初见中国科学院院士、崂山实验室研究员唐波的人，多半会对他的语速印象深刻——慢，稳，一字一句，不急不躁。像是在脑子里把每一句话都“过”了一遍，确认无误了，才说出口。
这种节奏，和他的科研之路如出一辙：不追热点，不赶风口，三十多年就做一件事——为细胞“点亮一盏灯”。
作为国内早期从事荧光探针研究的科研工作者，他选择了一条少有人走的路：用化学的方法窥探生命微观世界里的“秘密”。这条路不好走——经费少、设备缺、可借鉴的成果寥寥无几。但此后的二十余年里，唐波带着学生们在实验室“坐冷板凳”，从体外样品检测做起，一点点摸索，一次次失败，直到真正进入活细胞内部成像，最终在活性氧物种检测领域取得国际公认的突破。他“磨”出的荧光探针，让科学家在复杂细胞体系中“看见”了特定分子的实时动态。
三十余年的积累，换来的是沉甸甸的成果：唐波以第一完成人获得国家自然科学二等奖1项和国家科技进步二等奖2项，主持国家重大、重点项目10余项，发表自然指数论文500余篇，论文总引61000余次，H指数125。
此次，唐波获得山东省科学技术最高奖，也是一位“坐得住冷板凳”的科学家得到的最好的回馈。
从“盲人摸象”到“眼见为实”：让细胞观察“看得清”
“什么是荧光成像呢？它能帮我们‘看清’一个复杂体系里面的每一种物质。”在谈到自己的研究时，唐波给出了一个形象的比喻，“比如我们可以借此分辨出，这到底是肿瘤细胞还是正常细胞。”
细胞是生命的基本单位，但长期以来，科学家对细胞内部活性分子的研究犹如“盲人摸象”——细胞内的物质成分复杂、浓度不一，且许多活性分子瞬时就消失，很难被“看得见”和“分得清”。
唐波的工作，就是为这些分子“点亮一盏灯”，实现细胞观察的“眼见为实”。为此，他带领团队发展了一种特殊的“分子工具”——新型荧光探针。
这种探针的核心原理是，针对细胞内特定的目标物质，设计出能与之发生特异性反应的分子；反应发生后，探针分子发生分子内电荷转移、电子转移或能量转移，从而产生由“不发光”到“发光”的变化。通过荧光成像仪器，研究人员能直观地看到细胞中哪些区域“亮了”，哪些区域“不亮”，从而判断目标物质的存在与分布。
“我们要通过控制，让探针跟目标物质发生特异性、专一性的反应，同时绝对不跟其他物质反应。”唐波强调。为了实现这个“指哪儿打哪儿”的目标，唐波率团队回归化学与生物学的基本原理，基于目标物质的结构特征设计特异性识别基团，并引入可调控的响应单元，通过分子层面的精确调控实现探针的选择性激活。
由此，唐波率团队走到了相关领域的前列。例如，他通过新型荧光探针和分析仪器创制，成功解决了活性氧在细胞中“看不见、分不清、测不准”的难题，进一步揭示了活性氧物种介导的细胞稳态调控疾病发生发展新机制。通俗来讲，通过对这种关键物质进行监测，可以帮助我们“锁定”与氧化应激、衰老和疾病相关的“有害分子”，也能帮助临床精准区分正常细胞和肿瘤细胞。
靠这一根“针”，唐波让细胞观察脱离了“破碎、分离、提取”的传统模式，实现了在细胞原位、在生命最真实的状态下，实时动态地观察活性分子的变化。
从“基础研究”到“实际应用”：用化学方法解决“真问题”
荧光探针的研究，属于基础科学的前沿探索。但在唐波看来，科学研究如果不服务于实际需求，就失去了方向。“在研发过程中，我看重交叉创新，很愿意向其它领域的专家进行学习；而在应用领域，我就更愿意与企业家、与实际需求站在一起，让他们提出问题，我来解决问题、满足需求，促进科技创新和产业创新深度融合。”唐波说。
