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海归科学家吴丹:拒绝美国百万年薪毅然回国,填补中国科学界空白

2024-07-28科学

2018 年,浙江大学生物医学工程及仪器科学学院有了一位从海外归来的女科学家。

她在美国待了九年,在各大实验室之间来回奔波,科研经验相当丰富,还曾连着三次作为首席科学家主持美国国立卫生研究院的 R01、R21、R02 基金项目。

一样的,她创造了约翰霍普金斯大学三年半博士毕业的神话,博士毕业才一年就拿到了这所大学助理教授的职位,未来充满希望。

就在她马上要当上美国约翰霍普金斯大学副教授的时候,她竟然决定不要美国的百万年薪了,带着满身的本事和前沿的科研成果回国来发展。

这个人是年轻的女科学家吴丹,接受记者采访时,她讲:「我一开始的想法就是在美国学点知识技术然后回国内发展,只是要考虑啥时候回国罢了。」

【科研路漫漫】

吴丹把自己的求学经历用「两点一线」来形容,这「两点」是浙江大学和约翰霍普金斯大学,「一线」呢,就是她的研究方向始终在生物医学工程这一块,转来转去,都没离开过。

2004 年,吴丹考上了浙江大学的生物工程医学系,那时候这可是个冷门的专业。刚入学的时候,她甚至还琢磨过转专业呢,对于未来干不干这行特别迷茫。

不过没多久她就不再纠结了,随着对生物医学领域的知识了解得越来越深,吴丹越来越觉得它有魅力,探索求知的兴趣也变得更强了。

罗卫东校长曾经在帖子里问学生这么个问题:「要是把所有知识点都抛开,学的东西都忘光了,那整个大学教育还能剩下啥?」

对此,吴丹回应道,好多细节的事儿都记不起来了,不过生物医学这个专业留给她的却特别清楚,她最大的所得就是在这领域的那种内在直觉,以及愿意为之奋斗一辈子的兴趣和能力。

本科五年,吴丹在第三年就跟着导师进实验室做相关课题。2009 年,吴丹以全专业第一的成绩从浙江大学毕业了。

在实验室待了两年,她对科研领域有了自己的看法,还在核心期刊独自发表了不少论文,她本科毕业时的水平跟研究生毕业差不多高。

吴丹一直都特别清楚,出国是自己的人生规划。在生物医学这个专业方面,国外的研究前景更棒,出国是深造的最佳选择,约翰霍普金斯大学那可是她一直向往的顶尖学校。

这所大学是老牌名校,它的生物学工程专业在全美排第一。跟这所大学的名气相匹配的,是招生要求特别严。

在跟一群清北的优秀学生竞争的时候,吴丹靠着特别强的专业本事和出色的本科经历冒了尖儿,顺利拿到了美国约翰霍普金斯大学的录取通知。

除了正常上生物医学专业的课,吴丹因为感兴趣,还读了电气与计算机专业的硕士,并且把神经科学专业的主要课程也都上完了。

各个学科的交叉内容使吴丹对自己所学专业的理解更透彻,她涉猎很广,啥方面都应付自如、轻松搞定,在合作与沟通时常常能凭借自身的知识系统把问题解决掉。

可以讲,吴丹在海外求学那是成果丰硕,不过这些好看的成绩背后藏着的是旁人不知道的辛苦和使劲儿。按她自己的说法,读约翰霍普金斯大学硕士的那两年,是她搞学术的时候最难受的日子。

留学最大的难题就是得面对完全陌生的语言和学术环境。仅有点基本的口语水平,根本没法适应国外的生活与学习。

他们的课程体系挺不错,可课程难度也不低。刚入学那会,吴丹听完一节课整个人都是懵的,「好多专有名词在课本上反复出现,我压根就不明白啥意思。」

为了把老师课上讲的知识搞清楚,吴丹课后得花好多时间,课就两小时,可课后可能得用上整整一天。

除了上课,她剩下的时间全在图书馆待着,靠看额外的参考书把知识逐步串起来,有时包里装点三明治和水,一整天就在图书馆过了。

一个学期过后,吴丹彻底迈过了这道坎,平常听课,还有跟外国同学交流探讨都没啥毛病,她竟然还能给学校的本科生当助教。

科研对她来说是硕士期间最难的事儿,吴丹读的硕士学制是两年,搞的是实验室科研这一块儿,这就表示她得在前一年半弄出科研成果,要不就会影响后面找工作和继续深造。

吴丹的首位实验室导师是个印度人,说话那速度快极了,「要是跟他说话的时候速度慢点,意思表达不清楚,他马上扭头就走,根本不理你。」就因为这样,她被逼着练出了逻辑清楚、说话又快的口语水平。

