从X光到病毒:范海福与晶体学的“微观长征”。碳这种元素有时候是黑色的,有时候又是闪亮的,这都是原子排列决定的。比如钻石和锅烟,虽然都由碳构成,但它们的原子排列方式却大不相同。再比如人和动物的胰岛素,虽然氨基酸序列不同,但都能降血糖,因为它们的三级结构里藏着相似的折叠方式。这些例子都告诉我们,宏观性质其实是微观结构的“翻译”,而探索这种“翻译”正是凝聚态物理、结构化学、材料科学和分子生物学共同关注的问题。 晶体学是物理学中的一个小分支,但它能把X射线、电子和中子变成“探针”,把固态物质的原子结构看得清清楚楚。晶体学服务于多个学科,同时也从这些学科中获得发展。范海福院士是晶体学领域的佼佼者,他把复杂的理论和严苛的实验条件看作是一种挑战。他在1956年毕业于北大化学系后就进入了中科院物理所。随后他分别在1983年和1991年兼任了中山大学和中国科大的教授,并在1991年成为了中国科学院院士,还在2000年获得了发展中国家科学院院士的荣誉。 范海福在科研上有着广泛的涉猎领域,包括同步辐射X光源、生物大分子结构分析、单晶衍射应用、粉末衍射电子显微学图像处理以及非公度调制晶体结构分析与软件设计等。他获得过许多奖项,比如国家自然科学二等奖、叶企孙奖、何梁何利科技进步奖还有陈嘉庚数理科学奖等。这些荣誉记录着他把“晶体语言”翻译成“生命密码”的每一步足迹。 范海福对待科研非常严谨,对文章的细节也十分重视。他曾经给学生丁玮改文章时指出了很多标点符号的错误。丁玮回忆说第一次收到范先生返回的稿件时非常震惊,因为他删掉了很多句子和标点符号。电话那端范先生解释说科学、文学和艺术都是相通的,只有文字通顺才能让文章听起来像歌一样优美。这次通话长达两小时,只为了一处引文格式问题。 范海福领导的Fan Lab团队正致力于把AI与晶体学结合起来,为生物大分子结构分析提供更先进的工具链。第四代同步辐射光源已经在中国多地开始建设,冷冻电镜技术也在快速发展中。他们计划利用这些新设备与已有的理论积累相结合,为数据收集、指标化、相位解析和模型验证等过程提供全流程解决方案。 走进Fan Lab你会发现这里没有生物背景也能做研究。他们主要研究方向是X射线晶体学和冷冻电子显微学方法学的研发与应用,用物理语言还原病毒、蛋白质等生物大分子的三维世界。Fan Lab团队分为理论组、计算组、实验组和硬件组等不同部门来完成不同的任务。 在这里做研究并不需要有很高的门槛。无论你是物理、材料、化学还是生物甚至数学专业都可以找到合适的研究方向。只要热爱科研并且愿意自学就可以在这里学习到晶体学知识并取得成果。 当你成为Fan Lab的一员时,你会发现这里对学术要求非常严格但也非常自由灵活。导师们更看重你是否对科研有真正的热情而不是单纯为了混个文凭。他们鼓励大家有团队意识并能够欣赏他人的工作成果。 对于时间安排方面导师们也非常宽松合理,在工作日弹性办公并允许合理请假节假日全放行。学生们需要自己调配时间完成任务导师只需要确保大家睡眠充足即可。 出国交流也是鼓励的但是建议先完成一定数量的数据和文章后再出去交流既对得起东道主也能确保顺利毕业。 为了缓解压力课题组还安排了羽毛球、乒乓球、足球等运动活动让大家释放压力保持健康愉悦的状态对抗高强度的科研工作。 选择Fan Lab作为自己的科研平台是因为这里自由申请课题自由安排时间行政流程简单不繁琐把所有精力都投入到科研产出中去——这就是物理所最吸引人的地方了!