人物风采
深耕科研沃土 铸就技术匠心------记北京大学聂洪港老师的实验技术坚守与创新之路
在北京大学分析测试中心,聂洪港老师深耕实验技术领域,以前瞻视野搭建前沿平台,以主动服务赋能科研创新,以精湛技术破解仪器难题,更以赤子之心投身国产仪器攻坚。 凭借多年的坚守、探索与超越,他不仅是多学科交叉创新的关键“助推器”,更是推动国产分析仪器技术进步的积极“践行者”。
一、前瞻布局:搭建国内高校首个成像质谱显微镜科研服务平台
2013年入职北大化学学院后,聂洪港老师始终紧跟色谱、质谱领域前沿,敏锐发现当时在国内还较为冷门的质谱成像技术,因其兼具定位、定性、定量的特性,在多科研领域潜藏着巨大的应用潜力。2016年设备申报时,他大胆提出搭建质谱成像科研服务平台的设想。尽管这类仪器价格昂贵、当时需求尚未显现,并且申请过程十分曲折,但在学院、设备部和学校的全力支持下,设想终获落地。
国内高校首个成像质谱显微镜科研服务平台在北大测试中心建成,实现单细胞尺度分析能力,覆盖临床、生物、材料等多种样本类型;质谱成像技术门槛较高,对样品前处理和数据处理要求较为苛刻。为做好技术推广,聂洪港老师带领团队从头开始优化自样品制备到数据分析的全流程操作,推动实验技术规范化。同时,他大力拓展应用范围,将技术成功应用于临床、化学、生物、农业、材料等多领域前沿课题,支撑了一系列高水平成果的产出;此外,他积极构建协同创新生态,通过联合高校、医院、企业举办研讨会,并与厂商合作研发跨尺度平台,推动技术走向产业;在人才培养上,他建立孵化机制,选拔潜力学生进行深度培养。他从无到有搭建平台,从有到优定义标准,使该平台成为我国质谱成像技术发展的重要策源地之一。
为助力更多科研工作者掌握该技术,聂洪港老师毫无保留:对学生和技术人员,他有问必答,倾囊相授;对不直接操作仪器的科研人员,他则重点分享成像实例和研究结果,提供科研启发。
二、主动赋能:从“做测试”到“助创新”的服务理念升级
在提供卓越平台服务的同时,聂老师更将这种支撑深化为对科研过程的直接赋能。他认为,高校实验技术人员绝非单纯“测试员”,对研究问题的深刻理解是高质量支撑的关键。有学生急需热重-红外-质谱联用测试数据投稿,辗转多个实验室历时近半年仍未获得有效数据,焦急之下找到他。当时刚接手该仪器的他,未局限于学生给出的测试条件,而是主动追问实验目标、样品分解的可能机理等信息,结合目标物性质调整参数、优化条件,最终成功测出数据,助学生顺利投稿。学生欣喜地表示,聂老师不仅解决了数据难题,更提供了超越预期的科研洞察。
更难能可贵的是,他始终主动挖掘科研需求,实现从“等要求”到“问需求”、“给数据”到“给方案”的升级。有学生频繁使用液相色谱-质谱联用仪测定光反应产物含量,他询问后得知其旨在推测反应机理,便提出“实时监测光反应进程”的思路。面对学生“文献无报道、无相关仪器”的疑虑,他主动设计并帮学生搭建系统,从整体设计到管线选材,再到条件优化克服诸多困难,最终成功建成。
该系统不仅捕捉到短寿命反应中间体,为机理推断提供关键证据,更将实验效率提升数十倍,可在相同时间内研究更多反应条件、用近二十种化合物验证结论。系统还与核磁组合作实现光反应的质谱、核磁实时监测,多技术联合验证机理。该系统还成功应用于磁化学反应等体系,助力师生发表论文、申请专利,荣获“北京大学实验技术成果奖一等奖”。这一成功转型,标志着他从技术服务的提供者,转变为科研创新的共同设计者。
