“60后”施一公说做学问是最浪漫的事!你觉得科研浪漫嘛?

“60后”施一公,他说,科研取得突破之后的喜悦是世界上独一无二的。

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1967年生于郑州,1989年毕业于清华大学生物科学与技术系,同年赴美国留学,历任普林斯顿大学分子生物学系助理教授、副教授、终身讲席教授。2007年,全职回到清华大学,从事教研工作。现任清华大学副校长、生命科学与医学研究院院长。

《细胞》《自然》《科学》(合称CNS)是世界公认的三大自然科学类权威学术期刊,施一公团队这样的发文频率,如果放在10年前的中国科学界,是难以想象的。“从1984年清华大学恢复生物系到2009年,全系在《科学》杂志上只发表过一篇研究论文。但在过去8年中,我们在《自然》和《科学》上一共发表了60多篇。清华强,则中国强。这5年在结构生物学领域,我们可以自豪地说,世界上不会有任何一所大学比清华大学发展得更快。我们完成了从远远地看着别人领跑,到跟跑,再到现在领跑的飞跃。”施一公自豪地说。

2017年10月29日,施一公获得未来科学大奖生命科学奖及100万美元奖金,以表彰他在“解析真核信使RNA剪接体这一关键复合物的结构”方面为世界做出的贡献。

骄人的成绩不是凭空得来的。施一公是一位结构生物学家,同时又身兼数职:清华大学副校长、中国科学院院士、全国人大代表、美国艺术与科学学院院士、美国国家科学院外籍院士……他通常提前两周或一个月,甚至一年就安排好工作,按照与科研、教学的相关性排序,凡是“别人去和我去效果差不多的”,就坚决推掉。“总之,50%时间做科研的底线不能突破。”

对他来说,当科学家是最酷的事情。

世界上独一无二的喜悦

父母对子女的基因遗传以DNA作为载体来实现,DNA储存的遗传信息决定了我们从一个受精卵发育成一个胚胎,变成一个婴儿出生,一步步发育成熟,又至衰老。在这个过程中,DNA中的遗传信息首先要转化成蛋白质,已知的生命活动绝大多数是由蛋白质来执行完成的。这个遗传信息从DNA转化为具有各种结构、执行各种功能的蛋白质的过程,就是生物学界的中心法则。中心法则有三步:第一步,从DNA到前体信使RNA;第二步,由不成熟的前体信使RNA到成熟的信使RNA;第三步,从成熟的信使RNA翻译成蛋白质。

在第一步,起催化作用的RNA聚合酶的结构解析,获得了2006年的诺贝尔化学奖。在第三步,起催化作用的核糖体的结构解析,获得了2009年的诺贝尔化学奖。中间这一步,也就是“剪接”,由剪接体完成,是最复杂的一步,正是施一公的主攻方向。

在2015年之前,已知的剪接体结构信息都是片断。就像一个大拼图,科学家只能看到其中一两个小图块,看不到整体样貌。2015年4月底,施一公第一次看到了酵母剪接体的完整结构。“看到了每一个拼图的小片周围是哪些其他的图块,它们是如何组合在一起成为一台漂亮的机器。”他兴奋得一晚上没睡着。那段时间,他深刻地体验到了科学之酷。“天天跟打了兴奋剂似的,不知道累,也不知道困,持续了两个月。好比我从小在河南农村长大,上大学时第一次来到首都北京,感觉很激动。”这个发现,也令世界学术界为之一振。

如今,施一公团队解析了酵母剪接体7个工作状态中的6个。相比于低等的酵母,人类剪接体更大更复杂,人类剪接体高分辨率结构解析的第一个突破就是由施一公团队完成——他们在2017年5月的《细胞》杂志上,第一次报道了人类剪接体近原子分辨率的三维结构。12月2日前夕提交的论文,主题就是人类剪接体的更多状态。

