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關(guān)于顏寧的科研故事
導語：2017年5月7日從清華大學證實，顏寧已接受美國普林斯頓大學邀請，受聘該校分子生物學系雪莉·蒂爾曼終身講席教授的職位，將于近期前往就任該教職。下面是yuwenmi小編為大家整理的人物故事，歡迎閱讀與借鑒，謝謝!
近日在北京舉行的第九屆“中國青年女科學家獎”頒獎典禮上,來自全國5個省市及香港特別行政區(qū)的10位青年女科學家獲此殊榮。其中,年僅35歲的山東人顏寧因為在結(jié)構(gòu)生物學領(lǐng)域作出的重要貢獻而榜上有名。
陰差陽錯走上科研之路
穿著隨意、說話隨心、做事隨性,面對灑脫率真、活潑快樂的顏寧,記者很難把她與“清華大學醫(yī)學院教授”、“國際青年科學家”這些身份和名頭聯(lián)系到一起。2007年10月,不滿30歲的她被聘為清華大學最年輕的教授、博導;2012年1月,她從全球18個國家和地區(qū)的760名申請者中脫穎而出,成為28位“霍華德·休斯首屆國際青年科學家獎”得主之一。
其實,最初走上自然科學探索之路,對顏寧來說多少有點陰差陽錯。“上高中時我更喜歡文科,于是在文理分班時自己選擇了進文科班。但我的班主任老師堅持認為,成績?nèi)昙壍谝坏膶W生當然要學數(shù)理化,就毅然決然地把我拉到理科班。”可以說,沒有當時“獨斷”的“伯樂”,也就不會有今天在生物領(lǐng)域如此出色的顏寧。
對顏寧影響最大的母校有兩個——清華大學和普林斯頓大學。在清華,顏寧度過了豐富多彩的`4年:不僅保持了學業(yè)的優(yōu)秀,還擔任過生物系學生會主席,組織了許多課外活動,培養(yǎng)了游泳、國標舞、乒乓球等業(yè)余愛好,在學與玩中忙得不亦樂乎。
決定顏寧科研道路的,是從2000年8月起在美國普林斯頓大學的7年留學生涯。她師從施一公教授進行了博士和博士后階段的研究,進而對微觀世界下的生命過程產(chǎn)生了極為濃厚的興趣,也生成了在科學領(lǐng)域飛翔的彩色翅膀。
“普林斯頓太美了,校園本身就像一座州立公園,曾被評為美國最漂亮的校園之一。”提起這座常青藤名校,顏寧眼里放光,“那里是一個大學城,學校沒有圍墻,保留了大片的森林,還有一條運河。秋日的黃昏憑窗望去,周圍是紅色、金色、紫色的樹,夕陽下的湖面波光閃閃,成群的野鴨在暮色中飛翔,松鼠、野兔與小鹿隨處可見,有時竟會看得熱淚盈眶。”
除了自然之美,顏寧更領(lǐng)略了科學之美。“給我們上課的大都是成就卓著的科學家,院士,甚至諾貝爾獎獲得者,經(jīng)典論文以及課本里的很多東西就是他們的研究成果。他們能把每個科學發(fā)現(xiàn)講得像歷史故事一樣引人入勝,會讓你覺得,‘哇,原來學生物可以這么好玩!’”