2019年在美国普渡大学访学期间,他凭借巧妙的构思和出色的动手能力,实现了库克斯教授放大化学反应加速论断的实验验证。库克斯教授曾提出利用微液滴、薄膜反应等界面效应可大幅提升化学反应速率的设想,但组内近十年间无人尝试验证成功。他与武汉大学魏振威教授深入探讨后,设计搭建的反应加速装置,优化了4类反应,速度最高提升7700倍,仅用1升的试剂瓶就实现每小时克级产出,为技术落地推广奠定基础。相关论文被《Chemical Science》接收,获评周精选和年度热点文章,还被《Nature Reviews Chemistry》作为研究亮点整版报道。这项工作不仅验证了前沿理论,更展现了通过简易装置实现重要化学过程规模化的工程巧思,为化工绿色升级提供了新颖思路。

三、匠心巧思:以“原理优先、替代创新、跨域学习”破解维修困局
当前化学、生物等领域科研已深入分子水平,超高分辨率精密仪器成为核心支撑。面对进口仪器核心配件维修周期长、成本高的难题,聂洪港老师发扬“多快好省”的劳模精神,主动迎难而上,形成了“原理优先、替代创新、跨域学习”的维修方法论。
维修仪器的关键在于吃透原理,他坚持先理解部件作用再定位故障,能换同型号配件就直接换,买不到便自主设计加工甚至“手搓”替代部件,借此系统学习了多个相关领域知识。他常常为了一个替代零件,亲自测绘、加工或改造,将维修过程变为二次创新与深度理解仪器机理的过程。凭借这股钻研劲,他陆续修复了包括液/气相色谱-质谱联用仪、毛细管电泳仪、热重-红外-质谱联用仪在内的多台高端精密仪器,通过自主维修缩短了仪器故障时间,显著降低了对科研的影响,并且累计节省维护费数十万元。他还通过技术分享,带动团队维修能力整体提升,将关键维修技术掌握在自己手中,筑牢了科研自主可控的防线。
四、心系产业:推动国产分析仪器自立自强
聂洪港老师深知,高端科学仪器是科研的“命脉”,其自主可控至关重要。他不仅是一名设备使用者,更以主人翁的姿态,积极投身于国产仪器的性能提升与生态建设之中。
他坚持在实验室广泛应用各类国产仪器,并从四个维度系统助力其成长:一是深度协同,迭代优化。他坚持选用优秀国产仪器,深度参与软硬件测试,提供结构化改进建议,并协助诚信的厂商完善故障数据库与维修资料,成为厂家的“超级用户”与“编外研发顾问”。二是构建生态,丰富应用。他倡导并推动围绕国产仪器的“方法开发生态”建设,鼓励师生建立成熟、可靠的应用方法库并开源共享,以丰富应用场景反哺仪器性能提升。三是客观评价,树立信心。他系统开展国产与进口仪器的使役性平行比对,形成客观评价报告,向厂商反馈的同时也在同行中公正分享,为国产仪器建立质量信誉。四是协同研发,突破关键。他利用平台应用优势,与厂商开展联合攻关,共同开发新型功能组件,参与关键部件研发项目,直接推动质谱成像、反应监测等多类仪器的创制与改进。
五、传经授道:勾勒实验技术人才发展蓝图
聂洪港老师的成长路径与职业态度极具启发意义。他认为,技术人员首先一定要热爱本职、乐于服务,认清岗位对科研创新的重要助力作用;其次要坚持学习,在技能精进、水平提升中享受乐趣;更要主动赋能,在助力师生出成果中实现自我价值。他正将“技术科学家”作为实验技术队伍的新定位,积极探索一条‘技能精进-科研赋能-产业贡献’三位一体的人才发展新路径。
在服务理念上,他倡导实现三大转变:从“等要求”到“问需求”,从“给数据”到“给方案”,从“做测试”到“助创新”,为师生的科研创新提供全流程支撑。从搭建前沿平台到破解“卡脖子”维修,从赋能原始创新到助力国产崛起,聂洪港老师以匠心如磐深耕技术沃土,以创新为魂勇攀科研高峰,以家国为念担当时代使命,生动诠释了新时代高校实验技术人员的核心价值与无限潜能。




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