“剪接异常会导致什么疾病?您的研究成果怎样帮助人类预防这样的疾病?”曾有中学生向施一公提出这个问题。施一公回答说,人类的遗传疾病大约有35%是由于剪接异常造成的。几年前,美国发现了一种肌肉萎缩遗传病,孩子1岁还不会翻身,手抬不起来,如果不及时治疗,2岁之内就会夭折。科学家判断,这可能与剪接异常有关,就据此制作了一种药。结果临床试验表明,这种药果然有效,孩子的身体情况有所好转。施一公说,之所以取得治疗成效,得益于基础研究中的发现。“经常有学生给我写信说,我的亲人得了癌症或其他什么病,我不想学习了,想赶紧去制药公司。而我总对学生讲,不要急功近利。前沿制药研究能走多远,取决于基础研究的成果,基础研究的发现推动整个世界的发展。就像盖大楼,地基打不深,楼一定盖不高。”早年他在美国时,有一个“简单的、自己都没意识到的发现”被一家制药公司盯上了。对方主动找他咨询,直到现在还有电话联系。“这些公司非常敏感,不愿漏掉任何一个有意义的基础研究发现。”

1990年,施一公赴美国约翰•霍普金斯大学攻读生物物理学及化学博士学位。刚到美国留学时,他也曾想过转行学计算机,学经济管理。“没想到,一进入实验室,就发现科学研究这个殿堂。是如此之神妙,超乎你的想象。”他坚定了做基础研究的决心,“尤其是研究取得突破之后,那种快乐是无与伦比的,是一种世界上独一无二的喜悦”。

1995年,施一公获得博士学位。“尽管觉得已经板上钉钉会去做学问,但我仍然面试了几个职位。我拿到了一家保险公司中国首席代表的职位。面试我的人说:中国的保险市场刚刚放开,你加盟我们,开拓中国市场,转眼间就能拿到6位数的收入。我听了,觉得这很好玩,但不够浪漫。我去面试的主要目的就是说服自己,做学问、做科研是最浪漫的事情。”

“爱管闲事”的科学家

施一公说自己“做人做学术直截了当,眼睛里揉不得沙子”。除了在实验室做研究,还有一件事他不会限制自己的时间:和信任的同事共同为政府部门提供实质性的政策建议。

2010年1月26日,施一公受邀到国务院,与科教文卫各界代表就当年的《政府工作报告》发表意见建议。时任国务院总理温家宝说:“就经济本身而言,没有科技支撑,人的素质的提高,经济就不可能有跨越和可持续的发展。转变发展方式的关键,就是要把经济发展转移到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来。”施一公本来准备了一篇发言稿,听到温家宝的这些话,他脱稿说了起来:“您在多个场合表达了对中国大师级人才求贤若渴的心情。但是没有世界一流的大学,就不可能培养世界一流的人才。加快世界一流大学建设,应该写进《政府工作报告》中。”他又指出了当前中国大学发展中存在的一些急功近利的现象。温家宝听后说:“一些大学功利化,什么都和钱挂钩,这是个要命的问题。”施一公还记得,那次他最后说:“总理,请您相信,我们会前仆后继,一定能把中国的大学建成世界一流。”那一年的《政府工作报告》中,第一次写入了“创建若干一流大学,培养杰出人才”。2017年的《政府工作报告》中,这句话已经发展成“双一流”:推进世界一流大学和一流学科建设。

那年1月还有一件事和施一公有关:教育部、财政部下发通知,提高中央部委所属高校博士研究生补助金标准,由原来的300元/月提高到1000元/月。此前,施一公和美国杜克大学教授王小凡、北京大学生命科学学院院长饶毅等人,联名给时任国务委员刘延东写了一封信,邀请80位学者签名,希望提高博士生的待遇。“每月300块钱,作为一名博士生,都没有基本的尊严可言,太苦了,怎么去做研究?怎么让农村孩子在做研究的同时不担心日常的生活?”


既忙着做科研,又忙于公职事务,有时还爱“管点闲事”,施一公说自己“体力上有点精疲力尽,但精神上生龙活虎”。施一公自我鼓励道:“50年对我来说可能已是奢谈,但我会尽力争取为祖国健康工作30年。”



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