王志珍:方得始終,我的科研工作|科學春秋

王志珍:方得始終,我的科研工作|科學春秋

►王志珍院士(2016年12月31日姚琴攝)

上週我們講述了王志珍院士的求學時代(見“王志珍院士訪談錄(上):不忘初心,我的求學時代”),在那個特殊的年代,一個普通家庭的孩子,考上大學,完成學業,她是時代的幸運兒,但機會是給有準備的人的,所以說更離不開她個人的努力。本週,我們繼續講述王志珍的科研與工作。

訪談時間:2016年12月31日

訪談地點:中國科學院生物物理研究所王志珍院士辦公室

受訪人 | 王志珍

訪談人 | 劉銳、姚琴

整理人 | 姚琴、熊衛民

責 編 | 程莉

知識分子為更好的智趣生活 ID:The-Intellectual

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“不聽話”,爭取到做科研的機會

:我沒有接受過正規、系統的研究生科研訓練,說來不無遺憾。1964年畢業到生物物理所工作的第一年,我是研究實習員,這時全國開展了“四清”運動,我要求參加但未被批准,被分配在二室。我被安排的事情是標定移液管刻度。那時候的移液管使用嘴或者橡皮吸球來吸液,玻璃做的移液管因溫度的變化可能會導致體積上出現細微變化。但室內溫度未必有劇烈變動,體積是否一定要標定還要視具體實驗的要求,我感到無趣,這一年時光悄悄溜走。第二年我如願參加了在山西運城的“四清”運動。一年後“文革”開始了,每天都是開會、學習,學習、開會。後期“抓革命、促生產”了,我思忖著再也不能這樣無所事事下去了。這一次我的態度異常堅決,天天跑去找研究室李書記,向他表達的唯一請求就是:我不願意沒事幹,我只要求到一個能讓我幹活的地方。當時生物物理所只有胰島素結構小組在做科研。衷心感謝李書記和科技處韓兆桂處長的理解和幫助,把我調到了胰島素組去工作。我和雷克健、郭堯君等幾個年輕人一塊兒學習、討論、做實驗,總算是向著科學研究邁出了第一步。

李書記是轉業軍人,他是後來調到生物物理所的。當時科學院系統的處級幹部多由轉業軍人擔任。李書記是一位心眼好,態度溫和的人。我每天都去打擾他,他也從未批評過我或拒絕我的請求。若不是領導給了我去胰島素組工作的機會,我也不可能有今天這樣難得的科研經歷。我這個人在單位基本都是聽話的,這次的“不聽話”反而換來了寶貴的工作機會,我滿懷感激。

:您1979年出國,時間上也是非常早的。您當時去的是哪一家研究所?

:我第一次出國是1979年2月到德國,比我姐姐晚了兩個月。我們可能是改革開放以後第二批由政府派赴德國的。第一批應該是應丁肇中先生邀請、鄧小平同志同意,從中科院高能所和中國科大選派10位年輕人,於1978年初到德國漢堡丁肇中先生的德國電子同步加速器研究中心工作。10位中有5位畢業於科大的原子核物理系,其中的朱永生又是我中學同屆同學,鬱忠強和我是在李佩先生教的同一個英語班的同學,他們對後來中國高能物理的發展起到骨幹作用。

我到查恩(Helmut Zahn,1916-2004)教授為所長的聯邦德國羊毛研究所工作,這是世界上人工全合成胰島素成功的三個實驗室之一。“文革”後期,我很幸運地被安排到我們所胰島素晶體結構小組工作,主要做蛋白質純化和生物化學性質研究。“文革”後,德國洪堡基金會(Alexander von Humboldt Stiftung)主動提供獎學金邀請中國學者到德國做科研。當時有一種說法“不能拿帝國主義的錢”。科學院思想開放,富有改革精神,認為德國出資培養我國人才,是件互惠互利的事情,欣然接受了洪堡基金會的邀請。對自己有信心,就不怕資本主義對我們的“腐蝕”。

