文／陈颉
陈颉，1965年出生于上海，先后获得复旦大学电子工程专业的学士学位。1990年赴美，先后获马里兰大学硕士学位、博士学位，后在布朗大学任教。主要研究纳米电子电路的设计。
2004年被授予电路与系统领域的IEEE“杰出讲座教授奖”，2005年，被加拿大国家纳米技术研究所和阿尔伯塔大学聘任，跨学科主攻超声波研究和癌症的早期诊断和定点药物释放。所带的学生在2006年美国国立卫生研究院（NIH）和IEEE合办的国际会议上得到最佳论文奖的殊荣，并申请了美国专利。
目前担任加拿大华人教授协会副会长，一直积极促进中加两国教育和科技交流。
勤奋比聪明更为重要
1965年，我出生于上海，父亲是一名工程师，母亲是高中的数学教师。“文革”期间，父母双双被下放到杨浦区上海柴油机厂车间劳动。父母不想让我受到影响和牵连，把我送到外婆家。读小学的时候，我才回到父母身边。离开外婆的时候，我难过了很久。
那时我对学习一点兴趣都没有，有时甚至把课本撕掉。舅舅吓唬我说，如果不好好读书，以后我就只能去乡下。改革开放以后，我一个同学的姐姐考进全市闻名的复旦附中，倍受大家瞩目，这件事对我蛮有冲击力的，我开始认识到读书还是有好处的，而且好处可能还很多。于是从5年级开始，自己就想好好念书了。人怕认真，小学毕业，我如愿考进区重点中学——市东中学，并且担任班干部——这对自己后来的管理能力和性格塑造大有帮助。
我喜欢唱歌，喜欢弹钢琴时的那种忘我和奔放，喜欢那种润物无声的熏陶和滋养，喜欢验证理性思维和空灵的艺术想象在自己身上和谐结合的奇妙感觉。我甚至一度想报考上海音乐学院。但父母坚决反对，希望自己能够“学好数理化，走遍天下都不怕”。我只好把对音乐的热爱作为一种业余爱好。我日后的研究领域都与缜密的逻辑密不可分，但是音乐让我有了自由的思维空间，成为抒发情思、放松自己的途径，成为我与别人沟通交流的语言。出国后，我买的第一个大件物品就是电子钢琴，虽然多次搬家，但这架电子钢琴却一直伴随我们走到今天。平常工作再忙，自己都会尽量挤出一些时间练习钢琴， 事实上，自己的很多重要决定都是在弹钢琴的时候作出的。
高考前夕，我遵从父母的意见，报考了复旦大学电子工程专业。我喜欢复旦，喜欢自己的专业。但我的学习成绩只能算是中等。毕业前我选择了报考研究生，放寒假了，我在电话中告诉父亲，大年三十再回来。我考上研究生后，很多老师感到意外，曾经豪言壮语的同学没考上……从此自己的信心提高了很多。
没有爱，就没有今天的我
1990年，我考上美国马里兰大学。马里兰大学是一所具有超过150年历史的综合性研究大学，因其卓越的教学及研究实力而享有盛誉。
当年自己怀揣着仅有的50美元，第一次踏上了美国国土。因为我的哥哥在卡内基梅隆大学学习，我先去了匹兹堡。短暂停留几天后，哥哥送我去灰狗长途车站，拍着我的肩膀说：“现在一切都靠你自己了。”
举目四望，人生地疏，强烈的孤独感迎面袭来，真不知未来的日子将会如何，自己又该如何面对。当时，海外留学生的生活相当艰难。我们要步行到购物中心买日用品。我做的第一道菜是白斩鸡，并不是因为这道菜我拿手，或者它味道好,仅仅是因为鸡在美国非常便宜。为了省钱，我自己动手洗衣服；为了省钱，我住在人家的客厅里；为了省钱，我骑一辆从室友那里借来的旧自行车去上学……
来美国没多久，我出了一起车祸：被汽车撞了。那是春假期间，我工作到下午6点半，骑着借来的那辆旧自行车回家，被从身后驶来的汽车撞倒，整个人从自行车上被抛了出去，头重重地撞到电线杆上……被救护车的警笛唤醒后，我以为自己在做梦，警察告诉我：“小伙子，那是真的。”说着，他拧了一下我的胳膊，我感觉到一阵剧痛……
我百感交集：一方面，庆幸自己大难不死。我被下坡的汽车从后面撞到，居然没有死，也没有骨折或脑震荡，不能不说这真是一个奇迹；另一方面，我也感到迷茫无助，举目无亲的我不知道该如何处理这种情况。
我被带到医院，医生想给我做X光检查以确诊是否有骨折，我动动手脚，感觉还好，就拒绝了检查。因为我听说美国的医疗费用非常昂贵，而且我不知道该由谁支付。医生要我住院观察，我坚持要出院。医生问我：谁可以照顾你？我提到我的室友马修·帕克，我们两个同年同月同日出生，他又是我哥哥介绍的朋友，也是当时唯一一个能帮助我的人。当离开医院时，我好像刚从战场上下来的伤兵，遍体鳞伤。
