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徐涛很早就表现出了“科学刺儿头”的特质：24岁，他指出进口膜片钳仪器系统中的一个“bug”，获得诺贝尔生理学或医学奖得主E·内尔（E. Neher）教授的青睐。内尔教授后来指名邀请徐涛到其实验室进行联合培养，1年后，他在内尔教授实验室又质疑了内尔本人的一个系统设计错误。
他的履历表也被很多人称作“亮瞎眼”。30岁，他获得“国家杰出青年基金”资助。33岁，他入选中科院“百人计划”。34岁，他担任科技部973项目“生物膜和膜蛋白的结构与功能研究”的首席科学家，总经费达2500万，将如此重大的科研任务交给一个年仅34岁的科学家，在科技部也不多见。2007年至今，一直担任中科院生物物理研究所所长。
44岁，他担任中国科学院大学本科生科学家班主任，对本科学生比对自己的硕博研究生还要偏爱。开放实验室让学生多来体验，自费请学生吃饭，带他们打真人CS，他用各种方式，让学生爱上科研。
2016年，国家自然科学基金委员会公布自1986年成立以来30年获得经费最多的科学家排行榜，他排在生命科学部的第二名，共获得11个项目的资助。
凭什么质疑诺奖得主
有人说，徐涛如果不在本科学习中打好数理基础，他根本不敢质疑内尔。
1994年，诺贝尔生理与医学奖得主（1991年）内尔博士访问华中理工大学，24岁的徐涛作为生物医学工程专业的博士生，给内尔演示了一个实验。这个实验指出当时从国外进口最先进的膜片钳设备中（由内尔教授发明）有一个软件，存在设计不合理的地方。“这个软件是用来对实验样品检测、分析的。但是有一个背景干扰没有去除掉，将影响数据的准确性。”徐涛说。
徐涛发现了这个问题。而且，由于本科专业是自动控制工程，他对于程序编写也很擅长。所以，他就直接把这个有问题的软件给修改了。徐涛的能力给内尔留下了深刻的印象，1995年底，他邀请徐涛到德国马克斯·普朗克生物物理化学研究所（简称：马普所）的实验室接受联合培养一年。
上次的软件修改只是一个优化，在马普所，徐涛开始大放异彩。
徐涛去内尔实验室时，内尔已经不亲自做实验了，他把自己的实验台给了徐涛，要徐涛把实验台拆了，重新搭一套具备先进光路系统的膜片钳设备。
徐涛把这套复杂的系统完全组装起来了，还发现了内尔教授原来的设计有错误。“刚开始我指给他看，内尔还不是很相信。后来我又给他说，他想了几天，说我是对的。”这样的纠错让内尔更加认定了徐涛的科研潜力，也把更多好的科研项目送到了徐涛手里。1998年和1999年两年间，徐涛在内尔的指导下在《Nature Neuroscience》《Cell》《EMBO》杂志上共发表三篇论文，其中两篇是第一作者。
在马普所跟国外学生相处时，徐涛发现国外生物学专业的学生，知识面很宽广，数理化、计算机等各方面的训练都很扎实，尤其是程序写得很溜。相对而言，国内学生物的学生，在数学、物理、编程方面的训练还是有一些差距的。
徐涛组装内尔教授的那套系统时，涉及很多计算和光学系统的知识，如果他数理基础不好，就很难理解光路设计等。系统组装完后，徐涛和一个数学专业的伊朗学生搭档做“细胞内钙缓冲系统的动力学特性研究”的课题，要做非常复杂的计算分析。徐涛表示，“亏得在大学里面认真学了微积分，不然很难看懂伊朗同学的数学公式。”
在获得诺贝尔奖的成果中，纯粹的科学发现所产生的成果仅占1／3，因仪器、手段及工具创新而取得的成果约占1／3，此外，由方法、思路创新取得的成果也约占1／3。就像内尔教授因膜片钳技术获得诺奖，他让整个细胞膜离子通道研究领域前进了一大步，全世界很多实验室都在用他的技术。又如2014年超分辨光学成像技术，推动了整个生命科学领域的发展。徐涛认为生物学研究要想整个领域往前走一大步，就需要有新技术新方法的突破。
2009年9月10日，中科院成立北京生命科学研究院生命科学仪器与技术创新中心，徐涛任中心主任。近20年来，徐涛一直致力于膜转运前沿科学问题研究，在囊泡转运领域做出了让外国同行敬佩的系统性贡献。
科学研究的方向比速度更重要
2013年，詹姆斯·罗斯曼（James Rothman）因发现SNARE蛋白而获诺贝尔奖，而徐涛对SNARE复合物的研究早于1996年在马普所求学期间。当时，大家普遍接受的理论是囊泡分泌需要解聚SNARE复合物来提供能量。随后，徐涛的工作提出了相反的观点——囊泡分泌需要形成稳定的SNARE复合物，这个模型在质疑声不断得到更多的支持，现已被广泛接受。
2014年，超分辨显微成像技术获得诺贝尔奖。此前通过多年研究，徐涛就已经开展了超分辨显微技术的研制，还发展了一系列具有高亮度和稳定性的光转化荧光蛋白探针，这些探针是提高分辨率的核心。新探针在众多领域表现出了良好的应用前景，已在超过200家国内外实验室得到广泛使用。