讓顏寧難以忘懷的,還有普林斯頓的一對教授夫婦,都是美國科學院院士,丈夫還是1995年的諾獎得主。“我是個夜貓子,很多時候晚上11點了,還看見他們夫婦在各自的實驗室觀察顯微鏡下的果蠅,那種淡定從容、簡單執(zhí)著讓我感動。我覺得自己將來就是要這個樣子,很簡單地作自己喜歡的研究。”顏寧說。
致力于解讀膜蛋白密碼
2007年,不到30歲的顏寧回到清華大學,成為該校最年輕的教授、博導,她在醫(yī)學院獨立建設(shè)并領(lǐng)導了一個實驗室,開始了她的獨立研究之路。此前7年,顏寧在普林斯頓大學一直致力于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究,正因為這段經(jīng)歷,她決定向結(jié)構(gòu)生物學中最難的領(lǐng)域——膜蛋白(即細胞膜上的蛋白質(zhì))“開炮”。
“人體的遺傳靠的是DNA,而各種功能的實現(xiàn)則要靠蛋白質(zhì)。如果說DNA決定了一部機器是汽車而不是馬車,那么實現(xiàn)這部機器功能的發(fā)動機、輪子和方向盤就是蛋白質(zhì)。”顏寧告訴記者,人得病是某種蛋白質(zhì)出了問題,通過解析膜蛋白結(jié)構(gòu),就能明確知道是哪里出了問題,進而著手研究修復的辦法,最終達成治病的目的。
在人類基因組的2萬多個基因中,約有30%編碼的是膜蛋白;而在FDA批準上市的藥物中,一半以上以膜蛋白為作用目標。很多基礎(chǔ)生命活動,都需要膜蛋白的參與:作為“載體”幫助營養(yǎng)物質(zhì)分子完成跨膜轉(zhuǎn)運;作為“受體”,幫助傳導各種細胞信號;作為“通道”,精細調(diào)控小分子與離子在細胞膜兩側(cè)的'濃度。
然而,對于數(shù)量如此龐大、功能如此重要的膜蛋白,科學家對它們的精微結(jié)構(gòu)和工作機理卻一直知之甚少�？茖W家絕非對膜蛋白視而不見。相反,世界范圍內(nèi)有許多研究膜蛋白結(jié)構(gòu)的科研小組,但由于膜蛋白不容易提取、提純等問題,這些小組要么長期艱難跋涉,要么中途改弦易轍。當然,也有極少數(shù)團隊能有斬獲,顏寧領(lǐng)導的研究小組,就是其中的杰出代表。回國前,顏寧計劃用3至6年研究出一個膜蛋白結(jié)構(gòu),而如今,她的科研團隊用了不到5年時間,就成功解析了5個重要膜蛋白的結(jié)構(gòu),并初步揭示其工作機理。
“大家在科研領(lǐng)域的出色表現(xiàn)向世界證明,在中國同樣能取得一流的研究成果,有些成果甚至比海外實現(xiàn)得更快更好。”這是顏寧的目標,也是不斷激勵著她在科研這條路上不斷挑戰(zhàn)、不斷創(chuàng)新、一路前進的動力。
2010年8月,清華大學曾聘請國際評估小組對其生物醫(yī)學研究方向進行評估,年輕教授顏寧給他們留下深刻印象:“無論以哪個標準衡量,顏寧博士已位居世界最優(yōu)秀的年輕結(jié)構(gòu)生物學家之列。”“未來5年到10年,她將是杰出青年女性科學家的榜樣。”
搞科研要能耐得住“宅”
短短5年,從“白手起家”到連續(xù)突破,似乎幸運之神一直眷顧著顏寧。當回顧這段“充滿運氣”的經(jīng)歷時,顏寧坦言:“最關(guān)鍵的是不畏艱難。其實現(xiàn)在想想,很多人覺得膜蛋白難,可能是最開始就被嚇住了,沒人敢去做。”確實,只有不畏艱難,才有可能創(chuàng)造卓越,顏寧和她的團隊已經(jīng)證明了這一點。
“論才智我可能不是最好的,但我覺得搞科研最重要的還是專注,也就是要能耐得住‘宅’。”顏寧說,每天除了回家吃飯、睡覺,她差不多能有14個小時“宅”在實驗室里,到了緊張的攻堅階段,干脆不分黑白連軸轉(zhuǎn),“宅”在實驗樓不出來。
這種高強度的研究工作,如果不是因為有興趣、從內(nèi)心里喜歡科學,很難做到。“別人老問我這樣的生活苦不苦,其實只要是你著迷的事情,怎么會覺得苦?”她說,“所謂苦,就是不得已做你不想做的事。別人可能會覺得作實驗、寫論文很枯燥,但我樂在其中。就像有些人打游戲上癮似的,會著迷。”