洪堡基金會是半政府半民間的基金會,是歐洲最好的基金會之一,資助額度高於德國政府DAAD(Deutscher Akademischer Austausch Dienst,德意志學術交流中心)的獎學金。科學院與洪堡基金會達成共識後,從14個研究所選派了首批24名學者,後來高教部也參與其中,清華有4名,浙大3名,北大1名,還有一位來自二機部401所,最後總共33位,其中32人都是男同志。我和絕大多數同志一樣從來沒有學過德文,所以到德國後進入歌德學院從a、bei、cei、dei……開始,但清華的過增元的德文當時就比我們好得多。歌德學院的老師只講德文,我的德文是零,英文也不好,可以想象這開始的日子確實不好過。但四個月後(有幾位同學學六個月)就奔赴實驗室,投入到德國人中間去過科研生活了。

:您被選派出國是否有些故事能與我們分享?

:我喜歡學人說話,學說方言。上世紀七十年代,北京外語學院的吳青教授便在電視上教授英文口語,我喜歡跟著節目練習英語口語。科大的李佩先生是科學院的鏗鏘玫瑰,早在1974年左右,她就組織另外幾位老師一起為中科院開辦了英語口語培訓班,為科學院改革開放後開展國際交流準備人才。這是一個有前瞻性的創舉!我在1975年獲得了到合肥參加一年制英語口語培訓班的機會,現在已記不清這個名額是報名還是完全由組織分配的。我們這批研究人員都已在三十五歲上下,以前多半學過俄文,但大都沒有英語基礎,大家極其珍視這次學習機會。我們跟著李佩先生學習了整整一年的英語口語,有了明顯進步。李佩老師極其敬業,對學習上存在較大困難的學生給予小灶補習。期間我們在李佩老師的精心導演下,用英語演出了一個以“赤腳醫生”為主題的獨幕劇,真是寓教於樂、寓學於樂,這也是我平生唯一一次用英語演劇的經歷。我在合肥的那一年,除了週末去附近的七里站農貿市場買一次雞蛋外,幾乎不出校門,可謂極度用功。這是我這輩子最幸運的事情之一,也影響了我一輩子。學期結束,我和李老師買好了火車票,準備一起去遊黃山,不幸的是出發前一天黃山不告原因突然封山。太遺憾了!我失去了與我敬愛的李佩老師共遊祖國大好河山的機會。1982年我回國途中去斯坦福大學看我哥哥時,意外遇到了正在美國訪問的李佩老師!好高興,哥哥為我們倆照了像。近二十年來,我常去看望她,她雖然高齡,堅持為科學院的退休人員組織各種活動。凡她要我們做的事,我們都毫不猶豫、老老實實地堅決照辦。

學了英語口語後,就經歷了一些有趣的事情。中科院開放得較早,國際交流較多,不時有外賓參觀研究所。我所國際合作處的康弘處長抓我的壯丁去當“翻譯”,他的理由是我至少已經學習過口語了。我三十多歲才張口學講英語,時間不過一年,能好到哪兒去?但是我喜愛也敢厚臉皮地張嘴,所以只能被“趕鴨子上架”前去充數。記得有一張照片,王大成(1958級生物物理系同學)給外賓講解胰島素結構,而我在一旁當他的“翻譯官”。後來我還曾被樑棟材先生指派去為他的恩師、諾獎獲得者多蘿西·霍奇金教授(Dorothy Hodgkin)以及他的好友Guy Dodson教授在訪問北京期間做聯絡和服務工作,其中的故事我已在受樑棟材先生指派我寫的“Dorothy and insulin crystallographic research in China”一文中講述。

