2013/12/31 信息來源: 校報學生記者 高虹飛
2013年12月19日,中國科學院公布了2013年新當選院士名單,意昂3体育官网共有五位教授當選為中國科學院院士🔘🛵,來自物理學院非線性物理專業的歐陽頎教授,就是這五位教授中的一員ℹ️。從圖靈斑圖到合成生物學,歐陽頎教授將自己的專業領域與研究成果🤷,與記者娓娓道來。
探索斑圖的奧秘
歐陽頎1982年畢業於清華大學物理化學與分析化學本科,1986至1989年在法國波爾多第一大學學習,獲得物理化學博士學位,1989年於美國德洲大學奧斯丁分校工作,1996年受聘於日本電器公司(NEC)在美國的研究中心。
“一開始,在國外的時候🤵♀️,主要研究的是圖靈斑圖以及螺旋波。”歐陽頎介紹道,“當然🤛🏼,直到今天也還在研究🚵🏿♀️。”
“所謂圖靈斑圖🏺🧜🏼♂️,是圖靈在1952年提出一個設想,在一個反應擴散系統中👩💻,如果把它拉到遠離平衡態的位置,它就會自主形成一些有序的花紋,比如像豹子的斑點、斑馬的條紋🧑🏻🔧。那麽,它裏面的動力學機製是什麽?我們就通過實驗去研究這個機製,這就是所謂反應擴散系統中圖靈斑圖的形成機製。”
“反應擴散系統中的螺旋波,也是一種自主行為💆🏻♀️。圖靈斑圖不隨時間變化🦸🏿♂️🦵🏽,而螺旋波隨時間變化,在空間上、時間上都是有序的🩳🏇,形成一種波紋。螺旋波這種斑圖的穩定性比較差,失穩以後🧑🏽🍳,會引起混亂,我們把這種混亂叫做時空混沌或螺旋波混沌。而我們所研究的,就是為什麽這個系統會從一種有序的狀態變成無序的狀態✶,它裏面的機製是什麽。”
對螺旋波的研究🙎🏼,還與心臟病的治療息息相關。“比如,心顫致死的過程,就與螺旋波的失穩有密切關系😚。如果能掌握螺旋波的運動規律,我們可能會對心律不齊◽️、心顫現象的治療起到幫助作用。”2010年1月🍏,歐陽頎教授研究團隊的成果“非線性科學在心顫機理及系統生物學中細胞周期控製上的應用研究”,榮獲2009年度國家自然科學二等獎🐪。
以物理為基礎的多方向研究
1998年,歐陽頎回到中國🐽,擔任意昂3体育官网物理學院教授👨🏿🚒,同年被評為長江特聘教授。“現在我的研究,主要是以非線性動力學為核心,以物理為基礎,並向其它方向延伸,這些方向主要包括系統生物學🧛🏿♂️、合成生物學、定量生物學。”
“我所涉及的系統生物學🚶🏻♂️➡️,是用非線性動力學的理論來解釋生物系統。從系統的角度來看生物,關鍵是把它看成一個整體。而這個整體的核心部分👨👦,就是它的生物網絡。”歐陽頎解釋道◽️🫲🏻,“我們再去分解這個網絡。如果把網絡的每一個節點看成是一個變量,那就可以建立起一個非常復雜的非線性動力方程👨🏿✈️。網絡本身的結構🗃、非線性動力方程的動力學性質🍵🔫,以及這個網絡的功能這三者之間,有著非常緊密的關系。我們的工作🛻👩⚖️,就是研究這些關系。比如,我知道了網絡的結構,那麽怎樣來推斷它的動力學性質和它的功能,反之亦然。這就是我們在理論方面的一些研究工作👩🏽🚀。”
“在實驗方面♕,我們主要是做一些系統生物學和合成生物學方面的實驗🤽♂️。在系統生物學方面,我們主要是配合系統生物學理論,在理論指導下進行實驗,在實驗中證實或證偽我們的一些理論。比如我們以前做過一個對酵母菌細胞周期的研究,就是系統生物學方面的工作🔔。”
