【清华大学人才工作会议系列人物报道之二】

颜宁:回国是完全正确的选择

●记者 周襄楠

图为颜宁近照。

图为颜宁与学生在实验室做实验。

  与颜宁初次见面,还是在2008年春。当我赶到医学院的时候,院办的老师说,颜宁老师还在做实验,一会儿就过来。过了几分钟,那位老师指着走廊中过来的几位学生说:“看,颜宁来了!”我左看右看找不到哪位是老师,最后走在一位高个子男生后面的“女生”给我打招呼:“你找我?”我顿时语塞——这是颜宁?这分明是一个清纯的“清华女生”——这是颜宁留给我的最初的印象。

  后来接触得多了,才真正感觉到:年轻,是颜宁的特质。如果说1977年出生的她,有着“80后”的外表,那么她的内心更藏着一个“90后”的精灵。科学研究,在她那里从来不是一个沉重的话题和事物,而是一种非常让人着迷的快乐。而生活中的她有着活泼的性格和直爽的性子——和她谈话,不由自主地也变得天真起来。

“现在回头看,回国是完全正确的选择”

  对颜宁影响最大的母校有两个——清华大学和普林斯顿大学。在清华大学,颜宁走入生物系进行了本科阶段的学习,清华严谨的学风和扎实的培养给了她做学问的基础;在普林斯顿大学,颜宁师从施一公教授进行了博士和博士后阶段的研究,进而对微观世界下的生命过程产生了极为浓厚的兴趣,而普林斯顿大学严格的科研训练也给了她在科学领域飞翔的彩色翅膀。

  2007年初,博士后课题告一段落,原本打算只是回国探亲的颜宁,意外地接到了生物系老系主任、医学院常务副院长赵南明教授的邀请,请她回到母校,加盟医学院,然后就接受了医学院教授会的面试,成为清华大学当时最年轻的教授和博士生导师。

  2010年,清华大学生命科学领域进行了综合国际评估,专家对颜宁的评价是:“未来5年到10年,她将成为杰出青年女性科学家的榜样。”

  如今已经回国4年,谈起当时自己的选择,颜宁毫不犹豫的说:“现在回头看,回国是完全正确的选择。”

  颜宁领导的实验室进行的是生物学领域最为前沿的科学研究,包括对于膜蛋白和植物脱落酸受体的结构和生物学机理的研究。回到清华的研究工作是从装修实验台、订购仪器试剂、手把手教学生做实验开始的,可以说是“白手起家”。一名年轻的老师老师带着几个刚刚本科毕业或者大四学生,在一个没有任何积累的新的实验室敢于向结构生物学最难的领域“开炮”,外人看来有点不可思议。但就是在这种起点上,只用了4年的时间,她带领的研究团队或是独立完成或是与别的团队合作解析了5个膜蛋白结构并分析了功能机理,她以独立或共同通讯作者身份发表或被接受了9篇研究论文,其中包括4篇CNS(指的是Cell,Nature,Science这三种国际顶级学术期刊)。值得一提的是,颜宁领导的关于脱落酸受体的结构与功能机理的研究,与同年欧美日本的同类研究成果一起入选美国《科学》杂志评选的“2009年科学十大进展”。

  这种速度就连颜宁自己也十分惊讶:“以前想着我回来这几年能发表两三篇论文,一项拿得出手的工作就够了,但是清华的学生太聪明能干了,我完全没有预料到会有这样的速度。如果我在国外以同样的起点同样的时间作研究,我想不会这么productive (高产)。”

  为什么能够在这么短的时间内取得这么好的研究成果?颜宁总结出几个因素:

  第一,因为清华的学生有着踏实的作风和优秀的素质,能够在很短的时间内使得课题实现质的“突破”;第二,在实验室各项工作启动的头几年时间内,学校和学院提供了充分的保障,使得研究人员不用为科研以外的问题分心,从而可以心无旁骛地做科研;第三,师生间协作非常紧密,有问题随时解决,方向偏了随时纠正;第四,结构生物学研究中心几个实验室的团队合作紧密,不同实验室资源共享,互相取长互相配合互相借鉴,大大提高了实验的效率。

  然而,如果不是我问起,她也很少提到自己在清华的工作状态:从上午11点开始,除去用餐时间,她可以一直连续工作到凌晨两点,如果是在研究的攻坚阶段,甚至可以工作到凌晨五六点,在办公室的沙发上眯一会儿再爬起来接着工作。这种高强度的研究工作,如果不是乐在其中,常人很难做到。