算法对提高超分辨成像的速度及分辨率至关重要。徐涛发展了基于人工神经网络的新算法，受到因超分辨成像而获诺贝尔奖的莫尔纳尔（Moerner）教授的好评，认为新算法在不损失定位精度的前提下把计算速度提高了5个数量级，并可提供分子三维取向的信息。
除去这些已经获得诺奖的研究，徐涛手头正在开展一项国际竞争激烈，且有可能是下一个技术风口的研究——冷冻超分辨荧光－电镜的关联成像技术。
2011年，徐涛在首批国家自然科学基金委员会“重大仪器研制专项”的支持下，自主研发了一套冷冻超分辨荧光－电镜关联成像系统（csCLEM），并取得了国际领先优势：冷冻光学定位精度达到了10nm，比之前国际报道水平提高一个数量级；首次实现了三维空间的关联成像；首次实现了哺乳细胞中蛋白相对于细胞器的纳米精度定位。该工作引起了国际同行的关注，受邀在2015年美国Gordon会议上作大会报告，被认为是冷冻超分辨光电关联成像的“First proof of concept”实验。
世界上没有一种“轻松的科学”
在很多同行眼里，徐涛的勤奋是出了名的，因为世界上没有一种“轻松的科学”。
在马普所，徐涛的习惯是当天的数据当天分析。他自己写了个数据分析程序，白天采集数据，晚上下班后程序会自动读取并分析数据，打出分析报表。第二天早上来了，他就边喝咖啡，边看昨天的数据分析结果。国外的学生相对比较悠闲，周末一般不来，而徐涛总是周末到实验室加班。徐涛认为自己所取得的成绩主要来自于勤奋。
徐涛鼓励学生积累扎实的数理功底，掌握好计算机工具，鼓励学生多进实验室，因为在科学上最好的助手是自己的头脑，而不是别的东西。
大三时，徐涛一下课就往实验室跑，他做的毕业课题还拿到了全国大学生“挑战杯”大赛二等奖。大四时，他一边做实验，一边去上研究生课程，上完后考试成绩很不错，老师们就允许他明年入学后免修。这样，徐涛相当于大四提前修了研究生的课。研究生时，他用了更多时间去外面做课题，研二到北京时，他还顺道修了北京医科大学的免疫学等医学课程。中国科学院大学也给了本科生“提前上研究生课程，并算学分”的权利，所以徐涛常鼓励学生：“多学点，哪怕以后兴趣转换了，打下了好基础，也会给你更多选择的自由。”
徐涛一直主张要多给本科生机会，让他们来实验室体验，收到同学的邮件，他总是即刻回复——随时可以来实验室。
中科院生物物理研究所和华中科技大学合办的“贝时璋菁英班”的本科生和中国科学院大学的本科生，也老爱往徐涛课题组的实验室跑。除了出差和上课，其余时间他几乎都在实验室，他说：“科学研究得动手呀，到实验室才有发挥的场地嘛！”
在“涛班”怎样当班主任
2014年，徐涛开始担任中国科学院大学首届本科生1408班的班主任，班校取名“涛班”。他对本科生特别上心。
中科院生物物理研究所科教融合办公室的吕平平老师说：“徐所很忙，为工作上的事儿请他签字都要提前预约，甚至有时候，向他汇报工作都要排队。但，他对学生是最慷慨的。只要有学生在班级微信群里提问，徐所再忙都会回复，哪怕是非常小的问题，哪怕是晚上12点，他看到了也会回复。遇到需要查阅资料，不能立刻给出答案的问题，他会马上转达给其他老师，保证最快告诉学生答案。”
涉及到教学的事情，徐涛也总是要第一时间解决。有一次，学生在群里抱怨实验课被延迟了，徐涛立马打电话给吕平平，问“仪器到哪了？什么时候能正常开课啊？”他给本科生开设的生命科学导论和普通生物学实验两门课，虽然都有教师助教，但仍亲自为学生答疑解惑、查阅学生作业。
一次，一个学生在微信上向徐涛咨询瑞士洛桑联邦理工学院及其他欧洲学校的情况，没想到徐涛第二天就给她回了电话。她说，“徐老师特意为我咨询了在欧洲工作过的朋友，据他了解到的情况，他鼓励我申请这个学校，还要为我写推荐信。”
徐涛以前的学生，现在的同事薛艳红说，“徐老师的科研思路很准，他给学生的指导挺细致的。比如，我们某些实验连续几次结果都不太好，觉得没什么发现。但徐老师对比着看了几次的实验结果后，就会有重要的新发现。我跟着徐老师十几年了，特别佩服他。”
“涛班”的青年班主任——吴亮其说，“徐涛应该是本科生学业导师中请学生吃饭最多的老师之一，都是他自费的。”
涛班的“班会”有一半数量是在饭店里开的，30个学生围坐3桌，饭前聊各种问题。吴亮其说，“徐涛特别潮，很能跟得上年轻人爱聊的话题。”班里有个又帅又有才华的小男生叫“房子祺”，徐涛也和学生一起喊他“房神”。
徐涛最潮的是能带学生打真人CS，一帮小伙子都说“徐老师玩得还不错”。
徐涛希望本科生能把实验室当家。中秋节，他给学生买月饼；元宵节，他请实验室的学生吃元宵。
他说：“我们要培养的是有情怀的科学家，而不是精致的利己主义者。教育如果无法使学生感受到幸福，就没有存在的必要。”