1978年,德國洪堡基金會和科學院達成協議,向中國學者提供獎學金到德國做研究工作。我被研究所推薦作為科學院派遣的第一批接受洪堡獎學金的訪問學者。當時研究室的党支書是徐秀璋,他是我們科大生物物理系1960級同學。洪堡基金會的秘書長Pfeifer教授來所裡面試,我坦白地告訴他自己只會說簡單的英語,完全不會德語。他馬上說:“Never mind !”,這是另一句我學會並永遠記住的英語。我幸運地接到了通知書。在胰島素研究室,我當時主要做胰島素衍生物的設計、製備、純化、生化性質的鑑定,溶液構象和生物活性測定,進行胰島素的結構與功能關係研究。中國科學家在1960年代中期首先人工全合成了結晶牛胰島素,當時國際上另兩個實驗室也分別在做同樣的工作,其中一個是查恩教授擔任所長的聯邦德國羊毛研究所。查恩教授對中國十分友好,曾經訪問過中國。基於以上兩點原因,在考慮去德國工作的單位時,羊毛研究所成了我的首選。

查恩教授每週六一定會在辦公室工作。他聘請了一位女大學生做週末秘書。當時我和上海生化所的朱尚權一起在那裡工作,我們一週七天都在實驗室,有時週六會去查恩教授辦公室聊天喝咖啡。查恩教授告訴我,他在中國受到像King一樣的接待,令他很是受寵若驚。他總常對德國學生說,看中國人工作多勤奮。那裡有一個德國女學生也和我們一樣,一週七天在實驗室,查恩教授也喜歡她,後來她提前畢業去了美國。查恩教授信任我,在他們全家去法國度假期間,請我住到他家照顧他年邁的岳母。記得我還為這位俄裔貴族老太太招待朋友做了一席飯菜,他們讚不絕口,其實這對中國人,特別是中國的生化學家不就是小菜一碟嘛,正如查恩教授所說的那樣——他從來都把在實驗室做化學實驗的事情稱為cooking。

應該說,我是時代的幸運兒,但我始終懷揣一種忐忑不安的感覺。機會到來的時候,彷彿如最後一班火車在我面前呼嘯而過,我在不知情的情況下趕緊向它奔去,用力向上攀爬,最後總算爬上了火車。這些火車不會停留在站臺靜靜等我,而我的貴人,為我贏得了一次次機遇。我的貴人是改革開放的偉大時代,是從小到大的求學經歷,是中國科學院生物物理所生物大分子國家重點實驗室大好的研究環境,還有許多幫助過我的領導和同事以及和我一起工作過的學生們。

開啟科研新篇章

:您從德國羊毛所回國後開展了哪些工作?

:我在羊毛所時,美國國立健康研究院(NIH)做糖尿病研究的Ron Kahn博士訪德,對羊毛所的光活性交聯胰島素感興趣,有意與之合作。我不久將結束在德國的工作(洪堡基金會提供最長兩年資助),所以他們都推薦我去美國承擔這項合作研究。1981年初我去NIH的關節炎/糖尿病/腎臟病研究所,在大鼠脂肪細胞中研究光活性胰島素的光交聯標記和生物活性。1982年我從美國回國,仍回到胰島素研究室。這一年我已經四十歲了,不滿足於只是製備蛋白樣品,也沒有興趣再從頭學習晶體結構分析。當時鄒承魯先生在做酶學研究,於是我申請到鄒先生的實驗室做蛋白質的生化研究。得到鄒、梁兩位先生的批准後,我開始了新的研究階段。那時王志新等年輕人正在鄒先生門下攻讀Ph.D。

:施蘊渝與牛立文都從事結構生物學的研究。

:牛立文是樑棟材先生的學生。施蘊渝是我同系低一級的同學,她主要做蛋白質的核磁共振分析研究。施蘊渝的父親施士元先生是是居里夫人的博士生,著名的物理學家,施蘊渝繼承了她父親做科學研究的基因。她畢業時被分配到中醫研究院,值得高興的是,她調回科大後對科大生命科學院的建立和發展做出了重要貢獻。

:鄒承魯先生對您的學術生涯有怎樣的影響?

