陈勇:书山有路勤为径
作者 : 未知

  陈勇是法国国家科学研究院一级主任研究员,巴黎高等师范学院(以下简称“巴黎高师”)微流控实验室主任,目前主要从事干细胞和生物医学方面的研发工作。先后在武汉大学、法国蒙彼利埃大学、意大利比萨高等师范学校、北京大学、法国国家科学研究院、巴黎高师、香港理工大学、京都大学和江汉大学等地学习和工作。
  从笛卡尔坐标说起
  陈勇上大学前下过乡,进过工厂。1977年恢复高考,他考入武汉大学物理系。因为没受过很好的初高中教育,进校后第一次期中考试,大家都没能在笛卡尔坐标系中绘制哪怕是最简单的图。他说:“幸好那时能及时醒悟,对那些看似简单却意义非凡的方法和道理进行了认真思考。笛卡尔还说过‘我思故我在’,学了法语后才知道他这句话的由来是:Je doute donc je pense, je pense donc je suis,即我疑故我思,我思故我在。”
  笛卡尔在他的方法论中还给出了解决问题的程序:1.不接受自己不清楚的真理(质疑);2.将问题分解为若干个部分(剖析);3.解决问题从简单到复杂(解答);4.全面检查以保证没有遗漏(验证)。可见,认识世界是可以从反思开始的,而反思的目的是求证。
  交谈中,陈勇突然问道:“从你们学校到这儿你走了多久?”
  我说:“不太久。”
  “多久?”
  “20分钟。”
  一问一答后,陈勇说,“不太久”表达的是个人体验,“20分钟”是客观描述,是定量表达。我们在日常生活中习惯于不太确定的回答,但讨论问题时简单明了最为有效,能定量时尽可能定量,以便推理或判断。所谓大道至简,简单了才能走得远,单纯了才能求真知。
  陈勇还以18世纪法国化学家拉瓦锡(“近代化学之父”)为例来说明定量的重要性:“拉瓦锡的很多发现都是以称量为基础的。通过称量,他确定了氢和氧,还预测了硅,因此还发明了第一个现代化学元素周期表,使化学也成�榱艘幻哦�量的科学。”他接着说:“就连镭的发现也与天平有关。当年居里夫人发现含镭矿石的重量会随时间逐步减小,便通过称量确定了镭的放射性。据说居里夫人用的精密天平还是居里设计的。”这两个小故事告诉我们定量、工具和精准的重要性,而且好的工具往往是自己制作的。陈勇建议:“笛卡尔故居、拉瓦锡路和居里夫人的实验室离我们这儿(巴黎高师)都不远,有时间不妨去看看。”
  谈到逻辑分析时,陈勇说,法语中有很多逻辑关联词,如en raison de、parce que、puisque、 comme、car、ainsi 、donc、alors、dès lors等,与楚辞中“兮啊兮”的因果陈述一样,但反应的逻辑关联度不同。法语中还有一些列举的格式,如d’abord、ensuite、premièrement、deuxièmement、en primier lieu、en second lieu等,开始用的时候可能有点学究,但习惯了对思考和陈述都有好处。“当年我们没有学习逻辑思维的方法,凡事都被框定在一个特定的模式中。后来上了大学,才知道有必要条件和充分条件这两种条件,才知道还有‘无为无不为’和‘否定之否定’这种思维方式。正因为如此,我们更要珍惜现在能自由学习和思考的机会。”
  有了反思和技巧,还要有解决问题的信心和勇气。陈勇以开普勒为例说道:“在那个年代,‘地心说’与‘日心说’还争论不休,开普勒由于相信‘日心说’,便穷尽毕生精力来研究它。他首先对天文学家第谷多年观察和收集的天文数据进行了大量分析和计算,从而得出了单个行星运动的椭圆定律和面积定律。但他仍相信会有一个更简单的法则控制着所有行星的运动。于是,他又用了多年的时间反复计算和分析,最终发现了周期定律。开普勒三大定律的发现不仅完善了哥白尼的‘日心说’,还为牛顿的万有引力定律奠定了基础。开普勒后来写道:认识到这一真理,超出了我最美好的期望。”
  陈勇认为,崇尚美好、追求真理才是科学发现最朴实和最持久的动力。
  从比萨高师到巴黎高师
  1982年,陈勇赴法国蒙彼利埃科技大学留学。1986年获得博士学位后,他受邀到意大利比萨高师工作,比萨高师与巴黎高师都是拿破仑在200多年前创建的精英学校。比萨高师坐落在比萨斜塔附近的骑士广场,规模很小。谈起那段经历,陈勇无不感慨:“当时我刚读完博士,就能去建实验室,自己开课题,这种机会现在恐怕已经少有了。到比萨后我做的第一件事就是将低温和光谱设备联机和自动化,由此轻松地完成了很多实验,也积累了实验室建设和实验系统自动化的经验。”离开意大利回国后,他进入北京大学物理系做博士后,在那里又结识了很多优秀的学者,为后来的合作埋下了伏笔。