比如，在临床医学方面，他便通过与山东大学齐鲁医院等医疗机构合作，从临床上发现“真问题”，带回实验室进行解决，将荧光探针等技术应用于临床诊断。
近年来，唐波团队进一步发展了多色荧光成像技术，在国际上首次实现了活细胞中红、蓝、黄、绿四种颜色的成像。“通过这四种颜色的组合成像，团队能够同时标记细胞内的多种肿瘤标志物，更加精准地区分正常细胞和肿瘤细胞，有效避免了肿瘤假阳性判断。”唐波说，“例如，通过这项技术，临床上可以实现对肝癌细胞与正常细胞100%准确度的区分，这对于早癌预警有重要意义。”这样的合作，还覆盖了动脉粥样硬化的早期评估、阿尔茨海默病的深层活体成像、脑部手术神经细胞损伤……
事实上，这种“从实际需求入手”的理念，贯穿了唐波的科研生涯。
早年间，唐波就发现，相对于石油、煤化工等大型化工，农药、医药生产所需的中间体产品化工，是附加值、技术含量更高的精细化工。面向这一产业实际，他率团队开展大量应用研究，大胆提出精细化学品生产源头控制污染的“原子利用率有效值理论模型”，并进一步实现了芳香醛、含氟酚等数十种重要农药、医药中间体的清洁生产。相关技术获得国家科技进步二等奖。
用化学方法解决真实问题，多年来，唐波率团队研制开发了“磷矿粉直接法生产N、P、K硫基或氯基三元复合肥新工艺”，在一定程度上解决了我国上世纪末高品质N、P、K复合肥依赖进口的问题，提高了农作物产量和农民收入；根据植物光合作用原理，研究开发出“光生态”新型棚膜，减少了农业生产中农药、化肥使用量，提高农产品品质，达到了增产增收的效果；研制出的微流控芯片流体智能电动驱动控制仪，已实现成果转让并应用于实际生产……
从“照亮细胞”到“经略海洋”：让探针走得“更深更远”
采访中，唐波感慨，“现在的科研条件更优越了”。但其实，即使在早年间相对艰苦的条件下，唐波也从2000年左右就组建了自己的科研团队。在他看来，团队建设和人才培养，比个人科研攻关更具长远意义。
唐波十分注重从实际项目中锻炼年轻人的能力，也擅长让学生在不同的专业方向、不同的课题实践中提升解决问题的能力。“什么样的人适合搞理论研究、什么样的人适合搞技术攻关、什么样的人适合搞工程应用，要发现每个人的特长。”唐波直言，管理团队要协调不同专业背景的人，根据各自特长安排任务，让团队形成合力。这种努力取得了显著成效——他带领的分析化学教学科研教师团队入选首批“全国高校黄大年式教师团队”。
2023年，唐波加盟崂山实验室这一国家级科创平台。近年来，他围绕海水资源高值化利用、海洋生物传感与成像方向，推动分析化学与海洋科学交叉融合。
例如，针对天然海水直接电解中阴极镁钙沉淀严重、电极活性位点被覆盖的难题，他首次提出基于三维蜂窝电极的微气泡/沉淀输运系统。目前，相关成果正与企业合作，开展海水制氢工程化实验，已实现连续500小时稳定运行的重大突破。
再如，唐波还率团队成功研制出首台套110千瓦级热耦合海水直接电解制氢系统装置，每小时产氢22标准立方米，氢气纯度不低于99.999%。
唐波用三十多年“磨”出了一根照亮细胞的“针”。而今，这根“针”正指向更广阔的海洋——从“看得见、分得清、测得准”的细胞世界，走向“经略海洋、向海图强”的深蓝疆域。正如他所说，化学既是认识物质的科学，也是创造新物质的科学，用以改造世界、造福人类。（青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷）
责任编辑：王亚楠