:我沒有研究生的經歷,我是鄒先生實驗室的工作人員。在人工合成牛胰島素的工作中,鄒先生在中國科學院上海生物化學所領導許根俊、杜雨蒼等大學畢業不久的年輕人承擔胰島素拆合工作,1959年就獲得成功,由此解決了胰島素合成的路線問題,即分別合成A鏈和B鏈然後使其在溶液中氧化得到活性胰島素;而且保證了化學合成的A鏈和B鏈以高產率重組成活性胰島素分子。他們當時就提出了“天然胰島素的結構是所有可能結構中最穩定的結構之一”的重要結論,所以對蛋白質摺疊問題也作出了重大貢獻,這一點以往可能被人們忽視,我現在講這方面的事情會更加強調這一點,在我其他的文章中已有詳述。胰島素何以拆合成功的基礎研究於改革開放後才得以在北京的中科院生物物理所開展,即“胰島素A、B鏈相互作用的研究”,當時戲謔為“老題新做”。我有幸參與了這項工作。我們運用各種生物物理方法研究溶液中胰島素A、B鏈和各種化學修飾的A、B鏈在不同的溶液條件下的相互作用。我還研究用蛋白質二硫鍵異構酶催化A、B鏈生成天然胰島素的作用。十年的工作總結出胰島素分子摺疊的觀點:“胰島素A、B鏈本身已經具有一定的結構,含有形成天然胰島素正確結構的全部信息,能在溶液中相互識別和相互作用,從而導致三個二硫鍵(二個鏈間二硫鍵和一個鏈內二硫鍵)正確配對,形成結構最穩定的天然胰島素分子”,闡明從人工化學合成的胰島素A鏈和B鏈生成天然胰島素分子的蛋白質摺疊規律,揭示了人工合成胰島素中A、B鏈重組成功的理論基礎。後來我獨立領導實驗室的工作就是基於這個階段的蛋白質二硫鍵異構酶的研究,所以我一直說,我是從胰島素走來的,我的科學之路的源頭是鄒承魯先生合成胰島素工作中的蛋白質摺疊問題。

:這與在科大培養出的紮實的數理基礎有關係嗎?

:當然有關係,蛋白質摺疊問題需運用多種生物物理學的方法,特別是現在的研究更是涉及結構生物學、分子生物學、細胞生物學。紮實的數理基礎有利於學習新的知識和技術。

:您回國加入鄒先生實驗室後就做這項研究?

:是的。德國羊毛所主要從事多肽化學合成研究,我在那裡做的主要是胰島素化學,回國後我加入鄒先生的實驗室做胰島素的A、B鏈相互作用的研究。分子生物學大概是70年代的新學科,我們在“文革”中沒跟上,80年代在中國還未普及。我非常清楚,要進一步的發展,必須運用分子生物學知識和技術,於是我又第二次去美國專門學習分子生物學。從美國回來以後,我們組在室裡建立了分子生物學實驗,當時做晶體結構分析的學生,如現在清華的王新泉教授、浙大的葉升教授,都來過我組做基因克隆、蛋白表達和純化。

社會事務和堅守科學家本心

:您何時加入了九三學社?

:我當選院士後由鄒先生、王志新介紹加入了九三學社。當時韓啟德院士是九三學社中央主席。

九三學社的主體是科技界人士。她是院士最多的民主黨派,先後薈萃了近200位兩院院士。周培源、鄧稼先、王淦昌、茅以升、嚴濟慈、陳芳允、師昌緒等我敬重的老一輩科學家都是九三學社成員。再說鄒先生和他的幾位院士學生許根俊、王志新、王恩多也都是九三社員。九三學社的宗旨是“科學與民主”,這與我的理念是一致的,所以能加入九三學社我感到很榮幸。

:是不是隻有高級知識分子才能加入九三學社?

:九三學社裡科學技術領域的人較多,但是現在這個邊界已經模糊了,一般要求中高級職稱以上。

:您當選政協副主席後,政協與實驗室的工作如何安排?