  1990年,陈勇进入法国国家科学研究院,从事同步辐射X光光刻技术的研究。当时普遍认为,传统的紫外光光刻技术由于受衍射效应的影响,不可能被用于纳米级半导体芯片的生产。因此,在很长一段时间里X光光刻被国际半导体协会列为下一代刻蚀技术的选项之一。“同步辐射X光光刻是一项尖端技术,它涉及到很多学科领域,我们致力于提升这一技术的竞争力并很快发表了制作50纳米结构的方法。但后来工业界神话般地将紫外光光刻技术一次又一次地优化,直到现在可以用它来生产10-20纳米级的半导体芯片。”陈勇感叹道。“现在来看,当时认为很笨拙的方法最后都被用上了,这的确令人深思。尖端工业技术的发展有其独到之处,但遇到问题或困难,直面它也许能找到解决方案,可谓‘巧诈不如拙诚’。”
  在研究X光光刻技术的同时,陈勇还开展了磁性和光学材料纳米结构物理的研究,并设计和组装了一些新的测试平台。稍后,他还开发了几种非传统纳米制造的方法和工艺。陈勇认为,这些研究非常重要,涉足尖端技术,需要专注也需要博学。“工欲善其事,必先利其器”,从设备和方法做起,我们对更深入的研发必然充满信心。
  2000年,陈勇转战微流控技术,并将侧重点放在微流控技术在细胞生物学领域中的应用上。简单地说,微流控技术能在芯片上对微量液体和气体进行操作和检测。微流控技术又是一门交叉科学和系统工程,它需要物理、化学和生物学的综合知识,也需要芯片技术的核心竞争力。由于有微纳制造和物理学的基础,他带领的团队很快做出了一些有影响力的工作,还因此有机会开展一些更有意义的工作。   2003年,陈勇进入巴黎高师工作。巴黎高师坐落于巴黎拉丁区圣・热内维埃芙山,与巴黎高等物化工业学院、居里研究所、巴黎高等化学学院及索邦大学相邻。巴黎高师的规模很小,但名人辈出,巴斯德、傅里叶、勒贝格、朗之万、罗曼・罗兰等都曾在这里学习和工作过。巴黎高师还先后培养出12位诺贝尔奖得主和10位菲尔兹奖得主。能进入巴黎高师工作,至今他仍然十分感慨:“当年到法国留学时我虽然十分向往,但从来不敢奢望有一天能到这里来工作。”
  从纳米物理到纳米生物医学
  在巴黎高师,陈勇以整合传统和非传统两大类的微纳制造方法为基础,致力于物理、化学、生物和微纳技术的学科交叉。除了装配必要的实验设备测试平台,他还特意配备了机械加工和电子制作工作台。他说,这些都是为了方便动手,能想到做到“思行合一”。工作中,他不给自己定任务,也不给自己定目标。“研究条件不成熟或方向不清楚时,最好多准备几手而不是去钻牛角尖。一旦条件成熟方向清楚,就迅速调整,全力以赴。就好像打牌,拿到好牌和差牌的机会差不多,拿到一手差牌一定不要输得太多,拿到一手好牌�t一定要赢好。”
  陈勇对生物学的兴趣来自巧合。还是在准备博士论文时,他主要参考了一篇霍普菲尔德关于激子极元色散的论文。查阅后发现,霍普菲尔德后来又去做神经网络模型了,由此引起陈勇对这一课题的关注。陈勇认为,我们现在还很不清楚真正的神经网络是如何工作的,更谈不上对人脑智能的深入了解。但我们可以有新的生物和纳米技术来探讨这些问题,比如可以通过建立和研究体外生物神经网络模型来研究记忆和学习的生物学机制,从而建立更合理的人工智能模型。
  2006-2007年间,日本京都大学的山中伸弥采用体外重新编程的方法,将动物和人的成体细胞转变为具有自我复制和多种分化潜能的干细胞(诱导多能干细胞),使建立各种体外器官模型成为可能。与胚胎细胞类似,诱导多能干细胞还可用于神经系统、心血管、糖尿病等疾病的治疗,也可用于器官修复、疾病模型、新药开发、基因治疗,以及免疫治疗等诸多领域,具有非常重要的意义。2007年,京都大学成立细胞-物质综合研究所,陈勇受邀参与并组建了相应的研究团队。他认为,诱导多能干细胞的获得、扩增和分化通常是在培养皿中或多孔板上完成的,但这并不是很合理。格物致知,我们有必要认真研究细胞微环境的影响,有必要用微纳制造和微流控技术构建模拟体内细胞微环境的仿生体系。经过多年努力,他的团队提出了相应的方法并获得心肌、神经及其他一些器官的芯片模型。现在,陈勇团队正从事这方面的自动化工作,以期建立可编码和解码的三维神经模型。
  “工处在拙,妙处在生,胜处在不稳。”陈勇认为基础研究和应用开发在干细胞领域没有冲突,它们都是一种艺术。因此,他们还开发了一些实用的技术与工艺,也创办了高科技公司,努力使这些技术早日服务于社会。
  陈勇在求学的道路上已走过了40个年头,在工作中跨越了多个学科,在生活中也兴趣广泛,他崇尚自然也敢于创新。他说,勤奋和努力早已形成习惯,有一个好的心态和信心,还会沿着这条路一直走下去。
  邓小平作出扩大派遣留学人员的战略决策已经过去了40个年头。40年来,一代又一代有志青年和有识之士远渡重洋,学习西方先进的现代科学知识;40年来,留法学人中涌现出大批优秀的学者、工程师和企业家,为谱写中华民族伟大复兴中国梦的留法篇章作出了贡献。作为其中的杰出代表,陈勇将薪火相传,激励一代又一代留法学子奋发图强,为祖国的繁荣强盛,为中华民族的伟大复兴贡献力量。

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