  颜宁说:“时间花在哪里是看得到的。就我自己而言,要想科研工作出成果,投入很重要。回来之后,除去外出开会和除夕春节,我休息之外百分之八九十的时间都在实验室或办公室,这种状态我非常享受。”

  回顾这4年,她总结道:“我最满意的是把一个我开始认为非常有挑战性的领域做到不再可怕。我的实验室积累了大量做膜蛋白的经验,培养了一批做膜蛋白结构生物学的年轻人,我们现在信心满满挑战更有生理意义的靶标。”

“学生超越我愈多我会愈加高兴”

  眼前的颜宁,和4年前相比,除了皮肤看上去稍稍有些干燥之外,岁月好像并没有在她的外表留下太多痕迹。谈及此,她扮了个鬼脸说:“天天在实验室跟学生在一起,心态自然年轻啦!”

  虽然已经在清华做了4年的教授,但是颜宁至今一直保持的习惯是,每天都要在实验室,即时跟随学生的研究进展,及时发现问题、解决问题。

  只要不是在写论文,她会跟学生一起到实验室做实验,也会到结晶室,跟学生一起长蛋白质晶体。学生如果发现蛋白纯化中或者晶体生长中出现了什么新情况或问题,随时都可以去喊她,她一定会去和学生一起研究蛋白纯化结果、分析蛋白晶体的情况,看完之后跟同学们讨论下一步的实验该如何进行。

  作为导师,她实验室的学生在进行不同的课题,但是她对于每个课题的进展都非常了解,每次跟同学们坐在一起讨论的时候,她经常说,上周你课题进行到哪里哪里了,这几天有没有什么新的进展……这样亦步亦趋地紧紧跟随每个学生的研究步伐,可以随时发现进程中的问题,进而改进实验。

  在学生心目中,颜宁既是一个没有一点架子的“朋友型”的导师,会在中午的时候在实验室吆喝“有没有人去吃饭”,或是某个晚上张罗一群人玩儿“三国杀”的游戏;她还是一位要求严格会发脾气的导师,会在同学们犯错的时候给予严厉的批评。

  李硕是清华大学医学院2007级博士研究生,他是颜宁的第一个博士生。2011年3月20日,在颜宁的指导下,李硕和另外一位博士生作为共同第一作者在Nature发表了发表了名为Structure and mechanism of the uracil transporter UraA(尿嘧啶转运蛋白UraA的结构和机制)的科研论文,在世界上首次解析了NAT(Nucleobase/Ascorbate Transporter,核苷碱基-维生素C转运蛋白)家族蛋白UraA的晶体结构,并且发现了膜蛋白一种新颖的折叠类型。

  谈起当年在颜宁老师指导下进行研究,李硕感慨良多。在课题进行的最后阶段,需要做生化实验分析蛋白结构的工作机理。从来没有做过类似实验的他们一开始非常困惑,甚至有些畏惧的心理,但是颜宁鼓励他大胆尝试,说,最不好的情况就是做不出来结果,没什么可怕的。然而最开始的几周的实验结果并不好,为了寻找问题所在,颜宁每天下午跟李硕他们进行讨论,晚上跟学生们一起做几组实验,反复几次之后发现总有一个数据跟理想数值差距很大,经过反复测算,颜宁最终发现是在做实验的时候,由于学生的疏忽把一个溶液的浓度弄错了,进而导致整个实验出现了偏差。当晚,颜宁跟李硕他们谈了很久,告诉他们如果要做一个好的科学家的话,首先要严谨,要重视细节,要对数据负责,否则很多重要的信息都会丢掉,实验的成功也无从谈起。

  曾经在颜宁的指导下以第一作者在Nature发表论文的博士研究生党尚宇说:“如果你沮丧的话,颜老师会给特别特别多的鼓励,她是一个很有活力的人,对科研很有激情,这种激情会感染我们所有的人。”

  党尚宇、孙林峰、黄永鉴三位清华学生为主力的课题组,用了一年半的时间,解析了膜蛋白——大肠杆菌岩藻糖(L-fucose)转运蛋白(FucP)的结构,并结合生化手段初步揭示了其工作机理。这项研究成果于2010年10月7日在Nature发表。

  在解析膜蛋白的研究的时候,党尚宇和孙林峰遇到了前所未有的障碍:千辛万苦得到的蛋白晶体,即便是反复多次进行实验,得到的衍射数据不尽理想,大大低于预期。在这种时候,两个年轻人想过放弃,也想过把整个实验设计推倒重来。

  在这个关键时刻,颜宁老师鼓励他们说:“膜蛋白的研究,某种程度上就是要看谁先放弃!谁先放弃谁就输了,坚持到最后的就赢了。再难的,以前人们认为都是不可能的事情,科学家们都研究出来了,还有什么做不出来的呢?”

