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诺奖得主科比尔卡:清华新起点

  记者 程曦 赵姝婧 学生记者 徐雯

  

  在清华,这个斯坦福之外科比尔卡唯一就职的高校,他的事业才刚刚开始,就显示出勃勃生机。科比尔卡亲自筹建实验室,亲自选拔招收技术员、博士后和博士生,无私而且手把手地对相关学科其他实验室的博士生进行指导,投入了大量精力和心血。对科比尔卡来说,带领他在清华的实验室取得令世人瞩目的成绩,是他学术生涯下一步的重要目标之一。

  2012年 9月 29日,斯坦福大学教授、美国国家科学院院士、清华医学院客座教授布赖恩·科比尔卡结束了在清华马不停蹄的一周工作,离开北京。他与清华师生相约在网上保持密切联系,明年1月再来清华,继续指导实验室工作。

  仅仅过了一个国庆假期,清华师生就在10月10日 欣 喜 地 看 到 新闻———科比尔卡因在 G蛋白偶联受体(GPCR)方面的卓越成就,与他的博士后导师罗伯特·莱夫科维茨共同分享2012年度诺贝尔化学奖!

  在揭开细胞信号传导之谜的研究中,科比尔卡已经尝到了胜利的滋味。

  而在清华,这个斯坦福之外科比尔卡唯一就职的高校,他的事业才刚刚开始,就显示出勃勃生机。在学校的大力支持和生命科学联合中心、医学院的积极帮助下,科比尔卡亲自筹建实验室,亲自选拔招收实验室主管、博士后和博士生,无私而且手把手地对相关学科其他实验室的博士生进行指导,投入了大量精力和心血。

  科比尔卡的夫人、也是他最得力的事业伙伴田东山,在回复清华同事祝贺获奖的邮件时这样写道:“我们的确都非常高兴,能这么快得到认可。(诺贝尔奖)是一个很大的惊喜。现在,我们期待着不断推动清华实验室的成长。”

  毫无疑问,对科比尔卡来说,带领他在清华的实验室取得令世人瞩目的成绩,是他学术生涯下一步的重要目标之一。

清华带给他“意外惊喜”

  2011年4月,依托生命学院在相关领域出色的研究成果,由医学院和化学系共同发起,由著名结构生物学家、生命学院院长施一公担任主任的清华大学结构生物学中心正式挂牌成立。中心成立同期,召开了一次高水平的国际学术会议———“蛋白质科学前沿学术讨论会”,邀请包括7名美国科学院院士在内的蛋白质科学及相关领域著名专家学者齐聚一堂,交流分享当今蛋白质科学研究的最新成果与发展趋势。

第一次来清华,参加结构生物学中心举办的“蛋白质科学前沿学术讨论会”。

  在那次学术研讨会上,科比尔卡的报告给清华师生留下了深刻印象。医学院颜宁教授敬佩地说,在自己的专业领域———结构生物学中,她很少能被一场学术报告如此吸引,以致于一下子“中招”了。“2010年在意大利的一次学术会议上,第一次听他的报告,娓娓道来,让我没走神地从头到尾听了一个小时,从此也记住了一个名字———布赖恩·科比尔卡。时隔一年,在清华再听他的报告,竟然大部分都已经是新的内容!不变的,则是他那种纯粹的学者风范。”

  同样,科比尔卡也深深记住了一个名字———“清华”。第一次来到清华的科比尔卡没有想到,在短短几年时间内,清华的结构生物学团队已经在诸多前沿领域中取得了一系列高水平研究成果,成为世界领先的结构生物学研究和人才培养基地之一。更重要的是,清华这所综合性大学的多学科优势为结构生物学这个需要跨学科发展研究方法的领域提供了充分的给养。

  医学博士出身的科比尔卡,在结构生物学领域算是“半路出家”,他重视也擅长与不同学科、采用不同研究方法的学者合作并迸出火花。清华的成功让他深深着迷,他为这里的科研氛围所吸引,并开始密切关注清华相关领域的科研和教学状况。