在这一年半里,吴丹的日子过得就像开了倍速一样,通宵做实验那是家常便饭。就因为这样的魔鬼训练,虽说过程挺难的,但也收获不小,这期间她发表了两篇 SCI 论文,在这个领域有了几项开创性的成绩。

「我使出了十倍的劲儿,就想着证明自己能把这些困难给解决掉。熬过这段苦日子,往后啥困难咱也不怵了。」再说起自己读硕士那时候,她感叹道。

硕士毕业了,吴丹琢磨着是读博还是工作。她导师觉得她学术方面有点潜力,就建议她接着深造,盼着她在这个领域能有更大的收获。

在约翰霍普金斯大学留下来读博可不容易,得重新申请。这学校招收的名额特别少,每年从国内大概就招一个人,对博士培养还特别严格,平均毕业得花七年时间呢。

吴丹不光顺利申请留校继续深造,而且只用三年半就博士毕业了,这在约翰霍普金斯大学的历史上可是头一遭。之后在导师支持下,吴丹申请到了研究员的身份,如此一来她就能独自申请一些研究基金了。

有了研究经费后,吴丹毫不犹豫地扎进了自己喜欢的研究领域。

她曾三次身为首席科学家,拿到了美国国立卫生研究所的资助,领着小组在胎儿大脑成像办法、新生儿缺氧缺血脑病、依靠基于脑图谱的神经影像分析手段研究阿尔茨海默症这些课题方面,有了好多开创性的成果。

可美国每年给她的研究资助费多达 240 万美元。

博士毕业才一年,吴丹就当上了约翰霍普金斯大学的助理教授,能在这么短的时间拿到终身系教职,这在该校近十年里都没出现过。

教职的评选通常会综合实验基金、论文、学术成果、科研潜力这些方面来考量,吴丹的能力早就得到了国外权威大学的承认。

【因为热爱,所以坚持】

学生问吴丹为啥一直搞生物工程领域的研究,她就说了三条:因为感兴趣,有科研的直觉,还有强大的恒心与毅力。

吴丹随着知识学得越来越深,就越来越被这个领域吸引住了。她在本科的时候,很早就加入了老师的课题小组,这成了决定她科研方向的头一步。那时候她搞的是神经电生理方面的研究,读硕士时很自然地接着在这个方向深造。

要说吴丹在博士期间改去研究核磁共振成像,这可不是她一时冲动做出的选择。她那时的导师学术重点不在约翰霍普金斯大学,而是跟其他高校有很多合作,于是吴丹就有了转实验室的念头。

博士刚入学的第一年,学校有轮转制,这使得吴丹能到各个实验室短暂停留一阵,从而选最终的研究方向。她之前听同学说磁共振实验室挺有趣,所以吴丹第一站就去了核磁共振实验室。

她这一进来,立马就决定要留在这儿了。这些仪器运行的原理太精妙啦,把她迷得不行,人往磁共振那机器里一躺,大脑清晰的图像就能出来,不光是大脑的结构能看到,它的功能、神经网络的连接还有分子代谢啥的,都能瞧见。

磁共振成像包含不少物理原理,还包含编程和测试。吴丹向来喜欢物理,读硕士时因为兴趣选的电子与计算机专业,让她对编程算法也挺熟悉,她学的所有知识都能在这个领域的研究里用上。

