作者:王兆昱 来源:科学网微信公众号 发布时间:2025/10/21 20:17:28
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5年“死磕”一个课题,复旦博士生:读博让我学会与焦虑共处

 

文|《中国科学报》记者 王兆昱

深夜,复旦大学化学楼实验室,博士生张璐正在对斑马鱼进行显微注射操作。一个手滑,斑马鱼的眼睛“蹦”了出来。瞬间的惊悚和长期积压的疲惫交织,让张璐的情绪骤然失控,又哭又笑,吓坏了一旁的师兄。

这滑稽又心酸的一幕,是张璐五年博士生涯最真实的一个缩影。自2020年起,她的生活轨迹几乎固定在实验室与宿舍之间。在无数个看不到终点的深夜里,她一次次捡起失败,独自坚持下去。

直到前不久,张璐终于迎来博士期间首个主要成果的发表。为了这一刻,她记不清哭过多少次。

如今文章发表,是否“如释重负”,有“轻舟已过万重山”之感?

这位27岁的女生只是淡淡一笑:“无论走到人生的哪个阶段,我都不觉得未来会比读博更轻松。但读博教会了我一件事——如何与焦虑共处。”

张璐

彩虹指路,精准手术

外科医生做手术,就像在大雾天开车。面对“血肉模糊”的人体组织,主刀医生要精准分辨病灶部位(如要切除的肿瘤)和不能碰的血管、神经,任何一个微小失误,都可能留下难以估计的术后创伤。

这项于8月27日发表在Nature Photonics上的成果,恰似一幅清晰、多通道、实时的人体导航地图,让医生在手术台上穿过“浓雾”,抵达目标。

张璐等发表的最新论文

张璐告诉《中国科学报》,新研究相比目前医生常用的方法——用小分子荧光染料单独标记出肿瘤,实现了三大突破。

其一,常规荧光染料处于可见光区或近红外一区,光的穿透能力不够强,仍像蒙着一层“薄雾”。尤其是深层的人体组织,更显模糊。

新研究则将成像窗口推至近红外二区,这是一个被证实“生物透明”的成像窗口,不管“浓雾”还是“薄雾”,在这里都彻底消散了。

其二,新研究利用稀土“铒”的配合物,实现了“多通道”的成像。多通道,意味着不是仅标记出肿瘤,而是区别标记出所有的组织结构。

酞菁铒配合物看起来就像个“三明治”,酞菁配体负责光的吸收,中间的“夹心”铒离子负责光的发射。团队对配体进行了一系列改造,同时保持铒元素不变,从而开发出一种新型分子调色板,并将其命名为“镧系彩虹(Lanbow)”。

从此,“赤橙黄绿青蓝紫”,不同结构各有不同美丽的颜色,尽收医生眼中。

其三,新研究引入了人工智能模型,使这张人体地图“动”了起来。每秒钟的成像数据都能被即时、动态地处理,手术台上的任何变化都能丝滑地反馈给医生。

学科交叉,知易行难

依托复旦大学AI for Science的学科交叉生态,将化学与人工智能深度融合,是本项研究的最大亮点。

除张璐外,论文另一位共同第一作者是复旦大学计算与智能创新学院博士生程日。通讯作者则是张璐的两位导师——化学系教授张凡、青年研究员王尚风,以及计算与智能创新学院教授颜波、青年研究员谭伟敏。

然而,学科交叉,知易行难。尤其是合作伊始,学科间的“语言不通”是最大的挑战。

“前两次开会沟通有一种‘驴唇不对马嘴’的感觉。”张璐回忆,化学团队熟悉染料的化学性质和成像的逻辑,但不知如何向计算机背景的伙伴精准描述想要的效果。直到双方互相学习了对方学科的知识,磨合了好几个星期,才逐渐把沟通的效率“提上来”。