  仅仅一个月后,2011年5月19日,在施一公组织召开的“冷泉港亚洲”膜蛋白结构与功能专题会议上,科比尔卡作为大会主题报告人第一次公开展示了自己尚未发表的成果———解析出第一个激活状态下GPCR和下游G蛋白复合物相互作用瞬间的晶体结构。这个后来被誉为“诺贝尔奖皇冠之作”的成果,当时就让在场的一批膜蛋白相关领域顶尖科学家们为之震惊、轰动。它让人们第一次观察到,细胞外的小分子配体是如何通过灵活多变的GPCR激活胞内体积相对巨大的G蛋白,从而传递各种生理学信号的。

  施一公热情称赞这是一项“划时代的工作”。出于对科比尔卡工作的敬佩和共同的科研兴趣,施一公诚挚邀请科比尔卡“加盟”清华。与此同时,基于对清华相关学科发展不断深入的了解,对在两次学术研讨会上大胆提问并积极与他交流的清华学生的喜爱,以及对以一批清华优秀年轻学者为代表的中国科学家的赏识,在这次“冷泉港亚洲”会议上,科比尔卡也已经有了到清华工作的初步意向。两人的想法不谋而合。

  “可以说,科比尔卡获得诺奖的最重要的研究成果是在中国首次公布的。科比尔卡与中国的渊源在继续,而他与清华的渊源也在迅速加深!”对于促成这一选择的原因,颜宁给出了这样的解释:“科比尔卡富有创意、勤于思考,他会不断涌现出很多新的想法。在清华,会有更好的平台、更多不同背景的学者,帮助他实现新的想法。”

  决定一旦作出,科比尔卡便迅速着手在清华成立自己的实验室,并计划招收选拔博士研究生。2011年12月,科比尔卡清华实验室筹建的具体工作全面展开,他认真规划了实验室所需的仪器,并列出详细的购买清单。

  医学院相关部门对科比尔卡筹建实验室的工作给予了很大的支持,安排专人负责协助科比尔卡采购实验室所需设备,保障实验室尽快建立并投入运转。到2012年4月,实验室的主要仪器已经全部到位。

  2012年4月16日,科比尔卡从副校长袁驷手中接过聘书,正式受聘为清华大学客座教授。科比尔卡在聘任仪式上表示,非常荣幸能成为清华大学这座知名学府的一员,感谢清华大学对自己的支持和认可。他介绍了自己在GPCRs领域的最新工作成果,希望可以在彼此科研力量结合下,优势互补,共同取得新的突破。在这次受聘仪式之后还举行了一个小型的学术研讨会,邀请把脂质立方相(lipidiccubicphase)用于膜蛋白结晶的著名科学家马丁·卡弗里和同济大学校长、我国著名的生物学家裴钢教授作了精彩的学术报告。

正式受聘为清华客座教授。

  当时,施一公给同事们发去邮件,在介绍完科比尔卡的工作后,他表示:“我个人认为,他今后5年之内很可能获得诺贝尔奖。”

  仅仅过了半年,施一公的“猜想”就变成现实。这当然不是运气或者巧合,而是基于同领域两位一流学者间的相知相惜。清华,又一次找“对”了人。

“他在清华是真做事的”

  在为媒体解读科比尔卡“客座教授”的身份时,施一公强调:“这可不是挂名而已,科比尔卡在清华是真做事的。当时他正式向斯坦福大学提出申请,每年要在清华大学工作三至四个月。”

  走进位于清华医学科学楼的科比尔卡实验室,虽然 “主人”不在,但你还是会惊叹于这里大批整洁有序的仪器设备,以及清晰高效的工作状态。拥有海外留学经验的实验室主管孙晓鸥和法国籍博士后莫德(MaudSigoillot)正在科比尔卡的远程指导下开展工作。

