颜宁——创造者
颜宁带领着她平均年龄不到30岁的团队成功攻克了膜蛋白研究领域最受瞩目、国际竞争也最激烈的课题。这项伟大的成就将为针对人类疾病开发药物做出至关重要的贡献。
上帝带着你打开窗户
2014年1月的一天,距农历新年还有不到一周的时间。晚上7点,清华校园里已经看不见什么人,结构生物学中心所在的楼层却灯光通亮,结构生物学家颜宁女士和她课题组的5个学生没有一个人回家,集体在实验室待命。
解析GLUT1的结构,探究这个对人体来说至关重要的葡萄糖转运蛋白(glucose transporters,简称GLUTs)长什么样子、如何工作,这是清华大学教授颜宁近7年以来最重要的工作。
在人体14种葡萄糖转运蛋白当中,GLUT1是最早被科学家发现的。它几乎存在于人体的每一个细胞,对于维持血糖浓度稳定和大脑供能起到关键作用。GLUT1还与一系列遗传疾病有关,如果在胚胎发育的过程中,GLUT1无法正常发挥作用,将会影响葡萄糖的正常吸收,导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等一系列疾病,癌细胞高度依赖的葡萄糖也需要通过GLUT1摄取。
自从1985年GLUT1的基因序列被鉴定出来之后,获取它的三维结构成为膜蛋白研究领域最受瞩目、国际竞争也最激烈的课题之一。全世界的许多结构生物学家都在为此努力,颜宁的竞争对手遍布美国、欧洲、日本,其中很多科学家已经付出了近20年的时间。眼下,颜宁和她的团队终于来到了最后的关口。2014年6月5日,世界上最权威的自然科学期刊之一《自然》正式发表了这项成果。
2015年,因为在膜蛋白结构研究领域的重要贡献,颜宁同时获得国际蛋白质学会“青年科学家奖”和赛克勒国际生物物理奖。“要针对人类疾病开发药物,获得人源转运蛋白至关重要”,斯坦福大学医学院分子与细胞学教授、2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩·科比尔卡对《自然》杂志评价,“因此,这是一项伟大的成就,该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻。”
严密逻辑的胜利
夜晚是颜宁一天中最喜欢的时刻。当周遭安静下来,感官变得敏锐,精力集中于一线,头脑和思路变得异常清晰。她的同事和学生们都知道,颜老师是“在中国过美国时间,在美国过中国时间”,常常晚上10点出现在实验室,双眼发亮,跟准备离开的学生打招呼。做探索性研究的感觉,就像是在黑夜当中摸索。科学家的面前是一片迷雾旷野,不知道研究方向是否正确,不知道要花费多少时间,甚至不知道最后能不能做得出来。
实验室的博士生孙鹏程对记者说,他们只能不断尝试,“可能前面有100条路摆在我们面前,然后有的人运气好,可能你第一下就试出来了,但你有可能运气不好,你可能试了99条都没试出来,只剩最后一条了,就看你还有没有勇气去试。”也因如此,外界对结构生物学研究技术含量的质疑由来已久,甚至戏谑地将他们称为“工匠”,“劳动密集型”,“体力是基础,运气是关键”。
颜宁完全不能同意。跟很多人对中国科学家某种“勤勉,甚至过度勤勉”的刻板印象不同,颜宁从来不对学生来实验室的时间做硬性规定,一有时间就组织学生们“偷懒”,聚在小会议室聊八卦,玩杀人游戏。三季《爸爸去哪儿》一集不落。
科学之美科学竞争是一场争分夺秒的竞赛,没有第二,只有第一,不管付出多大的努力,都有可能被其他人抢先一步。
曾经有近两年时间,每周四、五凌晨一点,颜宁的团队都会自动醒来——那是《自然》和《科学》杂志网络版上线的时间。邓东曾说,“再困,我也会爬起来坐到电脑前,看有没有人发表类似的成果。”颜宁记得看到结构之后,自己最多“激动了一秒钟”,脑回路立刻转换,“这么顺利,别人一定做出来了,赶紧写paper。”她用不到一个星期的时间就把论文投了出去。但这并不意味着科学家之间仅余竞争。
实验成功后的一段时间,颜宁常常收到来自世界各地的同行的邮件。这些竞争者在信里写,恭喜你,我做这个课题做了10年没做出来,你居然把它做出来了。三分的自我惋惜,更多的则是乐见突破的祝贺:心里难受是肯定的,但毕竟这个结构在自己的有生之年被看到了。
颜宁对科学最初的想象来自于童年。那时她家住北京大兴的一栋楼房,四层,窗户在床的旁边。夜里爬上床,拉开窗帘,眼前就是满天的星斗。她常常对着星星胡思乱想:宇宙之外是什么?都说宇宙是无穷的,无穷是什么?有没有时间隧道?人眼看到的信息,大脑是怎么处理的?是一种天然生发的、没有边界和指向的畅想,直到高中毕业,顺应父母的期望来到清华大学生物系,颜宁还和很多人一样看不到未来在哪里,从未想过将科研当作一生的事业。
2000年,颜宁来到普林斯顿大学继续攻读分子生物学博士。在这座爱因斯坦度过晚年的美丽小镇,教课的大多是上了年纪的老教授,经典论文,甚至课本中看到的研究成果很多都是他们亲手做出来的,科学研究在他们的讲述当中变成了生动有趣的故事。她常常看到一对美国科学院院士夫妇,夜半时分,各自守在各自的实验室里,佝着身子,观察显微镜下的果蝇。
