【华大学者】赵蕴杰:在学术道路上敢想、敢做、敢坚持!
作者:郝日虹编辑:胡找心
发布日期 2019-09-08 14:19:06

翻开物理科学与技术学院副教授赵蕴杰的学术简历:在Nature Immunology,Nucleic Acids Research,Bioinformatics等刊物上发表SCI论文30余篇;主持并参与国家自然科学基金和湖北省自然科学基金等多项课题,有4项发明专利申请;受邀担任Scientific Reports的Editorial Board member和Physical Reviews等国际学术杂志审稿人;2016年入选湖北省“楚天学者”人才计划;2019年入选华中师范大学“桂子青年学者”学者名师支持计划……显示出这位出生于1985年的青年教师的勤奋和努力。在“生物物理学”这片天地,利用生物物理模型探索生命科学奥秘,赵蕴杰甘之如饴。

(宋汉涛摄)

生物物理:利用生物物理模型探索生命科学奥秘

走进物理科学与技术学院的生物物理研究所,实验室里摆放着高性能计算服务器、显微镜、超低温冰箱、QPCR仪、酶标仪、超微量分光光度计等精密仪器,正埋头工作的赵蕴杰给人第一印象是年轻阳光、谦和儒雅。与“生物物理”结缘始于2006年,正值大学三年级的赵蕴杰凭借优异成绩保送华中科技大学物理学院肖奕教授门下攻读博士生,开启了生物物理的研究之路。

严师出高徒。导师不仅治学严谨,对学生也是高标准、严要求,鼓励大家瞄准生物物理领域的重大方向或前沿课题开展研究。导师给初入师门的赵蕴杰布置了一个“高难度”课题——核酸三级结构预测。“当时我们国家做这个课题的人员很少,国内外相关参考文献也甚少,相当于我得摸着石头过河,难度可想而知。”赵蕴杰回顾说:“我一次又一次提出假设,跟导师探讨后又数次推翻,重新再来。多少次夜以继日,几易其稿的滋味至今记忆犹新。”功夫不负有心人。2009年,他完成了理论方案的论证,2011年“核酸三级结构预测”论文陆续发表于《自然》杂志旗下Scientific Reports和核酸权威期刊Nucleic Acids Research。

2012年博士毕业后,赵蕴杰赴美国乔治华盛顿大学物理系从事博士后研究工作;2016年11月回国入职华师。多年的国内和海外科研经历,让赵蕴杰接触了更多知名学者,学术视野更加宽阔,研究领域也更加集中和深入。

从探究“利用模块识别、片段结构自动化组装和全原子统计势预测核酸三级结构”到“进一步引入序列共同进化分析模型,提高核酸分子的建模精度”,再到“发展基于复杂网络的结构分析方法,为发现特异性药物靶点和设计较小副作用药物提供了重要的理论基础”,这些新方法和新理论,不仅凝聚着赵蕴杰的心血,也在为生物物理的学科发展“添砖加瓦”。

生物物理学科并非“空中楼阁”,随着理论研究的不断深入,这门学科的实用价值日益显现。“学以致用”是赵蕴杰给自己设定的研究目标之一。他尝试研究重大疾病发生机制,向人类疾病相关的基础前沿课题“挑战”。

他与合作者首次发现转录因子蛋白同时具有组蛋白去乙酰化酶的活性,这一重要发现为免疫系统疾病和基因调控研究提供了一个崭新的视角和重要的理论基础,发表于《自然免疫学》。他利用动态网络模型成功找到特异性药物靶点,设计出治疗恶性肿瘤的周期蛋白激酶抑制剂,申请了发明专利。他将发展的模型和算法应用到染色质拓扑结构和泛素蛋白的研究,为设计预防新生儿出生缺陷的药物提供了重要依据。从疾病早期预测到药物设计研究,当利用生物物理模型探索出些许生命科学的奥秘,赵蕴杰从中感受到生物物理学科学以致用,造福人类的魅力。

十余年的科研经历让赵蕴杰体会到要想在学术路上行得稳、走得远必须敢想、敢做、敢坚持。“科学研究没有捷径,有想法就要去做,哪怕是‘高难度’的课题。大胆猜想,反复实验。实验,失败,再实验,再失败……看似枯燥的循环,实则是在摸索中不断积累。千里之行始于足下,关键在于坚持。”赵蕴杰这样告诉记者。

学术追梦:期待做出富有特色的创新性成果

青年学者思维活跃、精力充沛、斗志昂扬,是学校学科发展建设的一支重要力量。在赵蕴杰看来,入选“桂子青年学者”是荣誉,是鞭策,更是激励他不断前行的动力。

提高华中师范大学的学术声誉是“桂子青年学者”义不容辞的责任。为此,赵蕴杰倡导并主动与国外高水平大学及科研机构展开交流,一力促成了生物物理所和美国乔治华盛顿大学生物分子科学中心合作;他积极主办或参加国际国内的学术研讨会,聆听生物物理最新前沿研究成果,撰文进行学术报告交流。

赵蕴杰深知,只有修炼好内功,才会有积极“走出去”的自信和底气。他期待能够做出一些富有特色的创新性成果。“华师的数学、物理、化学、生物等理科学科实力雄厚,为‘生物物理’这样的交叉学科提供了很好的发展基础。如果校内对该交叉学科感兴趣的老师们能够打破学科壁垒,开展多学科的强强合作,相信会取得一些突破性成果。”今年7月,他参加了数学与统计学学院、物理科学与技术学院、生命科学学院、计算机学院和化学学院联合举办的生命科学交叉学科论坛。论坛上,各学院的青年教师和研究生们围绕生命科学问题畅所欲言。“按照当前学科发展态势,学科之间交叉融合是大势所趋,也是学术创新的有效路径。大家能在探讨交流中寻找研究灵感,在彼此互动中碰撞出思想火花。其实,不论校内多学科抱团发展,还是走出去与校外同行探讨交流,学者的眼界宽了,才能助力学校‘双一流’建设,为营造学校良好的学术氛围献策献力。”赵蕴杰坦言。

三尺讲台:认真履行教书育人职责

努力攀爬科研高峰的同时,赵蕴杰始终牢记高校教师这一身份,将教学与人才培养视为本职工作。他主授普通物理、生物信息学、机器学习与生物物理、分子生物物理等课程,期待能够站稳三尺讲台。

每当给大一新生上课时,他总能从他们的眼中看出些许迷茫,讲课时,他不拘泥于书本内容,穿针引线地介绍一些物理学的前沿进展和科研成果,告诉同学们物理专业学以致用的方向,提高大家的学习热情和兴趣。

面向高年级学生,他编写了“十三五”国家重点出版规划项目《生物分子大数据分析》一书。书中汇总了该领域最近的研究成果,融入了他的研究专长。他希望此为依托,致力打造出一门“生物物理学”精品课,让对这个学科感兴趣的同学们能够真正从中学有所获。

赵蕴杰说,于他而言,培养学生的成就感,不亚于科研取得可喜进展。当他谈到点燃了学生们探索生物物理学奥秘的兴趣,经他指导的本科生参与发表了英文SCI论文或者本科生科研立项团队获得了国家级优秀的好评,欣慰之情溢于言表。身为“80后”,赵蕴杰喜欢与有朝气的年轻人打交道,喜欢他们毫无拘束的创造力,希望成为他们成长路上的良师益友,引导他们成为更好的自己,奔向更好的远方。

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