在清華大學結(jié)構(gòu)生物學研究中心走廊的墻壁上,掛著顏寧和學生們幾幅洋溢著想象力的“畫作”:在八聚體的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上,她描上了中國的太極八卦圖,兩幅圖在分布和線條上不謀而合,使研究內(nèi)容“細胞凋亡體”與古老的哲學命題渾然一體;以上下翻飛的蝴蝶做背景,與蛋白的α螺旋結(jié)構(gòu)交相輝映,旁邊配上沾著露珠的小草,引人無限遐想。而在給NAT家族蛋白代表UraA繪制其轉(zhuǎn)運機制示意圖的時候,她給學生隆重地推出了“板磚悶棍”模型——核心結(jié)構(gòu)域就是“板磚”,門控結(jié)構(gòu)域就是“悶棍”,聽起來很是詼諧,但是仔細想想也不無道理,十分形象。聊起此圖來,顏寧也是忍俊不禁。
顏寧說,如果不是走上了生物學這條研究道路,自己很有可能去從事設(shè)計或者寫作。在她看來,做科研跟藝術(shù)創(chuàng)作一樣,是很美妙、很激動人心的事,那些在旁人看來枯燥無趣的膜蛋白結(jié)構(gòu),仿佛都有著神奇的生命力:“大家都知道DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu),而蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是多種多樣的,當你把細胞里那些只有幾個到幾十個納米大小的蛋白質(zhì)分子解析出其原子分辨率的結(jié)構(gòu),在電腦上放大幾億倍之后,清清楚楚地看到這些美麗的構(gòu)造如何行使復雜的.功能,你就會忍不住要感嘆大自然的神奇。
很多時候,大自然的精妙設(shè)計遠遠超出了我們的想象。而你是世界上第一個揭示出這些大自然奧秘的人,那種成就感和滿足感是難以言喻的。”
“科學培養(yǎng)了我與眾不同的審美觀。”顏寧認為,“科學的美在于你第一個發(fā)現(xiàn)了大自然的奧秘,科學的魅力在于你是知識的創(chuàng)造者。”而愛上了膜蛋白這個神秘而美麗的世界,或許就是她樂此不疲地工作著的重要原因。
讓顏寧著迷的另一個原因,就是作科研時的簡單、輕松、自由。“作科研會讓你身心都很輕松,喜怒哀樂都變得特別簡單。在實驗室里我的腦子很輕松,不用去想任何其他的東西。你會感覺到,這個世界就是你的,就看你的思維有多廣闊,能走到哪個地方,沒有其他任何限制。”
最看重學生的提問能力
“這些年,我的實驗室積累了大量作膜蛋白的經(jīng)驗,更重要的是,培養(yǎng)了一批也熱愛鉆研膜蛋白結(jié)構(gòu)生物學的年輕人。愛思考、能提問,是我對學生的最起碼的要求。”顏寧解釋說,對于提問的重要性,愛因斯坦曾有一個著名的論述,“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”,因為解決一個問題也許是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募寄芏?而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看舊的`問題,卻需要有創(chuàng)造性的想象力,這標志著科學的真正進步。
顏寧對記者說,清華大學教育研究院曾經(jīng)發(fā)布的一份研究報告表明,和美國的研究型大學相比,我國高校的學生表現(xiàn)最差的就是“課堂提問或參與討論”:在“課上提問或參與討論”題項上,選擇“從未”的中國學生超過20%,只有10%的學生選擇“經(jīng)常”;而美國大學生作出這兩項選擇的占比分別是3%和63%。
為什么會這樣呢?顏寧認為根源在填鴨式教育,或者說是聽話式教育。從孩子剛懂事時起,他們聽到家長說得最多的一句話,恐怕非“聽話”莫屬。而貫穿幼兒園和小、中學的填鴨式教育,更強化了孩子們的聽話意識,絕大多數(shù)教師不鼓勵孩子質(zhì)疑、提問,他們對孩子的最大要求,是“背”,是記住標準答案。填鴨式教育的惡果,是學生們喪失了提問、質(zhì)疑的思維和能力,喪失了創(chuàng)新所需要的想象力和創(chuàng)造力。沒有了想象力和創(chuàng)造力,哪里談什么創(chuàng)新,談什么創(chuàng)意?
