“我主要从事的是水环境中生命微观系统的复杂凝聚合作现象与规律研究。换句话说，就是应用先进的透射电子显微镜器材，实现对单个软物质体系的纳米级高分辨成像，并重构研究对象的高分辨三维结构，从而揭示其潜在的动态结构与机理。”
谈及自己所热爱的科研工作，西安交通大学青年教授张磊这样告诉《科学新闻》。上面他提到的透射电子显微镜器材，正是学校首台冷冻透射电子显微镜。
“自电镜落成至今已1年有余，借助这样一台‘微观之眼’，我们得以于细微之处探寻生命之美。”
探路科学前沿
张磊是土生土长的交大人。1999年入校，2008年赴美国进行联合博士培养，2010年2月完成博士交流项目回国。“可以说，是交大塑造了我的学术之魂。”回忆起求学经历，张磊言语中满是感激和怀念。
博士毕业后的张磊于2011年年初再度赴美国从事博士后研究，2015年9月全职回校工作。“这次在美国总共呆了4年半，这段时间也成为我坚定科研方向的关键阶段。”
硕士期间，张磊研究的领域还停留在斑图动力学的理论物理研究层面。他表示，单纯理论层面的探索如果不与其他学科相交叉或者借助辅助技术手段，实现突破的难度较大，“而要想引领学科前沿，最佳途径之一就是进行学科交叉，让研究领域更加立体”。
因此，读博期间，在导师张胜利教授的带领下，张磊所在的课题组开始把研究方向转向物理与生命的交叉领域。
“当时整个课题组努力向这个方向靠拢，但因为之前一直从事理论物理研究，相对缺乏生物背景知识和实验技术手段的支撑，所以一直没有找到特别契合的学科交叉点。”
在此情况下，张磊主动请缨，在博士三年级时开始拓展研究方向，将研究重心从理论物理转向了实验物理，积极寻求支撑交叉研究的技术手段。
2008年，“半路出家”的张磊来到了他科研道路上的重要节点。那时，恰逢学校与美国加州大学开展联合培养项目，张磊主动申请并于当年远赴美国，在加州大学旧金山分校开始了为期16个月的留学生活。
在这16个月里，张磊仅用3个月就完成了预定培养目标，从而得以把全部精力投入到冷冻透射电子显微学技术的学习实践中，开始了在生命领域的实质性探索。
谈到自己初次与生物课题接触时，张磊笑称：“我清楚地记得第一次看生物学文献的时候，除了介词之外几乎全都不认识。”虽然这些专业知识在当时对于张磊来说十分晦涩难懂，但电子显微镜下展现出的奥妙无穷的“水中世界”却深深吸引了他，为他探索“新世界”增添了无限动力。
冷冻显微弄潮儿
在美国求学的张磊十分珍惜这次来之不易的机会。他每天早上8点前到达实验室，晚上11点半坐末班车回宿舍，日复一日，风雨无阻。
“我最幸福的时候就是周末在实验室，可以同时用4台显微镜观察研究对象，大大提高了效率。”谈及这段学习经历，张磊兴奋地说，“整个人跟发疯了一样工作，每天看到的都是新现象，感觉每收集一份数据，就对这个领域多一份认知。”
在短短的13个月内，张磊在电子显微镜领域初窥门径，掌握了从生物样品制备、成像到数据分析的全链条技术和方法。离开美国时，实验室记录显示张磊仅仪器操作时间就达到1200小时。
在此期间，他写了一套包含了上百个子程序的软件，收集了十几个硬盘的数据，做了十几个课题，发表了5篇高水平论文……2010年，张磊以自己在加州大学旧金山分校学到的技术及实验为基础，完成了博士论文，并获得陕西省优秀博士论文奖。
博士毕业后，张磊并不满足于联合培养期间所学习到的知识。2011年年初，在西安交大的支持下，张磊再赴美国从事博士后研究，和美方导师一起，在美国劳伦斯伯克利国家实验室建设冷冻电镜实验室，继续从事蛋白结构与功能的电子显微学研究。
经过3年博士后和1年半项目培养的他已经在物理和生命交叉领域走出了一条自己的路,以第一作者的身份相继在Nature Chemical Biology等国际顶尖期刊上发表论文十余篇。凭借在单分子冷冻透射电子显微学领域的开拓性成果，课题组还获得美国国立卫生研究院两项R01基金的资助，并主持了十余个美国能源部委托的科研项目。
2015年是张磊科研生涯的另一个重要节点。“瓜熟蒂落的时候到了，许多国内外高校和科研院所纷纷向我发出邀请，但我心中只有一个归宿，那就是我的母校。”张磊表示，这是他的责任和使命，希望能够通过自身努力，在西部这片土地上填补生物物理前沿科学的空白，将这一新兴的科研方向发扬光大。
西迁精神新传人
“没有设备，努力争取；没有团队，从零建起。”张磊回忆说。尽管当时学校科研经费紧张，可是物理学科、化学学科、生命学科一起联动筹措资源，由张磊负责从零开始建设冷冻电镜实验室。
经过短短两年，这台多学科共建大型设备正式投入使用，并在学校的统一管理下实现了完全开放共享。
“我们的平台就是在资金、人员、建设经验都缺乏的情况下，在全校的努力下建设起来的，所以这个平台必须要立足国家和学校的需求，而不仅仅局限于几个团队的发展。”
设备到位了，张磊开始率领团队努力提升科研内涵，将目光看向更大的领域，对理论和技术体系进行重重改进，终于初步形成了对理工医学科的立体支撑，只希望能尽早帮助祖国和学校实现更多的梦想。
流淌在交大人血液里的精神传递和思想共鸣，伴随张磊走过了十数个春夏秋冬。日常工作中，除了科学研究和各类服务工作之外，张磊还主动承担了西迁精神宣讲团的宣讲任务。“是西迁精神给予了我无限动力，而我也想将我的所思所得分享和传递给更多的老师和学生。”
谈到对西迁精神的切身感受，这位志在成为新传人的青年教授回忆说：“2016年4月8日，在交通大学建校120周年校庆誓师动员大会上，雷清泉院士的发言令台下的我心潮澎湃，感同身受中与数万现场观众再一次沉浸在西迁老前辈们传承下来的这份家国情怀和无数科研人员为之前赴后继的思想伟力之中，颤栗不已。”
自回校任教以来，张磊一年至少有300天凌晨2点才洗漱休息，节假无休。“过去的3个春节我没有离岗，而是一直在实验室持续工作。”在张磊看来，这就是传承西迁精神最好的方式。■