:我在加入九三學社三年後被選為九三學社中央副主席,2008年當選為第十一屆全國政協副主席。老實說,我對此沒有絲毫思想準備。全國政協副主席中有省委書記、政府部長等,他們資歷深厚、經驗豐富,具有治國理政經歷。我就是一名在一線幹bench work的普通科研工作者,用現在的話說是“草根”。

“在其位謀其政,任其職盡其責”,我深刻意識到這是一件嚴肅的政治任務。我毫無資歷和經驗,但是我愛國、愛黨、愛社會主義,我不為當官,不為發財。我竭力加強自己的政治意識、提高自己的政治水平,堅持以一個科學家的嚴格、嚴謹的精神,實事求是的態度,認真負責的作風來參政議政。我不喜歡講空話套話,也不善於吹捧,力求實事求是地講出自己的觀點。我不為自己謀求什麼,也沒有把自己當成一個“大官”,但我全力以赴做好黨和人民交給我做的每一件工作。許多朋友見到我說“沒變,和以前一樣”,這是對我的獎賞。

那五年非常辛苦。我在政協、九三學社、實驗室這三處轉。當然以政協工作為先,保證政協和九三學社的工作,節假日則用於實驗室工作。出差回來飛機落地,我通常立刻趕回實驗室,堅持和學生們一起討論工作,兩週開一次組會。艱難的五年,我堅持下來了,我的學生們也做出了優秀的科研成果。所以現在從政協、九三學社退下來後,我還能在我的實驗室繼續科研工作,當然我現在的主要任務是努力培養年輕同志,讓他們挑大樑,上前線。我們堅持每週一次固定的組會。

:王老師,您現在的主要研究方向是什麼?

:如今我已經快七十六歲了,精力有限,不能再同年輕時相比。近二十多年我一直做蛋白質摺疊,主要是分子伴侶和摺疊酶。現在我儘量扶持年輕的副研,他們已經將課題延伸到細胞內的蛋白質摺疊通路和網絡,在生化基礎上擴展到細胞生物學、結構生物學等領域,並涉及到線蟲、老鼠等動物,這對我都是新的知識和技術,我已成了學習的困難戶。但我的助手和學生們學得很快,做得很好,並且開展廣泛的國內外合作,把我們的研究與人類健康問題聯繫起來。

“千生一院士”背後的思考

:自從您當選為院士以來,您一共回科大做過幾次學術交流或演講活動?

:施蘊渝在生命科學學院當院長的時候,我曾回去過兩次。參加過兩次科大國家實驗室(籌)理事會的會議。參加了科大校史館週年慶典,見到了路甬祥院長和彭珮雲副委員長,她曾在科大擔任過黨委書記。還參加了一次學生畢業典禮,與侯建國校長等一起為畢業生撥穗。每次回去都能發現許多變化,想起在1975-1976年間我跟李佩先生學英語時的科大,真是天壤之別,那時校園裡還不時見到牛羊雞鴨呢!

:2018年將會有六十週年校慶活動,又正逢生命科學學院誕辰六十年,生命科學學院也將會舉辦各類活動。

:2018年學校的確應當舉辦一些精彩的活動。我們這些人十分願意藉此契機回去看望母校,與老同學相聚。關於科大,我聽到一種說法:千生一院士。中科大總共誕生了多少院士?這句話該如何理解?

:“千生一院士”的說法是這樣得來的:統計科大曆年的本科畢業生人數與當選為院士的人數,發現一千個人中就誕生一位院士,我沒做過具體統計,不能給出準確數字(作者注:截至2018年4月,從中科大本科生中誕生的院士人數為51人)。現在科大師資中的兩院院士是50位(作者注:劉有成、張家鋁、俞昌旋已逝世。2017年竇賢康當選為中科院院士、田志剛當選為中國工程院院士。截至2017年12月,科大師資力量中的兩院院士人數為49人),前段時間張家鋁院士去世了。

:這個比例很高了,對於學校來說這也是很不容易的事情。

:生命科學學院的前身生物物理系,從三百多位畢業生中走出了6位院士,除陳霖和饒子和入學較遲外,其餘4人均是科大的老三屆學生。學院也都很想探究一下院士高產率背後的原因,除了大家普遍提到的“重緊深”打造紮實理科基礎,所繫結合的辦學模式給予學生們寬厚的科研條件外,還有哪些值得思考的原因?

