飛秒一瞬,流光微影,藏著微觀世界的無窮奧秘。在華東師范大學精密光譜科學與技術高等研究院,有一位用飛秒時間分辨光譜技術為微觀世界“拍照”的科學家,他捕捉原子分子轉瞬即逝的運動瞬間,探索生命科學的前沿。他就是民革黨員、華東師范大學教授陳縉泉。
7月2日,2025年度上海市科學技術獎揭曉。陳縉泉作為主要完成人之一參與的“結構多樣化呫噸染料的精准分子設計與生物醫學新功能”項目,榮獲自然科學獎二等獎。
扎根科研的求學之路
陳縉泉與化學、物理交叉學科的緣分,始於南京大學的本科時光。本科主修化學專業的他,早早就鎖定物理化學催化機理研究方向,埋下跨學科探索的種子。畢業后,他遠赴美國俄亥俄州立大學繼續深耕物理化學,研究方向是採用飛秒瞬態光譜研究分子激發態動力學過程。
飛秒時間分辨光譜是基於泵浦-探測超短激光技術,時間分辨率達飛秒量級,用於觀測物質光激發后超快激發態動力學、瞬態中間體演化的一類瞬態表征光譜方法,其興起於20世紀80年代末,1999年的諾貝爾化學獎就被授予了該領域的研究者。陳縉泉在美國的導師正是這一學科領域最早的一批研究生。
在俄亥俄州立大學學習兩年后,導師將實驗室搬遷至蒙大拿州立大學,尚未完成博士學業的陳縉泉主動請纓,將學籍留在俄亥俄州立大學,跟隨導師前往蒙大拿籌建新實驗室。這段經歷讓他得到了極大的鍛煉,在科學研究方面接受了系統培訓,為日后獨立開展科研工作打下了堅實基礎。
2012年獲得博士學位后,陳縉泉先后在美國蒙大拿州立大學和埃默裡大學從事博士后研究。在美國學習工作8年后,他作出了關鍵的人生選擇——回國。“在國外終究是給別人打工,很難找到一種內心的認同感。”陳縉泉坦言。恰在此時,他從一位導師處得知,華東師范大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室正著手組建生物光子學研究團隊,急需青年骨干,陳縉泉當即接受邀約回國。
2015年,陳縉泉依托華東師范大學“紫江青年學者”計劃引進精密光譜科學與技術國家重點實驗室,次年入選國家高層次人才計劃青年項目,全身心扎根上海開展原創性基礎研究。從海外頂尖實驗室到國內重點科研平台,他放棄海外成熟科研環境,選擇回到祖國深耕前沿交叉學科,隻為在上海科創中心建設浪潮中,貢獻一份青年科研力量。
探索微觀世界超快瞬間
分子和原子極小,肉眼不可見,且運動極其迅速。要捕捉它們的運動,就需要快門速度極快的“相機”。陳縉泉這樣解釋他的工作:“就如同我們用相機連拍籃球運動員投籃,通過一秒內連拍的多張照片,我們能夠記錄運動員起跳、投籃、進筐等一系列動作。時間分辨光譜的原理和它類似,隻不過將時間從一秒推進到幾百個飛秒,同時研究的目標不是運動員的投籃,而是分子中電子或能量轉移的過程。”
陳縉泉利用飛秒時間分辨光譜技術,通過飛秒瞬態吸收光譜追蹤DNA分子激發態的動力學過程,闡明DNA受激后的能量轉移及可能發生的化學反應。這項研究看似遙遠,實則與日常生活息息相關——夏天在海邊被晒黑,正是太陽光中的紫外線被皮膚DNA吸收所致。他的研究旨在揭示光刺激皮膚后化學反應如何發生、在什麼條件下發生、什麼條件下不會發生,這些基礎研究成果可直接指導防晒產品研發和晒傷治療藥物開發。
近年來,陳縉泉團隊取得多項國際領先的突破。團隊自主搭建了國內首台飛秒時間分辨圓二色吸收光譜儀和國際首套飛秒-納秒圓偏振發射光譜技術平台,並首次實現了對分子激發態手性演化與三重態生成動力學的同步、實時觀測。團隊還利用上述儀器,實現了對跨尺度的分子體系圓偏振發光機制的解析。該儀器入選2024年中國科學技術協會“優秀科研儀器案例”,並已經初步完成商業化交付。目前儀器已服務國內外30余家科研單位,研究超百種分子激發態手性動力學。
截至目前,陳縉泉已在諸多國際一流期刊發表論文160余篇,2019年入選上海市青年科技啟明星計劃,目前擔任《Journal of Chemical Physics》期刊顧問編委、上海市生物物理學會副理事長、《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊青年編委。
2025年度,陳縉泉的科研工作再獲認可——他作為主要完成人參與的“結構多樣化呫噸染料的精准分子設計與生物醫學新功能”項目,榮獲上海市自然科學獎二等獎。該成果聚焦於吡啶類功能染料分子的精准設計與生物醫學應用,為相關領域的分子探針開發提供了新的科學思路。
立足專業履職擔當
科研之外,民革黨員的身份,賦予了陳縉泉另一重使命。他與民革的緣分根植於家庭傳承——祖父是在重慶行醫的民革前輩,時常講述先輩愛國為民的往事﹔父親身為高校教師,家中常年收藏民革相關史料,耳濡目染之下,愛國、奉獻的種子早早在他心中生根。加入民革,於他而言既是家族精神的傳承,更是新時代知識分子踐行多黨合作使命的全新起點。
“我希望利用自身理工科科研從業者專業優勢,為參政議政帶來科創一線視角。”懷揣這樣的思考,陳縉泉積極投身民革各項工作。2021年,他當選民革華東師范大學支部委員,2022年擔任民革閔行區委會主委助理,持續搭建高校科研資源與區域發展的溝通橋梁,深耕區校聯動、產學研融合調研工作。
履職路上,陳縉泉始終兼顧科學家的嚴謹與教育者的溫情。一方面緊盯上海科創中心建設、基礎學科人才培育、生物醫藥產業發展等重點議題,結合實驗室一線研究經歷開展調研,凝練務實可行的意見建議﹔另一方面心系教育公平,以自身從地方求學、海外深造再歸國立業的親身經歷,鼓勵偏遠地區青少年堅持讀書追夢,用知識拓寬人生邊界。
從金陵求學、海外深造到歸國拓新,從潛心基礎研究到踐行黨派履職擔當,陳縉泉始終以微觀之求索,奔赴家國之大未來,在這條探索微觀世界奧秘的道路上,他正與同仁們一起,為中國競逐這一領域的國際前沿而努力前行。
(來源:團結報)