我干这个,能把我学到的所有知识都用上,能晓得自己做的有没有用,而且它转化得快,这辈子就能看到自己做出来的成果用在临床实验上,这感觉太棒了,这工作太适合我啦。

就因为这种「适合」,吴丹觉得枯燥又繁重的科研工作特有意思。她乐意在机器反复测验里找问题,每解决一个难题,她的研究就能前进一步,不断挑战新极限早就成了她搞研究的习惯。

回国之前,吴丹在磁共振成像领域跟医学影像处理领域有了众多成果,得到的荣誉多到数不清。

她在影像领域的顶级期刊发表了三十多篇 SCI 论文,国际会议论文有 37 篇,在国际大会上做报告十多次,并且获得了国际磁共振学会青年会士的称号。

国外相关领域还处在发展的阶段呢,咱国内在这一块就更不行啦,吴丹讲自己上大学那时候,国内连磁共振成像的课程都压根没有,能授课的老师也没有,相关的实验设备更是不存在。

这种大环境使得相关人才的培养特别困难,不是每所高校都有完备的培养条件,能用于实践训练的基地特别少,时间和资金也是阻碍其发展的关键因素。

为了突显重视,国家把它归入【中国制造 2025】重点发展领域的名单里,还选进了国家自然科学基金「十三五」发展规划的跨科学优先发展领域。如今,我国特别急需这方面的人才来补上这个领域的空缺。

吴丹便是在祖国最需要的时候毅然回国,她通过「青年千人」计划回到了浙江大学,担任生物医学工程以及仪器科学学院的博士生导师。

当下,国内磁共振这块正处在迅速上升的发展阶段,我觉得自己得跟上国家的发展趋势,在国内搞出点成绩来,给咱国家的磁共振领域出把力,对我自身来讲也是挺不错的机会,没啥可纠结的。

回国以后,吴丹把自己的科研方向给调整了。她更看重跟临床医学的结合,凭借自己在磁共振影像这块的学术本事,借助学校的脑科学影像平台,针对磁共振成像技术和图像处理技术这两个方面搞起了研究工作。

其中,吴丹特别喜欢研究胎儿和婴幼儿脑疾病与脑发育,这方面的研究难度可大了,让她下决心要攻克,因为做磁共振成像的时候不好控制,技术扫描的时间长,运动伪影还大,这就得不停地突破医学影像分辨率和成像速度的极限。

在攻克课题的时候,吴丹因为在这方面表现出色,获得了【麻省理工科技评论】「35 岁以下科技创新 35 人」中国区的荣誉。

她领着科研小组,从前端的成像技术还有后端的图像处理技术这两方面入手,弄出了胎儿和婴幼儿的成像以及后处理技术,把胎儿大脑成像的新领域给拓展了,顺利解决了胎儿运动伪影强的难题,达成了胎儿大脑的弥散成像和早期发育研究。

当下,这些成像序列在全球不少实验室都得到了采用和推广,吴丹还把这些关键技术用到了适用于临床的 3T 成像系统上,将其推向了临床。

她成功构建了中国首张婴儿脑图谱库,能精准分割婴儿大脑,还能基于此预测患儿神经系统功能的发展,有助于出生缺陷的精确诊断和早期治疗。

吴丹不光在科研上弄出了不少首创性的成果,使我国磁共振影像领域跟国际水平的差距慢慢变小,而且她特别重视这方面人才的培育。

吴丹是这领域较早回国搞建设的人之一,在学术指导方面,总是亲自上手,手把手教学生,碰上啥学术难题都跟学生一块儿应对。

她特别重视实验室经历,鼓动学生自己独立干点活儿,给他们找寻能出风头的机会。凭借自身丰富的科研经验,在学生的发展途中尽量多帮忙。

多亏了吴丹这样的爱国科学家,他们给好多海外学子树立了特棒的榜样,引得更多出色学者回国搞建设,而且给科技强国战略的施行补充了新力量,为提升国内高端技术水平贡献不小。

身为科学家,吴丹一直有着为科研献身的念头,在业内是受到国际同行认可的大牛;当导师的时候,她把自己知道的都拿出来为祖国培养下一代人才,想尽办法给学生争取最好的平台和条件;关键是,作为中国人,她始终坚守初心,不被名利影响,默默地为国家发展做贡献,真让人敬佩!