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“60后”施一公:做学问是最浪漫的事

2018/02/13 环球人物/田亮
导读:他说,科研取得突破之后的喜悦是世界上独一无二的。

施一公

本文转载自“环球人物”。

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。

接受《环球人物》记者采访,施一公提前一周就安排好了,但只预留了半个小时:11月30日14:45至15:15。原因是他正忙着写一篇投给美国《科学》杂志的文章,12月2日0:00是他给自己设定的最后投稿期限。而此前的11月17日,他和他的团队刚刚在《细胞》杂志上发表了一篇论文。

《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?”

2017年1月16日,国务院总理李克强就《政府工作报告》召开座谈会,施一公参加,又提到了博士生的待遇问题:“科技发展靠什么?除了经费投入,最重要的就是人才!”当时,演员葛优也在会场。不少人开玩笑说,施一公这句话抢了葛优在电影《天下无贼》中的台词。施一公进一步说,要用国际化的条件吸引具有国际竞争力的顶尖人才,建立长期稳定支持优秀科学家的机制,关注博士后和研究生这些人才后备力量,提高研究生补助标准。李克强当即表示:“施一公,你提的建议非常重要!”“1000块钱确实太低了,而且是若干年前的。”“财政部和教育部,你们抓紧解决。”“要优先把提高基础助学金这个问题解决了。”

3月5日,李克强在作《政府工作报告》时说:“提高博士研究生国家助学金补助标准。”不到一个月,财政部、教育部下发通知,中央部委所属高校博士生补助标准提升至1250元/月。“中国要发展,青年人是我们最依赖,最寄予厚望的人。”施一公对《环球人物》记者说道。

在参加国务院的座谈会时,施一公心里还挂念着另一件事。2017年1月8日,吉林大学地球物理学家黄大年因病医治无效去世,年仅58岁。施一公和黄大年相熟。“他去世前3年,我就经常向我其他的朋友介绍他:这是赤胆忠心、为中国玩命的人,他觉得我们的使命就是要把中国的科技搞上去,就是要帮中国富强。”黄大年病危期间,时任“千人计划”专家联谊会会长施一公电话联系了中组部人才局,请求医疗上的支持。黄大年不幸去世之后,施一公和联谊会的同仁们又建议中组部人才局,向全国人民介绍黄大年的事迹。“如果我们培养的人才都像黄大年这样,我们国家的科技水平会昼夜之间赶上美国。”

施一公说,自己是个“爱管闲事”的人。他的妻子赵仁滨,同样毕业于清华大学,对丈夫的评价是“挺简单的”。1988年的一天,正读大三的施一公在公交车上看到一个小伙子不肯给一位白发老人让座,就上前和小伙子理论,劝他让座,小伙子不听。“我只好动手,强行把他赶到了他该站的地方。”施一公向《环球人物》记者回忆。

拼命努力,只怕辜负父亲的期望

“一个人的性格跟基因有很大关系,大部分是父母遗传下来的。”施一公说。他的父母分别毕业于哈尔滨工业大学和北京矿业学院,都是上世纪50年代的大学生。1962年,父亲施怀琳毕业分配到河南省电力工业局,次年母亲也调到郑州,与父亲在同一个单位工作。1967年5月5日,施一公出生,父亲为他取名“一公”,寄望他一心为公。

1969年,施一公跟随父母下放到河南省驻马店地区汝南县小郭庄劳动。施怀琳不久就成了全村90多口人的义务理发师,每年春节前还免费为乡亲们裁剪、制作近百件衣裤。他还架起一根根用树干削制而成的电线杆,使小郭庄成为附近十多个村庄中第一个通电的村。“乡亲们为了感谢我们家的帮助,常常拿来自己家里的土产,比如红薯干、豌豆角等,父母则还以一些白面细粮。”而当时,施家也不富裕,晚餐经常没有热菜。

3年后,施怀琳的工作调动到驻马店地区工业局。在施一公印象中,即使在那个特殊的年代,父亲依然“很大气,很开朗,很有范儿”。1977年恢复高考,10岁的施一公常看到父亲给表哥、表姐和大姐辅导数理化。“在地上拿一块石头随便画几下,写一写,然后再擦掉重写。X平方、圆周率π、一元二次方程、氧气和氢气变成水……我当时一点都听不懂,但感觉科学真酷!”

