自己做出來的成果用在臨床實驗上,這感覺太棒了,這工作太適合我啦。

就因為這種「適合」,吳丹覺得枯燥又繁重的科研工作特有意思。她樂意在機器反復測驗裏找問題,每解決一個難題,她的研究就能前進一步,不斷挑戰新極限早就成了她搞研究的習慣。

回國之前,吳丹在磁共振成像領域跟醫學影像處理領域有了眾多成果,得到的榮譽多到數不清。

她在影像領域的頂級期刊發表了三十多篇 SCI 論文,國際會議論文有 37 篇,在國際大會上做報告十多次,並且獲得了國際磁共振學會青年會士的稱號。

國外相關領域還處在發展的階段呢,咱國內在這一塊就更不行啦,吳丹講自己上大學那時候,國內連磁共振成像的課程都壓根沒有,能授課的老師也沒有,相關的實驗器材更是不存在。

這種大環境使得相關人才的培養特別困難,不是每所高校都有完備的培養條件,能用於實踐訓練的基地特別少,時間和資金也是阻礙其發展的關鍵因素。

為了突顯重視,國家把它歸入【中國制造 2025】重點發展領域的名單裏,還選進了國家自然科學基金「十三五」發展規劃的跨科學優先發展領域。如今,中國特別急需這方面的人才來補上這個領域的空缺。

吳丹便是在祖國最需要的時候毅然回國,她透過「青年千人」計劃回到了浙江大學,擔任生物醫學工程以及儀器科學學院的博士生導師。

當下,國內磁共振這塊正處在迅速上升的發展階段,我覺得自己得跟上國家的發展趨勢,在國內搞出點成績來,給咱國家的磁共振領域出把力,對我自身來講也是挺不錯的機會,沒啥可糾結的。

回國以後,吳丹把自己的科研方向給調整了。她更看重跟臨床醫學的結合,憑借自己在磁共振影像這塊的學術本事,借助學校的腦科學影像平台,針對磁共振成像技術和影像處理技術這兩個方面搞起了研究工作。

其中,吳當特別喜歡研究胎兒和嬰幼兒腦疾病與腦發育,這方面的研究難度可大了,讓她下決心要攻克,因為做磁共振成像的時候不好控制,技術掃描的時間長,運動偽影還大,這就得不停地突破醫學影像分辨率和成像速度的極限。

在攻克課題的時候,吳丹因為在這方面表現出色,獲得了【麻省理工科技評論】「35 歲以下科技創新 35 人」中國區的榮譽。

她領著科研小組,從前端的成像技術還有後端的影像處理技術這兩方面入手,弄出了胎兒和嬰幼兒的成像以及後處理技術,把胎兒大腦成像的新領域給拓展了,順利解決了胎兒運動偽影強的難題,達成了胎兒大腦的彌散成像和早期發育研究。

當下,這些成像序列在全球不少實驗室都得到了采用和推廣,吳丹還把這些關鍵技術用到了適用於臨床的 3T 成像系統上,將其推向了臨床。

她成功構建了中國首張嬰兒腦圖譜庫,能精準分割嬰兒大腦,還能基於此預測患兒神經系統功能的發展,有助於出生缺陷的精確診斷和早期治療。

吳丹不光在科研上弄出了不少首創性的成果,使中國磁共振影像領域跟國際水平的差距慢慢變小,而且她特別重視這方面人才的培育。

吳丹是這領域較早回國搞建設的人之一,在學術指導方面,總是親自上手,手把手教學生,碰上啥學術難題都跟學生一塊兒應對。

她特別重視實驗室經歷,鼓動學生自己獨立幹點活兒,給他們找尋能出風頭的機會。憑借自身豐富的科研經驗,在學生的發展途中盡量多幫忙。

多虧了吳丹這樣的愛國科學家,他們給好多海外學子樹立了特棒的榜樣,引得更多出色學者回國搞建設,而且給科技強國戰略的施行補充了新力量,為提升國內高端技術水平貢獻不小。

身為科學家,吳丹一直有著為科研獻身的念頭,在業內是受到國際同行認可的大牛;當導師的時候,她把自己知道的都拿出來為祖國培養下一代人才,想盡辦法給學生爭取最好的平台和條件;關鍵是,作為中國人,她始終堅守初心,不被名利影響,默默地為國家發展做貢獻,真讓人敬佩!