在身体恢复的日子里，马修·帕克、弗雷德和凯蒂等其他的美国朋友都来帮助我，让我感到温暖和纯洁的爱。这一段经历，在我人生中占有重要的位置。也因为这段经历，让我重新审视曾经走过的路，思考哲学家一直以来思考的问题：人从哪里来，往哪里去，要干什么？在无神论教育背景下成长的我，曾经坚定地相信有神论是人类愚昧无知时期的产物，无神论则是人类进入文明时期后的必然归宿。因此，受过高等教育的知识分子持无神论观点被视为理所当然并引以为豪。
正如理性思维和艺术想象能在自己身上和谐地结合，科学和宗教也并非小时候所接受的教育那样，是截然分开、互无关联的吧。方向比细节更决定成败。具体到一门学科是这样，人生又何尝不是如此？没有信仰的人生，一如暗夜行路。
1991年5月，我拿到了硕士学位并开始为休斯公司研发部门工作，主要研究无线数字通信，我的同事和上司大多是博士。不久后，却由资历颇浅的我获得了1项美国专利并因此得到公司的奖励，不能不说是上天的恩赐和垂顾。
博士毕业照。
向着标杆直跑
当我发觉工作不再富有挑战性时，便回到马里兰大学继续攻读博士学位。师从美国电气和电子工程师协会（IEEE）会士K. J. Ray Liu。
在完成了所有博士课程之后，我开始考虑自己的研究课题。导师说：“颉，我有很多研究生，我不能告诉你们每个人今后各自具体的研究方向。你们要学会自己去寻找方向。如果你不能，我就劝你没必要继续读博士。”
导师的这番话把我吓了一跳，现在回头看看，我想这就是东西方教育的差异。我觉得我非常幸运，因为我在中国打下了坚实的基础，又在国外学习了如何运用所学的知识进行创新。我只用了3年半的时间就拿到了博士学位。在此期间，还与我的导师联名出了1本书，发表了3篇论文，其中的1篇还在国际会议上获得了优秀学生论文奖，并被特邀在IEEE期刊上发表。在我毕业的时候，我的导师送给我的一句话是：“一分耕耘，一分收获。”这句话也是他的座右铭。
毕业之后，我对自己今后的去向犹豫不决，到底是应该去学术界当老师呢？还是去工业界继续做我的工程师？我的导师建议去工业界。他认为只有在实践中，才会发现什么是有用的研究。如果一个人先进入学术界然后去工业界，想再回学术界的机会就非常少了。相反，学校喜欢雇用有工业界经验的教授。此外，我导师的前几届毕业生都去了贝尔实验室，最终我决定加入贝尔实验室，我的工作主要是为网络设计路游器电路。我参与的很多设计都实现了产品化，有的还申请了专利。
在我工作了4年，并有了2次参与创业公司成功的经历之后，我的导师建议我现在该去寻找回学术界的机会，否则就太晚了。这是我当初的目标。于是在2002年，我从收到的一些美国大学的聘书中，选择了布朗大学，因为这是一所美国的常春藤联盟学校。我主要研究纳米电子电路的设计。
我们与台湾大学共同设计的“基于马尔可夫随机域的容错电路”获得了第七届Macronix集成电路设计比赛的最佳创新奖，这是台湾最大而且最有影响力的年度大奖。我们的芯片还获得了由台湾晶片系统设计中心（CIC）颁发的2008年度最佳芯片奖。在当年有超过1500个芯片参与这个奖项的竞争，我们的设计最终排名第一。我们在2007年11月申请了美国专利。
马修（左二）和其他帮过我的美国朋友。
跨学科的挑战
随着信息技术（IT）泡沫在本世纪初破裂，人们正在寻找下一波的技术革命。我个人认为最有可能的是生物医学工程。我开始旁听医学院的课程，并逐渐将自己的研究重点从信息技术转向生物工程。然而，我发现，两者的教育背景和思维方式有明显不同：工程学科是高度数学和技术化的，而生物医学研究较少数学化并且是以问题为导向的。我逐渐开始从事生物信息学，并组织了基因信号处理国际会议。我也与别人共同撰写了一本有关生物信息学方面的书。很快我发现生命系统是相当复杂的，目前我们能够掌握的数学工具对于要解决的生物信息科学的大部分问题都是不适用的。此外，为建立有效的数学模型，就需要大量的临床数据。然而因为隐私问题（病人可能不愿意披露的个人的病例信息）这些数据更难以获取。经过一年多的努力，我想把精力集中在实验研究而不是建立在理论模型上，此研究是个非常交叉的学科，而且作出学科转换的决定是需要很大勇气的。
布朗大学以其文科著名，但它没有足够的基础设施支持我跨学科的研究。2004年，当我得知加拿大新成立了国家纳米技术研究所的消息后，就有一种跨学科超越的冲动。同时，内心又充满矛盾。毕竟自己在美国学习和工作了15年，有能干的妻子，3个活泼可爱的孩子，我们已经完全适应了这里的一切……加拿大对我来说是一个全新的地方，我甚至从来没有听说过埃德蒙顿这个城市。