施怀琳曾当过一家工厂的厂长,厂里分房子的时候,“到我们家送礼的人很多,不少人拿着一串一串的香蕉。那时香蕉是奢侈品,能吃一根香蕉是件了不得的事。还有送烟送酒的。无一例外,我父亲全部挡回去。我那时候还是个孩子,看别人把香蕉拎进来又拎走,口水都快流出来了。我很奇怪,父亲怎么这么‘不近情理’。”

1987年,施怀琳骑自行车时被一辆出租车撞倒,不治身亡。多年过去,父亲的身影似乎从没离开过施一公。“有时我很难理解,社会上为什么会有那么多麻木不仁的人。”2009年前后的一天,夜里2点多钟,施一公在骑自行车回公寓的路上,看到一个穿军大衣的老人,正在路边用竹棍扒拉垃圾。当时风很大,施一公顿觉酸楚,上前说:“大爷,这么晚了,您还在……”一边说一边从衣兜里摸出了百十块钱,往老人兜里塞。老人拼命拦着不要,但施一公也没有多说,塞完就走了,“感觉非常难受”。“我觉得他和我父亲有一种内在的相似,我父亲就是这样的人,自食其力,不愿意打扰别人,努力用自己的行动改变一些东西。”

2015年1月5日是施怀琳的80岁冥寿。这天,施一公恰好在父亲的出生地杭州开会。在酒店里,他想起父亲,泪流满面,写下一句话:“27年来,儿子拼命努力,只怕辜负了您的期望。”

“恨不得将平生所学都教给他们”

父亲去世后,母亲的身体也慢慢出现状况。当时,施一公在美国工作,想把母亲带到身边好好照顾。可是母亲到北京的美国使馆办签证时,4次被拒签,最后一次是在2000年。这次母亲和签证官吵了起来:“如果不是我儿子请我去,我这辈子都不会跨进你美国一步。”在这种情况下,施一公与妻子商量,加入了美国国籍,把母亲也移民到美国。可是母亲在美国待了两年,很不习惯,又回到中国。施一公回国工作之后也把国籍换了回来。

早在1995年博士毕业时,施一公就有回国工作的打算。妻子说:“中国不缺你这一个博士,你回去能干啥?”施一公半开玩笑说:“至少我可以做3件事:去中学当英文老师或数学老师;如果中学不要我,说我没有做老师的资质,我可以去做导游,我喜欢旅游,我可以用中英文讲解;如果还不行,就开出租车。北京街头出租车司机喜欢跟乘客侃大山,多酷,多豪爽。”

后来,他还是在美国留了下来,希望“能走多远走多远,一直走到顶点再回国”。2003年,他成为普林斯顿大学分子生物学系史上最年轻的正教授,年仅36岁;4年后,被授予普林斯顿大学最高级别教授职位——终身讲席教授。“普林斯顿大学是爱因斯坦生命最后22年度过的地方,风景秀丽,是神圣的学术殿堂。我拿到过哈佛大学的聘书,美国一大堆大学邀请我去做教授。但我去了这些学校,感到他们的环境很难与普林斯顿相比。如果纯做学术,我只会去普林斯顿大学。”

施一公在普林斯顿大学的实验室占了整整一层楼,是全系最大的,学校还资助他购买了500平方米的独栋别墅,还有1英亩的花园。但优厚的待遇并没能改变他惆怅的心情。“在美国总的感觉是很安逸,如果你这辈子只希望安逸地做研究,可以不回国。但是如果你有另一种想法,就要重新考虑一下。我们这代人,经常会说起这样的感情:每次回国讲学交流或短期访问,飞机落地的一瞬间都特别激动,觉得今后几天会非常激动人心,看到中国的变化、发展,无论城市还是农村变化都很大,会很激动,但我只是一个旁观者。在美国,今天都可以预测到几十年后的生活:无非房子会再大一些,钱挣得再多一些,在学术界的名声再大一些。但在中国,生活的变化预测不到。”施一公说。

2006年5月,施一公回国参加中国生物物理学年会。其间,时任清华大学党委书记陈希找到他说:“清华急需人才,希望一公回国。”在与妻子商量后,施一公只用了一个晚上就接受了这个邀请,并于2007年全职回国。妻子暂时在美国打理后续杂事。回国后,施一公把感受告诉了妻子:“我在普林斯顿大学讲课时很尽责,那时我只是履行一份工作责任。现在讲课时,下面全是黄皮肤黑眼睛的中国人,感觉他们就像是自己的孩子,我恨不得将平生所学都教给他们。”听到这些,妻子觉得丈夫的决定是对的,也于2008年辞去世界500强公司的工作回国。

一时间,施一公成为新一代“海归”的代表人物。他说,回国的根本目的是育人。回国后不久,他就和北京大学的饶毅、陈十一等科学家联名起草了一份建议书,希望国家实施“国家教授计划”,用特殊的方案和政策积极引进海外高层次人才。“我们当时做过调研。以生命科学为例,2007年,在美国34个州的研究型大学中,担任生命科学学科的助理教授、副教授或者教授的华人有2600人,其中教授超过800人。这个数字和1998年相比,增长了15—30倍。至少证明,中国在海外的人才资源是世界一流的。”施一公说,“恰好当时中央有关部门已经在着手研究和制定引进海外高层次人才的政策措施,我们的建议恰逢其时。”2008年底,国家“千人计划”正式启动,在海内外引起强烈反响。施一公入选第一批“千人计划”,黄大年也是响应“千人计划”归国的专家。

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”。上个世纪80年代的清华校园里,每天下午4点半就会响起“锻炼身体,为祖国健康工作五十年”的广播。今天,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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