:畢業時很多學生被分配到科學院,在科學院的高水平科研大環境中,做出科研成果的概率會高一些,還有一部分學生被分到國防口的研究所,承擔重要國防科研任務,培養了一大批骨幹。另外我們從大學本科起就能接觸到許多科學家,能與科學家直接對話,耳濡目染對我們的成長起到潛移默化的作用。中國的大學有許多知名教授,但中國當年的科研力量集中在科學院,高校缺少科學研究的機會和條件,這與社會大背景有關。人常說,時勢造英雄,科學家是在科學研究的實踐中造就的。

:創立之初,科大十三個系的首任系主任如錢學森、郭永懷等人均是一流的科學家。

:沒錯,他們不單是一流的科學家,也是一流的教育家。很多科學家的子女也在科大就讀,我們班就有華羅庚先生的兒子華陵、郭沫若校長的女兒郭庶英。還有趙忠堯先生的女兒趙維勤等。

:他們都是1959年入學的?

:沒錯。趙維勤曾主演過一部電影《祖國的花朵》,這部電影反映的就是我們這一代人的生活。電影中有一首非常有名的歌曲——《讓我們蕩起雙漿》, 流傳至今。趙維勤的丈夫鞠長生是我的中學校友,是科大11系(數學系)的學生。他們夫婦倆也獲洪堡獎學金在德國工作過,我們曾在一起談過洪堡的事。1959年,上海中學有30位同學考取了科大,北京師大女附中同樣有30人考取了科大。這是1959年考取科大人數最多的兩所中學。

寄語母校,期盼老友再相聚

:學校與學院都將迎來六十週年華誕,您對學校與學院有哪些寄語?

:如果說西南聯大在中國的教育史上佔有非常特殊的地位,有人稱為“西南聯大現象”,那麼我認為“科大現象”也值得深入研究,歷史會證明科大是一所因創新而屹立的大學。國家正在開展雙一流建設,中科大與中科大的生命科學學院都在其中有上乘的表現。最重要的是應當在國際上爭取更高的地位,為我們國家和中華民族的偉大復興作出貢獻。

隨著中國交通運輸業的大發展,合肥的地緣劣勢被逐漸淡化。這是一處能夠擺下一張安靜書桌的求學殿堂,希望科大永遠保持這一份純粹性。我曾在2008年人大禮堂召開的慶祝中國科學技術大學建校五十週年、中國科學院研究生院建院三十週年的大會上發言,講到科大是“向科學進軍”年代裡的新抗大,現在應該是中國特色社會主義新時代的新抗大。目前潘建偉團隊所做的研究是我們的驕傲,他是我們九三學社的中央副主席,是王選先生慧眼識英才,2003年就看中了潘建偉這顆苗子,將他發展為九三學社社員。潘建偉現在還很年輕,就已經培養出了好多位出色人才,如陸朝陽、陳宇翱等,造就了一個強大的團隊,他們將目光一直瞄準在世界最前沿。

另外科大在少年班的辦學上也值得讚賞。這麼多年來,科大能不受外界質疑聲的困擾,持之以恆開辦少年班,精神可嘉。對待這些有特殊才能的少年,我們應當贈予他們一副踏板,為他們提供快速奔跑的動力。科大從來能不跟風、不盲從、不左顧右盼,表現出難得的對科學原則和科學精神的執著和堅守,從而讓她擁有了與眾不同的氣質和魅力。

:2018年學校將會舉辦一系列校慶活動,我們想邀請您蒞臨指導。

:談不到指導,參加母校的活動我們開心還來不及。我們已經七八十歲了,你們要把這些分佈在全國各地的老同學儘可能都邀請回去,能與老同學們相聚再談談讀書時的趣事真是令人高興!

王志珍:方得始終,我的科研工作|科學春秋

(本文獲中國科大新創校友基金會資助,摘自即將出版的《中國科學技術大學生命科學訪談錄》一書,《知識分子》獲整理者授權刊發。)

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