顏寧要求學生平時不僅要跟自己爭論學術(shù)問題,還鼓勵他們在國際會議上勇于向?qū)W術(shù)權(quán)威發(fā)問:“之所以這么做,不是為了爭面子、出風頭,而是有感于我們的學生會做的多,會說的少。‘行勝于言’不代表不會言,所以要抓住各種機會訓練自己的表達、交流能力,慢慢這其中的益處就顯現(xiàn)出來了。”
2011年4月和5月,在清華大學和蘇州分別有兩個高級別的國際會議,顏寧帶她的弟子們悉數(shù)參加。早在會議召開之前,顏寧就“惡狠狠”地警告學生,會認真記錄誰在會上提問了,誰在休息時間和作演講的科學家們交流了,表現(xiàn)好的有獎,“悶葫蘆”就等著挨批吧。
在顏寧的激勵下,同學們表現(xiàn)不俗,每個學生都問了至少一個問題,其中不乏精彩者。一位來自美國的教授會后對顏寧說:“我以為中國的學生很內(nèi)向,可他們好像比美國學生還敢提問。”
每年爬泰山考量體力
“在曲阜,孔子的弟子顏回是有顏廟的。據(jù)家譜記載,我是顏家第七十七代。所以說無論走到哪里,從根兒上我都是山東人。”顏寧出生在山東萊蕪,父母都曾是鋼鐵廠的職工,回憶起童年,她覺得彌足珍貴,“那時候無憂無慮,因為鋼鐵廠周邊是山野鄉(xiāng)村,所以會和小伙伴們用地瓜秧做項鏈,也曾在田野里遇到蛇嚇個半死,在與大自然的親近中,也對大自然產(chǎn)生了好奇心和想象力。”
在顏寧6歲時,因父母工作調(diào)動而舉家遷到北京,但直到現(xiàn)在,她還保留有山東人的生活習慣,喜歡吃山東煎餅、萊蕪香腸,難忘家鄉(xiāng)的味道。
“現(xiàn)在我的實驗室里就有很多學生是來自山東的老鄉(xiāng),我有相當多的成果也是和他們一起做出來的。希望今后可以和家鄉(xiāng)的高校有學術(shù)交流,更希望有機會能回我父母的母校章丘七中看看,和那里的孩子聊一聊我的成長經(jīng)歷和學習心得。”顏寧真切地說。
“其實,我每年都會組織我實驗室的.全體人員回山東爬一次泰山。搞科研也需要一個好的體魄,爬泰山既當是休閑放松的出游,又是對體力、毅力的一次很好的考量。”顏寧坦言,感覺現(xiàn)在的精力已經(jīng)不如以前。在普林斯頓時,通宵達旦作實驗是家常便飯�，F(xiàn)在熬夜工作24小時之后,要兩三天才能緩過勁兒來。“這讓我有了緊迫感,覺得自己真正作研究的黃金時間可能只有這么幾年,所以一定要讓自己繼續(xù)專心致志地‘宅’在實驗室里。”
顏寧一直追求著自由的生活,享受在實驗室里自己做主的工作,在乎探索科學之美。正如她在自己的博客中引用莊子的那句話,“舉世譽之而不加勸,舉世非之而不加沮,定乎內(nèi)外之分,辯乎榮辱之境,斯已矣。”也許,正是這種輕松平和的心態(tài)幫助她在科學之峰上漸攀漸高。