  孙晓鸥和莫德是2012年4月经科比尔卡亲自选拔录取的实验室第一批成员。为了帮助她们尽快成长,科比尔卡想了很多办法。

  莫德的博士阶段是在位于法国第戎的勃艮第大学度过的。出于对科比尔卡研究工作的敬仰,她不远千里来到中国、来到清华。科比尔卡担心她初来乍到不容易适应在中国的生活,便让夫人田东山找到曾在法国留学的医学院副教授夏永静,请她帮助莫德了解中国文化,尽快适应在清华的学习和生活。“科比尔卡夫妇对待实验室成员非常细心,这令人非常感动!”夏永静感慨地说。

  2012年7月底,科比尔卡安排孙晓鸥和莫德前往他在斯坦福大学的实验室,花了整整一个月的时间,向她们介绍实验室研究的开展情况,并亲自向她们教授最前沿的实验技术甚至仪器的使用方法,以便她们尽快推动清华实验室的工作走上正轨。

  9月23日,科比尔卡携田东山返回清华,面试博士生的同时,也为孙晓鸥和莫德带来了她们需要的一些设备和材料,指导实验室工作。让孙晓鸥印象深刻的是,经历了十几个小时的长途飞行,科比尔卡毫无倦色,利用从机场到清华途中堵车的时间,他争分夺秒打开手提电脑和i鄄pad开始工作。傍晚5点半抵达清华,7点钟科比尔卡就和莫德赶到了施一公实验室的组会现场,全程认真倾听师生们的讨论内容。第二天,科比尔卡很早就来到实验室“上班”,仿佛完全没有时差这回事。在莫德眼中,这位导师不仅“和蔼、有趣”,而且事必躬亲,“对每一个项目、每一个细节都会保持关注”。

  博士研究生面试当天,科比尔卡是除面试组长外第二个到达现场的。整整四个小时,科比尔卡始终全神贯注,认真考核每一名学生。

  作为这次博士生面试的组织者,夏永静见证了科比尔卡认真面试学生的全过程,她钦佩地说:“科比尔卡把自己当做一名清华的普通教授,凡事都亲自参与。”面试完学生,他把剩余时间基本全都用来在实验室做实验了。

  其间,为了请教蛋白质结晶方法方面的一些问题,施一公的博士生任若冰找到了科比尔卡。任若冰没想到,科比尔卡不仅是“动口”,而且主动提出“帮他”做实验,亲手向他演示了实验全程。为了这个实验,科比尔卡动用了自己实验室里尚未启用的新仪器。由于仪器所有的软件和斯坦福实验室里的不太一致,他一边翻阅说明书,一边通过网络电话联系斯坦福方面,更新升级软件,把实验仪器和方法研究了个透。回美国后,科比尔卡还专门给任若冰发来邮件,询问实验进展,他的严谨、勤奋和亲切让年轻的博士生深受触动。

  同样是在9月底短短的一周时间里,颜宁请科比尔卡向自己实验室的学生讲授实验方法,科比尔卡也爽快地答应了。他准备了大量的研究资料,花费两个下午为学生们认真讲解,还列出了一个详细的研究概览,供清华师生们参考。

  科比尔卡在清华工作期间,颜宁经常带着学生去他的实验室请教。“科比尔卡的腰不好,为了迁就仪器的高度,他竟然跪在地上调试,一跪就是半个多钟头。”在场的有生命学院和医学院5个实验室的师生,没有一个人不为之动容!”

  科比尔卡计划在2013年1月重返清华。当有人提到1月的北京非常寒冷,可以等天气暖和了再来时,科比尔卡认真地说:“我自己的学生在这里,我的实验室在这里,我挂念他们,必须要定期回来工作!”