  颜宁鼓励两个年轻人坚持下去,并且一直和他们一起讨论实验结果、讨论下一步实验方案,最终在经过坎坷之后取得了满意的研究结果。

  不仅是在科研中,在生活上和个人职业规划上,颜宁也扮演着“导师”的角色:一位非常优秀的女生失恋之后一蹶不振,颜宁就特别留意这位女生的状态,拉她吃饭跟她谈心,帮助她尽快走出阴影;一个博士二年级的学生在男友出国之后几乎要放弃学业,颜宁鼓励她联系到了出国合作项目,使得她事业生活两不误;有的学生在经过一段时间研究后对于选题有了自己的想法,希望做一个自己非常感兴趣但是并不是实验室主攻方向的课题,颜宁也给予了全力的支持;有位学生经过慎重考虑之后准备放弃科研工作转而投身管理工作,颜宁在经过与这位学生的多次沟通后,确认这位学生在管理工作方面有着出色的潜质后非常支持学生本人的选择,并积极提供给学生锻炼的机会……颜宁也会尽力在经费允许的最大限额下给学生们提高生活补贴,发表论文得到的学院或学校的奖励全部发给学生。她希望她的学生们都可以尽量在没有生活压力的情况下尽情享受科研。

  谈起对于学生本人的尊重,她说:“我会用行动让学生们意识到,他不是所谓‘老板’的劳力,从他进实验室的那一刻开始,他就已经是青年科学家了。导师的存在是为了在大家的科研之路上辅导大家,是为了让大家得到更好的科研训练之后获得更多个人更好发展的机会,我们是在成就彼此。他们将来越有出息,超越我愈多,我会愈加高兴。”

  虽然对学生们的评价很高,但是颜宁还是觉得,学生们太“乖”了,自己有责任有义务让他们更加活跃起来。她鼓励学生跟自己“唱反调”,如果学生在课题组的研讨会上跟她就学术问题争论起来,她会在争论之后马上肯定这个学生的积极思辨的态度。

  不仅是跟自己争论学术问题,颜宁还鼓励学生在国际会议上跟“大牛”们提问讨论:“之所以这么逼着学生在国际会议上去问问题,不是为了面子,而是有感于我们的学生会做的多,会说的少。‘行胜于言’不代表不会言,所以要抓住各种机会训练自己的表达、交流能力,慢慢这其中的益处就显现出来了。”

  2011年4月和5月,在清华和苏州分别有两个高级别的国际会议,学生们悉数参加。早在会议召开之前,颜宁就“恶狠狠”地警告学生,会认真记录谁在会上提问了,谁在休息时间和做演讲的科学家们交流了。表现好的有奖,自己“扎堆”聊天的回来等着挨批评。

  在颜宁的的激励下,同学们表现不俗。4月在清华的会议上,也许是因为在自己的“地盘”有心理优势吧,几乎每个学生都问了至少一个问题,其中不乏精彩者。来自美国的不止一个同事对颜宁说:“我以为中国的学生很内向,可他们好像比美国学生还敢提问。”而在5月份在苏州召开的会议上,不仅是提问踊跃,而且在休息和吃饭时间,学生们已经和做演讲的科学家们三三两两地在一起谈笑风生,讨论感兴趣的话题。

“就是要做出玩儿Science的感觉”

  在结构生物学研究中心走廊的墙壁上,挂着颜宁和学生们几幅充溢着想象力的“画作”:在八聚体的蛋白质结构上,她描上了中国的太极八卦图,两幅图在分布和线条上“不谋而合”,使研究内容“细胞凋亡体”与古老的哲学命题浑然一体,不得不让人惊叹大自然的神奇;翻飞的蝴蝶做背景,与蛋白的α螺旋结构交相辉映,旁边配上沾着露珠的小草,让人无限遐想……而在给NAT家族蛋白代表UraA绘制其转运机制示意图的时候,她给学生隆重地推出了“板砖闷棍”模型——核心结构域就是“板砖”,门控结构域就是“闷棍”,听来十分诙谐,但是仔细想想也不无道理,十分形象。聊起此图来,颜宁也是“忍俊不禁”。

  颜宁有时候自己也说,如果不是走上了生物学这条研究道路,自己很有可能去从事设计或者写作。而在她的眼中,那些别人看似枯燥无趣的蛋白结构,仿佛都有着神奇的生命力:“当你把细胞里那些只有几个到几十纳米大小的蛋白质分子通过X射线衍射的方法解析出原子分辨率的结构,在电脑上放大几亿倍之后,清清楚楚地看到这些美丽的构造如何行使复杂的功能,你总忍不住要感叹大自然的聪明——她的精妙设计很多时候远远超出了我们的想象!而你是世界上第一个揭示出这些大自然奥秘的人,那种成就感和满足感是难以言喻的。”

  而爱上了这个神秘而美丽的世界,或许就是颜宁乐此不疲地工作着的重要原因吧!

