坚持创新思维,专注仪器研发
今年是中国共产党成立100周年,100年来,中国共产党带领我国人民不懈奋斗,中华民族迎来了从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃。在全国人民坚定理想信念、百折不挠的奋进征程上,中国科学院人以其特有的科技报国方式,稳扎稳打,勇攀科技高峰,开创了科研工作新局面。在我进入化学所从事科研工作的十八年中,许多科技工作者都做出了表率。其中,坚持创新思维,专注仪器研发并取得显著成果的李兴长老师给我留下了尤为深刻的印象。
初次见到李老师是在我入学不久,在一次实验中,我用到一个光敏试剂,在微量紫外光的照射下就会发生变质。因此,进行实验的时候,需要一个避光环境。在配置溶液的时候,我去库房领取了一个避光的棕色容量瓶。回到实验室的时候恰巧遇到李兴长老师,他问我为什么不用实验室的容量瓶,我说原有的白色容量瓶不能避光。“用普通容量瓶稍加改造也能达到良好的避光效果。”他说道。只见他找出一卷黑色避光纸,裁切下一段后,麻利地对白色容量瓶进行了包裹,一个避光的容量瓶就这样制作出来了。他微笑着说:“遇事情多想想办法,有时候自己制作的东西比买来的还要好用,而且还能节约科研经费。”
后来,我才知道李老师多年来一直坚持仪器的研发和改造工作。我入所的时候在江龙研究员课题组,这个实验室的人员在加入化学所以前,都在中科院感光化学研究所工作。早在上世纪九十年代初,国内LB膜的研究工作刚起步不久,李兴长、唐季安等老师就探讨过LB膜成像的问题。1990年7月,第二届全国LB膜学术会议在北京举行。这次会议展现了国内LB膜研究工作良好的发展势头,也更加坚定了李老师他们研发界面膜成像仪器的信心。1991年,法国和德国几乎同时报道了一种以偏振激光作为光源,CCD摄像机作为显微图像接收器,利用布儒斯特角原理的显微技术,这种用于原位观测气-液界面膜结构的光学仪器,被称为布儒斯特角显微镜。李老师敏锐地发现了突破方向,经过日以继夜的研发,1991年9-11月,成功制备了第一台布儒斯特角显微镜样机。接着他们不断调试改进该设备,并进行相关测试。1993年,唐季安、李兴长、袁金锁和江龙这四位老师发表了论文“布儒斯特角显微镜及其在气液界面膜研究中的应用”,介绍了法国、德国和他们实验室安装的布儒斯特角显微镜的原理、结构与特点。
这种发挥科研人员聪明才干,坚持创新思维,专注仪器研发的精神在科研仪器研制过程中十分重要。实验室里有两台石英晶体微天平(QCM),都是李兴长老师凭借自己多年来在光学、电子学等领域的工作积累一步步摸索着做出来的,而且仪器的性能指标可以与国外厂家几万元的产品相媲美。李老师并没有止步于初始研制出的这两台仪器,他经常和我们这些使用仪器的人员交流,征询我们对仪器改进的建议。接着,李老师不断的查询资料、调整设计并对仪器进行改造。虽然中途时有挫折,但是他凭借多年的研究积累,克服了不少困难。经他改造过的仪器整体性能和使用体验得到了极大的改进,特别是李老师对仪器电源支持系统和控温模块的调整,获得了我们大家的一致好评。使用这两台仪器,实验室里好几位学生都顺利开展了硕博士阶段的课题研究。
2005年左右,江龙老师和李兴长老师结合课题组多年从事石英晶体微天平研究的经验,提出了将微流控芯片与石英晶体微天平联用,以达到分离、富集和微量检测一体化的目的。当时,市场上一台多通道石英晶体微天平售价是二十多万元,尚没有仪器兼具微流控芯片与石英晶体微天平的功能。这一想法的提出,本身就极具创新性,当然,挑战性也是显而易见的。2007年,江老师申请到了中科院重大科研装备研制项目的资助,解决了仪器研发经费不足的问题。虽然后续整个研制过程困难重重,但无论遇到什么样的难题,李老师都沉着应对、不断探索。他时而查找相关资料,时而在机床上加工某个零部件,时而联机进行调试。经过两年的艰苦研制,2009年3月,项目验收专家组对“石英晶体微天平(QCM)芯片微流控分析系统”进行了现场验收,认为项目组将微流控芯片系统的快速、微量和规模集成的特点与QCM的高灵敏度检测结合起来,研制出了多通道微流控芯片-QCM阵列分析系统,一致同意该项目通过验收。这个仪器为课题组人员后来进行水中微囊藻毒素和汞离子的检测提供了有力的支持。
2018年,我转到了刘鸣华老师课题组,李老师也不再工作在科研一线了。但他有了一些关于科研仪器方面见解的时候,总是愿意和我们分享一下。2020年秋天,新冠疫情防控常态化的时候,有一天他突然打电话说是要路过化学所,希望能见一下。见面后,我看到他消瘦了不少,但李老师一点没有提及他的危重病情,只是和我谈了一些关于实体显微镜的事情,还问了一下我的近况。末了,他语重心长地说:“现在我们国家科研投入越来越大,在科研的道路上,除了买到仪器、设备,琢磨透了它们的使用说明外,还要发挥自己的能动性和创造力,拥有自己研发的仪器,才能避免在这方面被别人卡脖子,创新思维是科研人员必备的品质……”
后来,每次想起李老师忍着病痛和我们见面,谈论仪器研制的事情,都被他对仪器研发的那份深深的热爱与执着所感动。正是千千万万像他一样的科技工作者辛勤耕耘、砥砺前行,用扎实知识和满腔热忱化作涓涓细流,才汇聚成了祖国科研战线奔腾万里的沧海巨浪。