“我主要從事的是水環(huán)境中生命微觀系統(tǒng)的復雜凝聚合作現(xiàn)象與規(guī)律研究。換句話說，就是應用先進的透射電子顯微鏡器材，實現(xiàn)對單個軟物質體系的納米級高分辨成像，并重構研究對象的高分辨三維結構，從而揭示其潛在的動態(tài)結構與機理。”
談及自己所熱愛的科研工作，西安交通大學青年教授張磊這樣告訴《科學新聞》。上面他提到的透射電子顯微鏡器材，正是學校首臺冷凍透射電子顯微鏡。
“自電鏡落成至今已1年有余，借助這樣一臺‘微觀之眼’，我們得以于細微之處探尋生命之美。”
探路科學前沿
張磊是土生土長的交大人。1999年入校，2008年赴美國進行聯(lián)合博士培養(yǎng)，2010年2月完成博士交流項目回國。“可以說，是交大塑造了我的學術之魂。”回憶起求學經(jīng)歷，張磊言語中滿是感激和懷念。
博士畢業(yè)后的張磊于2011年年初再度赴美國從事博士后研究，2015年9月全職回校工作。“這次在美國總共呆了4年半，這段時間也成為我堅定科研方向的關鍵階段。”
碩士期間，張磊研究的領域還停留在斑圖動力學的理論物理研究層面。他表示，單純理論層面的探索如果不與其他學科相交叉或者借助輔助技術手段，實現(xiàn)突破的難度較大，“而要想引領學科前沿，最佳途徑之一就是進行學科交叉，讓研究領域更加立體”。
因此，讀博期間，在導師張勝利教授的帶領下，張磊所在的課題組開始把研究方向轉向物理與生命的交叉領域。
“當時整個課題組努力向這個方向靠攏，但因為之前一直從事理論物理研究，相對缺乏生物背景知識和實驗技術手段的支撐，所以一直沒有找到特別契合的學科交叉點。”
在此情況下，張磊主動請纓，在博士三年級時開始拓展研究方向，將研究重心從理論物理轉向了實驗物理，積極尋求支撐交叉研究的技術手段。
2008年，“半路出家”的張磊來到了他科研道路上的重要節(jié)點。那時，恰逢學校與美國加州大學開展聯(lián)合培養(yǎng)項目，張磊主動申請并于當年遠赴美國，在加州大學舊金山分校開始了為期16個月的留學生活。
在這16個月里，張磊僅用3個月就完成了預定培養(yǎng)目標，從而得以把全部精力投入到冷凍透射電子顯微學技術的學習實踐中，開始了在生命領域的實質性探索。
談到自己初次與生物課題接觸時，張磊笑稱：“我清楚地記得第一次看生物學文獻的時候，除了介詞之外幾乎全都不認識。”雖然這些專業(yè)知識在當時對于張磊來說十分晦澀難懂，但電子顯微鏡下展現(xiàn)出的奧妙無窮的“水中世界”卻深深吸引了他，為他探索“新世界”增添了無限動力。
冷凍顯微弄潮兒
在美國求學的張磊十分珍惜這次來之不易的機會。他每天早上8點前到達實驗室，晚上11點半坐末班車回宿舍，日復一日，風雨無阻。
“我最幸福的時候就是周末在實驗室，可以同時用4臺顯微鏡觀察研究對象，大大提高了效率。”談及這段學習經(jīng)歷，張磊興奮地說，“整個人跟發(fā)瘋了一樣工作，每天看到的都是新現(xiàn)象，感覺每收集一份數(shù)據(jù)，就對這個領域多一份認知。”
在短短的13個月內(nèi)，張磊在電子顯微鏡領域初窺門徑，掌握了從生物樣品制備、成像到數(shù)據(jù)分析的全鏈條技術和方法。離開美國時，實驗室記錄顯示張磊僅儀器操作時間就達到1200小時。
在此期間，他寫了一套包含了上百個子程序的軟件，收集了十幾個硬盤的數(shù)據(jù)，做了十幾個課題，發(fā)表了5篇高水平論文……2010年，張磊以自己在加州大學舊金山分校學到的技術及實驗為基礎，完成了博士論文，并獲得陜西省優(yōu)秀博士論文獎。
博士畢業(yè)后，張磊并不滿足于聯(lián)合培養(yǎng)期間所學習到的知識。2011年年初，在西安交大的支持下，張磊再赴美國從事博士后研究，和美方導師一起，在美國勞倫斯伯克利國家實驗室建設冷凍電鏡實驗室，繼續(xù)從事蛋白結構與功能的電子顯微學研究。
經(jīng)過3年博士后和1年半項目培養(yǎng)的他已經(jīng)在物理和生命交叉領域走出了一條自己的路,以第一作者的身份相繼在Nature Chemical Biology等國際頂尖期刊上發(fā)表論文十余篇。憑借在單分子冷凍透射電子顯微學領域的開拓性成果，課題組還獲得美國國立衛(wèi)生研究院兩項R01基金的資助，并主持了十余個美國能源部委托的科研項目。
2015年是張磊科研生涯的另一個重要節(jié)點。“瓜熟蒂落的時候到了，許多國內(nèi)外高校和科研院所紛紛向我發(fā)出邀請，但我心中只有一個歸宿，那就是我的母校。”張磊表示，這是他的責任和使命，希望能夠通過自身努力，在西部這片土地上填補生物物理前沿科學的空白，將這一新興的科研方向發(fā)揚光大。
西遷精神新傳人
“沒有設備，努力爭��；沒有團隊，從零建起。”張磊回憶說。盡管當時學�？蒲薪�(jīng)費緊張，可是物理學科、化學學科、生命學科一起聯(lián)動籌措資源，由張磊負責從零開始建設冷凍電鏡實驗室。
經(jīng)過短短兩年，這臺多學科共建大型設備正式投入使用，并在學校的統(tǒng)一管理下實現(xiàn)了完全開放共享。
“我們的平臺就是在資金、人員、建設經(jīng)驗都缺乏的情況下，在全校的努力下建設起來的，所以這個平臺必須要立足國家和學校的需求，而不僅僅局限于幾個團隊的發(fā)展。”
設備到位了，張磊開始率領團隊努力提升科研內(nèi)涵，將目光看向更大的領域，對理論和技術體系進行重重改進，終于初步形成了對理工醫(yī)學科的立體支撐，只希望能盡早幫助祖國和學校實現(xiàn)更多的夢想。
流淌在交大人血液里的精神傳遞和思想共鳴，伴隨張磊走過了十數(shù)個春夏秋冬。日常工作中，除了科學研究和各類服務工作之外，張磊還主動承擔了西遷精神宣講團的宣講任務。“是西遷精神給予了我無限動力，而我也想將我的所思所得分享和傳遞給更多的老師和學生。”
談到對西遷精神的切身感受，這位志在成為新傳人的青年教授回憶說：“2016年4月8日，在交通大學建校120周年校慶誓師動員大會上，雷清泉院士的發(fā)言令臺下的我心潮澎湃，感同身受中與數(shù)萬現(xiàn)場觀眾再一次沉浸在西遷老前輩們傳承下來的這份家國情懷和無數(shù)科研人員為之前赴后繼的思想偉力之中，顫栗不已。”
自回校任教以來，張磊一年至少有300天凌晨2點才洗漱休息，節(jié)假無休。“過去的3個春節(jié)我沒有離崗，而是一直在實驗室持續(xù)工作。”在張磊看來，這就是傳承西遷精神最好的方式�！