  她说:“在做科研的时候有三个时刻最畅快,一是解决了实验中困扰已久的难题,也许就像武侠小说中打通任督二脉那一刻的感觉;二是实验出结果的时候,那时你会为崭新的发现而狂喜不已;最后一个就是论文发表的时候,这主要在一定程度上满足了我从小的‘作家梦’,尽管文笔有点对不起大家。科研做到一定程度,就没有工作的压力,到最后是玩儿Science的感觉,这种感觉非常棒!”

  喜欢穿休闲的衣服,喜欢用小小的恶作剧捉弄身边所有人,喜欢在时间不太紧张的时候每天睡到自然醒,喜欢在思考或写作卡壳的时候到网上转转或者是看看电影小说,这,是喜欢无拘无束的颜宁;但是,同样是这位女子,喜欢和学生在科研问题上争论得面红耳赤,可以连续工作48个小时丝毫不觉得疲惫——这也是颜宁,她忠实于自己的内心,做自己喜欢做的事情。

  颜宁说:“做科研要做的狠,玩儿也要玩儿的狠,这是性格原因吧。还好,我调剂的还挺好的,都是乐在其中。”

  附 颜宁简介

  颜宁,1977年11月生,1996年考入清华大学生物科学与技术系,2000年获学士学位,并被授予“清华大学优良毕业生”称号。同年9月赴美国普林斯顿大学分子生物学系学习,2004年12月获分子生物学博士学位。

  攻读博士期间,颜宁主要运用结构生物学、生物物理和生物化学手段研究肿瘤发生和细胞凋亡的分子调控机制,由于对线虫及果蝇细胞凋亡通路工作机理的杰出研究成果,获得2005年由Science杂志和GE Healthcare评选的“青年科学家奖”(北美地区)。该奖项专门用来奖励每年最优秀的生命科学博士毕业论文,在全球范围内每年只有5人入选。

  颜宁在博士后期间继续从事结构生物学研究,重点研究膜蛋白的结构与功能,成功解析一个重要膜整合蛋白酶的高分辨率原子结构,并揭示了它的作用机理。

  2007年被聘为清华大学医学院教授。她领导的结构生物学中心的实验室主要利用结构生物学和生物化学手段,研究重要膜转运蛋白的功能机理,以及植物激素脱落酸的信号传递机理。她带领的研究团队或是独立完成或是与别的团队合作解析了5个膜蛋白结构并分析了功能机理,她以独立或共同通讯作者身份发表或被接受了9篇研究论文,其中包括:2009年,她与施一公教授合作在《Nature》发表论文,阐述了了甲酸盐转运蛋白的三维结构,发现了类似水通道的转运蛋白存在形式。同年,颜宁带领的科研团队在《Nature Structure Molecular Biology》杂志上发表了关于植物激素脱落酸受体PYL蛋白的结构及其生物学机制,之后的一段时间,又在世界知名杂志发表了多篇该课题的后续研究成果。颜宁领导的关于脱落酸受体的结构与功能机理的研究,与同年欧美日本的同类研究成果一起入选美国《Science》杂志评选的“2009年科学十大进展”。进入2010年,颜宁领导的科研团队又在《Nature》杂志上先后发表了岩藻糖转运蛋白FucP和尿嘧啶转运蛋白UraA的晶体结构。其中,UraA作为NAT家族中第一个被解析出结构的蛋白,它的结构给整个结构生物学界带来了一个惊喜:它的跨膜区域存在着一个全新的折叠方式,这种全新折叠形式的存在,改变了长久以来大家对膜蛋白结构存在的一贯认识。今年,她的研究团队迎难而上、再接再厉,在《Molecular Cell》发表了其在ABA领域的第4篇论文,将该领域的研究又推进了一步。

  鉴于颜宁的杰出成果,2011年8月她入选国家杰出青年科学基金资助项目。

 

(清华新闻网11月15日电)

编辑:欣 研

2011年11月15日 09:12:10  清华新闻网

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