那画面非常安静,非常美好,“那种简单和执着让我感动,觉得我将来就是要这个样子,很简单地做自己喜欢的研究。”
颜宁很少去想国家、未来之类的大问题,科学对她的吸引力来自各种触手可及且具体而微的快乐:创造知识带来的智力兴奋,接受挑战、偶开天眼的刺激,同行相敬的学术氛围,以及这些纯粹的、美妙的小小时刻。
她性格率直,很少用大词,把自己的工作比作“打怪通关”,令她着迷的永远是最重要、最困难的问题。“什么叫重要?就是你做出来能进教科书。这个这么重要,为什么还没人做它?后来说它很难。那很难才好玩儿啊!”这位38岁的科学家语速飞快,喜欢扎马尾辫,穿印有“清华”字样的紫色帽衫,由内而外洋溢着小女孩式的热情。
“小女孩”也是颜宁周围的朋友对她最常做出的评价。她兴趣极广,什么小道消息、八卦新闻、电视剧、网络小说,都能滔滔不绝地聊起来。颜宁本科时期的同学、至今的闺蜜李一诺告诉《人物》记者,有一天颜宁突然看上了深圳一档叫做《极速前进》的旅行节目,非拉着李一诺一起去参赛,认认真真去微博上给节目组写了好长的评论,“结果人家也没搭理她。”
李一诺说,“颜宁其实就是一小女孩,只不过是在科学领域做事。她很多想法和什么都非常小女孩,所以也非常可爱。”但是,直到最近,颜宁才意识到“性别”对于科学家来说可能意味着什么。
她曾在一篇文章中描述了这种隐秘的阻力,“今年之前,对于各种‘女科学家’活动,我其实是拒绝的,因为我不喜欢自己被贴上任何标签,我只相信实力,无关性别、年龄的实力……但是,当我慢慢意识到许多女孩子,特别是我自己的学生,并不是没有实力,只是因为社会家庭的共识,因为在某一阶段或主动或被动地必须做选择题,而脱离了她们本来挺有天赋的科研世界,我真的挺痛心。于是我开始参与到支持青年女科学家的各种活动中。”
从那时开始,她在举办学术论坛时会特别邀请优秀的女性科学家。有一回学院面试博士生,在场的一位男老师问面前的硕士女孩,你现在到了一定的年龄,将来怎样平衡家庭和科研?条件反射般,颜宁立即打断了谈话。她跟女孩说,“你可以不回答这个问题,这是一个有性别歧视的问题”。然后当场质问那位男同事,你们为何从来不问男性如何平衡家庭和工作?在微博里转发艾玛·沃森在联合国就女性主义议题所作的演讲时,颜宁提到了这件事。
“我是自己被问了这么多次之后才意识到这里面的隐形性别歧视,”她写道,“凭什么女性就一定要平衡家庭和工作?”
然而她也知道,从前的不在意,是因为自己比一般女性科学家的运气更好。她至今跟父母生活在一起,他们非常支持她的事业,生活上的照顾无微不至,她形容自己几乎是“十指不沾阳春水”,能够心无旁骛地投入科学。
做结构生物学研究十几年,颜宁觉得自己也渐渐变成了研究的一部分。她最近常常想,生命到底是什么呢?看过那么多生物的奇妙结构,她发现人类工程所创造出的机器,大自然其实都早有设计,“并且比你这个要精妙得多……没有一台人造的涡轮机能比得上你身体里这些机器利用能量的效率。”她感到卑微,人类到底能不能超越自然之力,创造出独特的新东西?她又觉得高兴,至少,作为科学家,自己已经得到了许多额外的奖赏。
刚从普林斯顿回到清华组建实验室不久,同事刘国松教授曾经跟她说过做科学家的三个境界:第一重是职业,最下乘,不过将科研当作了谋生的手段;第二重是兴趣,那时她以为这已经是科学家的境界了,追求兴趣,多么的超凡脱俗;第三重,刘国松说了两个字,“永生”。那一刻,李白和杜甫的影子突然从颜宁的脑海中跳了出来,她觉得自己“有点被震撼”。那天凌晨,她在博客中这样写道:“从事基础科研的科学家何尝不是有这么点虚荣心呢?
神龟虽寿,犹有竟时。你的发现留在历史上,作为你的一个标志一直传下去,确实是某种意义上的永生。”
2016年愿望?
其实我2015年写了一篇博客,1月1号,就在说能不能寻求突破。今年有点失望,还没有达到我想要的突破,我想可能在未来若干年,我每年的想法都是我要做出我想要的突破。
我现
在做的一些工作相对来说是比较经典的工作。
什么叫经典,我的定义就是说我今年做的很多
东西基本上都是进教科书的,这就叫经典了对
吧。但是我们在科研中很重要的就是你是一个
领域的开创者,就是别人从来没有想到这个问
题,你却想到了。像我现在做的事,别人没有
做出来,我做出来了,但并不是说别人不想
做,其实大家也都想做。我现在下一步想要做
的就是说别人还没有想到。我在寻求这个。
用一个词形容你的2015?
收获。我觉得2015年是在我们的科研中做出
了很多预谋已久的课题。其实是厚积薄发,前
面已经有了很多年的积淀,做出来是必然的,
只是没想到几个课题同一年都做出来了,这种
感觉还是挺意外惊喜的,一个收获季节,很开
心。而且我自己也得了两个国际奖,我觉得也
是一种收获,但是只是季节性的收获。