这种磨合的阵痛,在研究快要收尾时达到了顶峰。

2024年8月,复旦的大多数师生都在享受暑假,张璐却一直没有休息。为了完成整个研究最后一张图的实验,她和远在老家的程日一起,联手攻关。他们需要将构建好的深度学习神经网络融合在一个软件里,最终实现动态成像的输出。

然而,意外出现了——激发光源和相机始终无法同步,导致数据紊乱,效果极差。

“那会儿时间特别紧。如果当晚没有调试成功,第二天一早染料的信号就会减弱,就要全部重来。”张璐回忆,尽管她和程日都非常努力,但连续四个晚上都没有做成这个实验。

第五个晚上,将近12点,一直以来积压的疲惫和挫败感让张璐在实验室里哭了起来。这已经是她读博的第四年,看着身边同学纷纷发表论文、准备毕业,而这个她从博一就开始做的课题,到现在还看不到终点。

但哭不能解决问题,张璐很快冷静下来。擦干眼泪后,她这个计算机基础非常薄弱的化学“直博生”,开始硬着头皮一点点研究代码库。经过多番沟通和尝试调整代码后,问题终于得到解决。

每个在别人眼中炫酷、前沿的学科交叉研究,背后都是枯燥、琐碎甚至令人崩溃的技术难题。

张璐在成像实验中

迟来的“正反馈”

这个课题贯穿了张璐博士生涯的始终。

刚进组时,课题组里的师姐开发出一种稀土铒的配合物。在两位老师——张凡和王尚风的指导下,张璐兴致勃勃地研究起了铒配合物体系,一口气合成出六七种新的铒配合物。

一次组会上,她向大家展示了这一系列新的铒配合物。张凡老师敏锐地提出:“既然合成了这么多,能不能把它用起来,构成一个荧光分子调色板?”由此,后续的设想一步步铺开。

在做科研的世界里,失败是常态,“正反馈”反而是一种奢侈品,这或许已是科研人默认的游戏规则。张璐也不例外。

“如果一定要说一个数字,我做过的所有实验大概只有20%能体现在最后的文章里。”张璐笑了笑,“这是实验学科的普遍现象。”

除了实验失败的常态,投稿的路上也充满荆棘。

自今年开始投稿以来,这篇文章先后被拒稿4次。中间有一次“被拒稿”让张璐印象尤为深刻——在投稿Nature Methods后,期刊编辑虽然拒绝,但给了团队一次修改和重新投稿的机会。

在导师的悉心指导下,张璐花了很多时间,精心修改了文章的切入点和叙事方式,补充了相关实验,怀着期待再次投稿,却又一次收到了拒信。

“毕不了业”的担忧如影随形。张璐看着身边的同学都有产出,自己却一直“死磕”一个课题,看不到终点,就好像一场没有里程标志的马拉松,不知道自己跑了多远,还要跑多久。

很偶然的一天,张璐刷到一句话,“比较是偷走幸福的贼”。从那一刻起,她决定不看周围的人在干什么,而是专心把这篇文章做出来。

“如何与焦虑共处?这是我在读博期间学到的最重要的事。”张璐告诉《中国科学报》,在老师的建议下,她会去跑跑步,放松一下。每当她感到疲惫时,看到实验室一起工作的兄弟姐妹,她都会再次充满力量。

课题组成员合影(第一排左四:张璐;左六:王尚风;左七:张凡)

和读博一样,“人生是大型的试错,无意中的正确是上天的奖励。”张璐总结,读博让自己做事的能力提升了,对结果的期待降低了,“这样就不会受太多伤”。

目前,张璐仍在推进手头上的另一个课题,为博士毕业做准备。

对她而言,成果的发表不过是毕业的通行证,未来的路依然漫长。

“每个人就像电影《浪浪山》里的小妖怪,推不倒人生的万重山。”张璐说,“我们能做的,仅是背起小小的行囊,走过这段属于自己的平凡之路。在路上,学会与自己和解、与焦虑共存。”

实验室小伙伴合影(右下一为张璐)

相关论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41566-025-01736-8

 
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