黃馨
穿著隨意、說話隨心、做事隨性,如此灑脫率真、活潑快樂的顏寧,你很難把她與“清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授”、“國際青年科學(xué)家”等頭銜聯(lián)系到一起。
2007年10月,不滿30歲的她被聘為清華大學(xué)教授、博導(dǎo);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(xué)家獎”得主之一;2014年1月,顏寧帶領(lǐng)著她平均年齡不到30歲的團隊成功攻克了膜蛋白研究領(lǐng)域最受矚目、國際競爭也最激烈的課題——GLUT1(glucose transporters)結(jié)構(gòu)解析,這項偉大的成就將為針對人類疾病開發(fā)藥物做出至關(guān)重要的貢獻。
這位年輕、執(zhí)著,熱愛研究、熱愛生活的女性,她的科學(xué)之路是怎樣一個軌跡?
GLUT1
解析GLUT1的結(jié)構(gòu),探究這個對人體來說至關(guān)重要的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白長什么樣子、如何工作,這是清華大學(xué)教授顏寧近7年以來最重要的工作。
葡萄糖是維持人類生命活動的最基本能量來源,只有進入細(xì)胞內(nèi)部才能被人體利用。但是在一般狀態(tài)下,由于葡萄糖親水,而細(xì)胞膜疏水的特性,細(xì)胞對于葡萄糖來說相當(dāng)于一座圍城,外面的糖分子進不去,里面的糖分子出不來。葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白就像是細(xì)胞膜上站崗的守城衛(wèi)兵,在合適的時候為葡萄糖打開城門,使之通過高墻,發(fā)揮作用。
自從1985年GLUT1的基因序列被鑒定出來之后,獲取它的三維結(jié)構(gòu)成為膜蛋白研究領(lǐng)域最受矚目、國際競爭也最激烈的課題之一。全世界的許多結(jié)構(gòu)生物學(xué)家都在為此努力,顏寧的競爭對手遍布全世界,其中很多科學(xué)家已經(jīng)付出了近20年的時間。2014年1月,這個來自中國,平均年齡不到30歲的團隊贏了。
2014年6月5日,世界上最權(quán)威的自然科學(xué)期刊之一《自然》正式發(fā)表了這項成果。2015年,因為在膜蛋白結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的重要貢獻,顏寧同時獲得國際蛋白質(zhì)學(xué)會“青年科學(xué)家獎”和賽克勒國際生物物理獎。
快樂做研究
做探索性研究的感覺,就像是在黑夜當(dāng)中摸索。科學(xué)家的面前是一片迷霧曠野,不知道研究方向是否正確,不知道要花費多少時間,甚至不知道最后的結(jié)果,他們只能不斷嘗試。對于大多數(shù)人來說,這種工作意味著枯燥、反復(fù)及勞苦,但顏寧完全不能同意。跟很多人對中國科學(xué)家某種“勤勉,甚至過度勤勉”的刻板印象不同,顏寧就是一個快樂的精靈。
科研上,顏寧最討厭的就是“蠻干”。做GLUT1的結(jié)構(gòu)分析,最大的難點在于結(jié)晶。晶體是完完全全同樣的分子規(guī)則反復(fù)的空間排列,如果無數(shù)個一模一樣的克隆人像閱兵方陣那樣整齊排列,就可以被看作大晶體。GLUT1分子太小,無法被顯微鏡直接觀察,必須獲得它的結(jié)晶才能夠探索結(jié)構(gòu);另一方面,它又高度活潑,常常是歪七扭八的,很難乖乖保持一模一樣的狀態(tài),規(guī)規(guī)矩矩排成方陣供人檢閱。
這些不聽話的小東西在什么環(huán)境條件下才能結(jié)晶?他們幾乎沒有任何經(jīng)驗和理論支撐可供借鑒。基于對蛋白本身的了解,顏寧開始分析:要把GLUT1“搞殘”,讓它動得慢一點,再慢一點。她和學(xué)生們查閱大量文獻,終于找到一個突變方法,使GLUT1在還能工作的前提下將速度放慢幾千倍,然后再運用低溫和合適的去污劑,近一步降低分子運動的速率。
顏寧說自己不相信運氣,只相信實力??茖W(xué)研究真的需要運氣嗎?很多人說顏寧的運氣好,但是,請不要忽略了她的努力,顏寧的運氣,是她將所有的科學(xué)研究融入到自己的血液中,當(dāng)你將一種行為磨成了本能,那么,成功就水到渠成。
美麗的科學(xué)世界
科學(xué)競爭是一場爭分奪秒的競賽,沒有第二,只有第一。但是,科學(xué)的世界不會因為競爭而變得殘酷,相反,它是如此的美麗。實驗成功后的一段時間,顏寧常常收到來自世界各地同行的郵件。這些競爭者在信里寫,“恭喜你,我做這個課題做了10年沒做出來,你居然把它做出來了?!比值淖晕彝锵В嗟膭t是樂見突破的祝賀,這就是科學(xué)世界的純粹和遼闊。
在這個美麗的科學(xué)世界,顏寧是快樂的,一如當(dāng)年那個躺在床上遙望星空的小女孩。初心不改的她很少去想國家、未來之類的大問題,科學(xué)對她的吸引力,來自各種觸手可及且具體而微的快樂:創(chuàng)造知識帶來的智力興奮,接受挑戰(zhàn)、偶開天眼的刺激,同行相敬的學(xué)術(shù)氛圍,以及這些純粹的、美妙的小小時刻。(編輯/夏冬)