——记北京理工大学前沿交叉科学研究院教授武旭

黄雪霜　肖贞林

日常生活中，我们很难把木头和螃蟹壳联系在一起，但其实它们的分子结构只差了一个键角。除此之外，很多人知道免疫细胞会通过信息分子的相互触碰识别出外来的病毒，这是为什么呢？想知道答案，我们需要走进微观世界，只有研究透信息分子的结构和电子轨道，才能探究它们背后的神奇奥妙。

北京理工大学教授武旭就是一名在微观世界里执着探寻的科学家。他目前从事的就是低维材料、生物信息分子等纳米电子体系的高精度制备、表征与器件构筑的研究，曾入选国家级高层次青年人才引进计划，获得德国洪堡基金会洪堡学者、北京市科学技术委员会北京市科技新星、北京理工大学特立青年学者等荣誉和奖励。

与科研的不解之缘

从小，武旭就与物理结缘，能走上科研的道路，离不开家庭的熏陶。之后，他考取南开大学的物理系攻读本科。其间，他了解到中国科学院物理研究所优越的科研环境及师资力量，于是毕业后前往那里读博。在导师高鸿钧院士的帮助下，他收获了很多，同时也开始了纳米制备相关的研究。

2016年，武旭来到德国马克斯-普朗克固体研究所进行海外交流，正是在这里他确定了自己今后的学术方向。2017年，武旭获得博士学位后又前往德国马普固体所进行纳米科学相关的博士后研究。

在德国求学期间，武旭遇到了一个对他来说非常重要的项目。由于生物大分子参与了几乎所有的生物反应过程，因此相关研究对生物、化学、物理和材料等方向有着重要意义。但由于聚糖等生物大分子灵活复杂的结构，导致基于平均化测量的成像技术无法对其进行精准成像，武旭和合作伙伴更决定一起针对这个问题进行合作研究。研究期间，他们一度遇到瓶颈，不知该如何获得单独的生物分子。武旭提出可以采用低温方式进行实验，但这种方式之前失败过，所以同事不相信他用这样的方式可以成功。可凭借自信和坚持，他用实验证明了自己的判断。最终，他以国际先进的低温电喷雾离子沉积系统为主要样品制备手段，结合低温扫描隧道显微镜，首次实现了对聚糖、糖肽、固有无序蛋白等多种无序生物分子的单分子水平去平均化成像，这样就能够获得更高的精度、更加细致的信息。除了研究生物分子的结构特征之外，他们还可以研究生物分子的物理性质，这样就能知道用多大能量就可以改变生物分子的构型。这项研究对抗病毒药物方面的研究也意义非凡。相关成果中关于质量选择可控沉积技术的工作于2020年被《自然》作为封面推荐发表。

新起点，新方向

2021年，武旭结束在德国的研究，回到国内赴北京理工大学的前沿交叉科学研究院任职。他主持了北京市科技新星计划的项目研究，且非常享受这个项目研究带来的成就感。纳米生物传感器作为一种在细胞内部对生物物质敏感并将其性质转化为光电信号的仪器，是生物与电子交叉研究的前沿方向和重要部分，相关研究可应用于医疗诊断，例如贴在皮肤上去测量血压、检测健康状态等；也可应用于食品生产、生物制药等国家重点行业中，意义重大。虽然回国时间尚短，但武旭已经组建了一支前沿团队，在纳米生物传感器研究方面取得了一些创新成果。“其实，做学术的人最希望的是能够踏踏实实、心无旁骛地开展研究。”对于武旭来说，能够认真、踏实地去完成自己的研究并且获得成长是最重要的。目前，他也正在自己的研究道路上稳步前行，在微观世界里探索科学奥妙。