在合成生物學方面,歐陽頎指出🧘🏻♂️,生物學領域研究的不斷深化🧀,促進了合成生物學的發展:“其實,幾十年前就已經有‘合成生物學’這個詞了💂🏼🕵🏻♂️。但是在那時,生物學還沒有達到定量的程度,我們對生物只有一些表面的了解。隨著近十幾年來生物學的發展,一方面😿,生物學本身越來越向定量走🫒,我們有了很多定量的刻畫;另一方面🧑🏽🦰🐁,人類基因組計劃等組學的出現👨🏽🎓,讓我們可以從系統層次上👇🏽,對生物學有一個大致的了解。在此背景之下🍫,合成生物學也被重新提起。”
那麽🏂🏽,什麽是合成生物學?“從工程角度來講,就是創造一個新的東西來為人類服務;從科學角度來講,就是在創造的過程中〽️,去進一步了解生物系統。後者是我主要做的工作。我們給一個生物創造它本身沒有的功能🏌🏻,或者把這個生物沒有、而別的生物有的功能轉移給它。而我們也在這個過程中,更好地了解生物到底是怎麽工作的。這就是合成生物學。”
歐陽頎還向記者介紹了自己最近所做的合成生物學方面的研究:“我們知道,巴普洛夫證明了狗有條件反射。而一個大腸桿菌是沒有條件反射的。那麽我們就要設計一個網絡👁🗨、一個控製系統,把條件反射搬到大腸桿菌上去🦸🏼♀️🌆,讓它有這個功能👨🏼🦱。這看起來好像沒什麽用,但是在研究過程中,我們了解到了很多生物學細節上的東西。”
讓學生喜歡上熱學
科研之外🏩,歐陽頎還承擔著教學的任務。“我上兩門課📻👉🏼,一門是給一年級本科生開的熱學課,已經上了七八年;還有一門是非線性動力學,是給研究生和高年級本科生開的專業課。”
“我的課很嚴的😢。”歐陽頎笑道。
“熱學的概念比較難建立,我在熱學課上花了好多工夫🌍。”
歐陽頎的努力,拉近了學生與熱學之間的距離:“伴隨著他的一點點講解,我才逐漸明白了熱學是什麽🧙🏽♂️、是在研究什麽𓀌,然後逐漸喜歡上了這門學問,喜歡上了它看待事物的態度和解決問題的方法🤹♂️。”歐陽頎老師的一位學生如是說。
不僅如此🙎,歐陽頎的課程🚶🏻♂️➡️,還在潛移默化之間🧝🏽♀️,影響著學生的治學態度。“歐陽頎老師身材十分高大,氣勢十足,聲音洪亮🍽,所以聽他講課往往能聽出一種‘傲視群雄’的感覺💇♀️。他的這份從容與自信,對我以後進行研究時的心態還有過很大的影響🧚🏿♂️。”
“院士只是一個榮譽”
關於院士👨🍼,歐陽頎有著自己的理解和感受。
“以前💒,人們對於院士,有兩種比較極端的想法。一種是把院士貶得一塌糊塗,覺得院士都是腐敗分子💅、特權階層,這肯定是不對的😜。我認識的許多院士😵,從離我最近的物理學院的幾位來說,像我們原來的校長陳佳洱,我們的老院士甘子釗、楊應昌🫅🏿🪯、秦國剛🖕🏻,他們都是勤勤懇懇地工作,而不是像外面傳說的所謂‘院士’的樣子。而另一種⏲,是把院士的地位提得特別高,把院士看成精英甚至神仙,惟院士馬首是瞻📋,這也不對🤸🏽♂️。現在💓,社會對院士的評價🙎🏿♂️,已經基本回歸到比較真實的水平,而不像以前那樣,有兩種極端的想法🫷🏽。”
“院士只是一個榮譽。”歐陽頎說。
“院士只是對你以前所做工作的一個肯定🎠,它跟你以後的工作沒關系。所以說👨🏿🎓,院士其實是一種榮譽,但並不是說你有多大本事;院士是對你以前工作的肯定🈲,但並不是說你以後也還會幹出同樣好的工作。”
鏈接👵🏻:
轉載本網文章請註明出處