但是，对事业的热爱和挑战的激动战胜了我，我决定去面试。原因很简单：阿尔伯塔大学和加拿大国家纳米技术研究所拥有世界级的生物医学纳米技术研究设施。面试进行得很顺利，我得到了这个机会。为了吸引我，阿尔伯塔大学给了我副教授的职位（在布朗大学，我是一名助理教授）。为了使家人也能支持我的决定，在2005年6月份我带着全家去埃德蒙顿市考察后，我们决定移居到加拿大。我的妻子开玩笑地对我说：“我们家不断北移，我不知道最后是否会搬到阿拉斯加”。这次搬迁不仅是我居家的搬迁，而且是我职业生涯的转变。
在新教员介绍会上，有一个环节是关于教学方面的讨论。话题是你最讨厌哪个课题，如果你是一名学生，如何激发你学习这个课题的兴趣？一个从事牙科医学的教师说他不喜欢电路设计。我告诉他，我是一个电路设计者，我喜欢该领域。教学会议后，我们开始一起聊天。他告诉我，他一直使用超声波刺激骨骼和牙齿组织再生。不过，他需要将超声装置小型化以便于在口腔中使用。我对他的工作感到很有兴趣，因为牙齿再生对人类的健康意义重大，于是我们开始合作。经过努力，我们成功开发出一个比指甲盖还小的芯片。在连续4周每天使用20分钟的超声波刺激之后，我们发现了新的牙齿组织的形成和再生的牙根。我们的联合研究得到了世界上许多新闻媒体的报道，其中包括2006年6月28日加拿大全国性报纸《环球邮报》头版头条的报道。加拿大国家电视台、加拿大中视和加拿大广播公司都报道了我们的发明。20多个世界各地新闻媒体也做了相应的报道。《读者文摘》更是将我们的发明列为2006年重大医学突破之一。我们在2007年申报了美国专利。
陈颉（站立者左三）在实验室。
追寻爱的脚踪
在研发超声技术的过程中，我们发现超声波可以刺激干细胞成倍增长。这让我很兴奋，也产生了新的想法。
干细胞在生命科学、新药试验和疾病研究这三大生物医药领域，都具有举足轻重的地位。它是人体内未充分分化的“原始细胞”，能分化“再生”出各种组织器官。在干细胞定向分化成为特定类型的细胞后，就可以替代原本失去功能的病变细胞，给癌症、糖尿病、帕金森综合征、心脑血管疾病、组织器官纤维化、自身免疫性疾病等顽症带来治愈的希望。各类研究表明，从病人或胎儿脐带血中分离的干细胞可以发展成为不同类型的细胞（如血液细胞、神经细胞、肝细胞、心肌细胞和软骨细胞等）。因为受传统伦理道德观念的影响，胚胎干细胞不容易被采集到，从患者或胎儿脐带血中分离的干细胞却不存在这样的问题，同时能够减少被治疗患者排斥的可能性。然而，从患者或胎儿脐带血获得的干细胞是有限的。我们的项目优势在于我们运用超声波技术刺激成人干细胞和脐带血干细胞成倍地生长，并同时增加干细胞的活性。我们已经进行了体外实验, 正在进行动物实验。
除此之外，我们还发现我们研制的低强度脉冲超声波平台，能够提高植物秸秆和废弃物的乙醇转换率，以提高生物燃料的产量和经济效益。除了超声波研究外，我的另一个研究方向是癌症的早期诊断和定点药物释放。癌症已成为人类死亡的第一杀手。癌症其实并非不治之症，问题是，我们常常不能及时发现癌变或者是发现时癌细胞已经开始转移。
最近，我目睹了一个患癌症的亲戚在癌症后期所饱受的痛苦。她告诉我们，有一天她实在太虚弱了，连拿起勺子喝鸡汤的力气都没有了。这更极大地激发了我的研究热情和决心。
传统的化疗和放射治疗会有脱发和其他物理的副作用。纳米技术可以尽早地诊断癌症，并提高治疗的准确性，减少癌细胞的转移机会。在坐落于阿尔伯塔大学的纳米技术研究所（NINT），我们的团队正在使用闪烁扫描法用葡萄糖包裹的黄金纳米粒子来定位癌细胞，一旦癌细胞被外部成像设备如正电子发射断层扫描（PET）的扫描仪发现，患者就可以即刻接受现场治疗，这可以使治疗变得更简单和更容易实现。如果说传统的放射治疗方法就像扔下大量的炸弹，希望有一些会击中目标，那么这种新的方法，就好像应用了全球定位系统制导的导弹。我们可以通过闪烁扫描仪跟踪转移的肿瘤细胞，然后定点清除。
我们的技术将在很大程度上达到癌症早期诊断的效果，并发表了一些很有影响力的论文，我所带的学生在2006年美国国立卫生研究院（NIH）和IEEE合办的国际会议上得到最佳论文奖的殊荣。我们也申请了美国专利。
回望自己的科研之路，起初我并没有想到自己会走上癌症研究的道路。本来可能会一直做电路设计工程师，但是追求的脚步、爱的激励，让我一路走到今天，想用自己的专业知识，为人民服务，为社会服务，做一个心中有爱并感恩的人。 （供稿/驻温哥华总领馆教育组）
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