在科比尔卡的远程指导下,实验室成员有条不紊地开展工作。 高原 摄

“他是一位‘纯粹’的学者”

  谈起科比尔卡,清华师生使用频率最高的一个词就是 “纯粹”———对事业执著投入,对人纯真谦和。每一个和他有过接触的清华师生都因此而仰慕他、亲近他。

  在今年4月的客座教授受聘仪式上,生命学院教授王宏伟与科比尔卡相识。王宏伟目前负责生命学院的冷冻电镜平台,这个平台拥有亚洲首台、也是世界上最先进的高分辨场发射冷冻透射电镜———FEITITANKRIOS300千伏透射电镜,能够解析蛋白复合物的结构以及亚细胞器甚至整个细胞的三维结构。而科比尔卡之前的一些成果、包括去年的那项“皇冠之作”,都有电镜学家的参与。因此,他对王宏伟负责的电镜平台和冷冻电子显微技术很感兴趣。

  在清华,王宏伟向科比尔卡详细介绍了 TITANKRIOS的运行情况,运用电镜进行结构解析的方法、过程、难点,以及电镜技术对蛋白质样品的要求等。王宏伟感叹地说:“在和科比尔卡的交流过程中,无时无刻不感觉到,他提出的所有问题都是与他科研过程中贯穿始终的命题直接相关的。可以想见,当时他的脑子里全都是生物学中基础性的 ‘大问题’。”虽然两个实验室的合作尚未正式展开,但王宏伟对未来的合作前景非常期待:“科比尔卡善于跟很多不同的人合作,不断学习新方法,非常漂亮地解决一个个极富挑战性的问题。”

  执著探索与亲和力,这两种不同的特质在科比尔卡身上奇妙地融合起来,夫人田东山也一样。每次来清华,不管日程安排的多紧,夫妇俩都不忘抽出时间去看看给他们提供过哪怕是细小帮助的人,以表示他们的感激之情。孙晓鸥则清楚地记得她和莫德去斯坦福的第一天,科比尔卡夫妇亲自带着水果探望她们。田东山是在马来西亚出生的华裔,汉语很流利,与中国学生的沟通交流少不了她。她甚至还是法国籍博士后莫德的 “情感顾问”———莫德经常会给她写信,告知在清华的见闻感受,或者聊一些自己在工作、生活中面临的困惑,田东山都会第一时间给予回复。

  来清华不长的时间里,科比尔卡夫妇已经爱上了这里的美食。颜宁透露了一个“小秘密”:“科比尔卡和田东山最爱吃清华附近的小肥羊火锅,还有东门外的刀削面,中秋前来清华的那一次还吃了一顿呢。”

将再回清华指导实验室工作。

  在颜宁看来,科比尔卡非常重视他在清华大学的工作。毫无疑问,在这里,他看到了更为广阔的科研平台,也遇到了更多科研道路上的同行者和合作者。“我们更希望看到,越来越多的世界级科研成果从科比尔卡的清华实验室中不断涌现,希望他能带领这里的学生找到并验证更多的‘意外惊喜’。”

  是的,我们共同期待。

布赖恩·科比尔卡简介:

  布赖恩·科比尔卡,1955年生于美国明尼苏达州,1981年获耶鲁大学医学博士学位,现任斯坦福大学医学院分子和细胞生理学教授、清华大学客座教授。

  科比尔卡和罗伯特·莱夫科维茨因对蛋白受体的研究获2012年度诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖评审委员会认定,两名获奖者对G蛋白偶联受体(GPCR)的研究所获成果具有 “奠基意义”,揭示了这一类重要受体发挥作用的内在机理。

  2007年,科比尔卡首次用T4溶菌酶融合法解析了β-肾上腺素受体的结构,该方法后来成为获取G蛋白偶联受体三维结构的常规手段。2011年,科比尔卡主持的研究小组捕捉到β-肾上腺素受体的画面,恰逢它由某一种激素激化、向细胞发出“信号”的瞬间。评审委员会认为,这一画面集几十年研究成果为一体,是“分子层面的杰作”。

来源:新清华2012-10-19

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2012-10-23 16:37:52]
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