今年2月,顶尖学者朱曦辞去美国得克萨斯大学终身教职,全职回国加入深圳湾实验室,任分子生理学研究所资深研究员。
朱曦是国际离子通道领域著名专家,曾率先克隆哺乳动物的TRPC和TPC离子通道,并全程参与了TRP离子通道国际标准命名体系的建立。此外,他还发现了酸敏感通道ASIC1a通过“非通道功能”引发细胞酸中毒死亡的新机制,为中风治疗提供了全新思路。
按常理,他完全可以沿着既有优势继续深耕。可他偏偏选择跳出“舒适圈”,向生命科学研究的技术变革发起挑战。在他看来,当前生命科学的研究技术过于低效,只有通过技术变革,产生海量动态数据,才能真正从整体了解生命现象,降低检测成本,带动新的消费蓝海。
《中国科学报》:你在细胞钙信号、离子通道、膜受体等领域有很多领先成果。回国后也可以沿着之前的研究做,为什么要转向技术领域?
朱曦:上初中时,就听到“21世纪是生命科学的世纪”的预言。过去三四十年生命科学的确取得了长足进步,但还是远远无法满足全面理解生命现象、并为国计民生创造价值的需求。究其原因,还是因为现在生命科学研究的实验方法总体来讲效率差、产出低。
这好比一幅千片拼图——若已拼合300片,尚可推演全貌;但眼下仅有零散数片,根本无法还原真实图景。
我们需要结合3维空间+时间维度时空解析技术,从四维尺度上,动态观察离子(钙离子、氢离子等)、信号因子和蛋白质(包括总量和不同活化态)在细胞内的真实状态,了解它们在正常生理运作和各类疾病中的动态角色。
这个分析过程中产生的数据,将是对社会最有价值的产品。
《中国科学报》:怎么去理解这些数据的价值?
朱曦:生命科学研究的产出,不只有科研论文,创新药物和诊疗技术,其产出的数据本身就有很大的价值,这一点还没有受到足够的重视,甚至可能是被完全忽视了。
我们需要海量的数据来实现对生命现象的完整认识,有了这个基础,在未来各种应用场景,就可以通过少量的数据迅速有效地对变量诱发的改变作出判断,最终降低检测成本,形成良性循环。
从国家层面来说,生命科学数据对标准制定,工农业生产,全民健康至关重要。对于普通百姓,生命科学数据对疾病治疗和健康维护同样非常重要。如果数据产出能力提高,检测成本下来,社会需求就会被激发。
举例来说,过去基因测序需要几十万,普通人根本不可能承担,现在降到千元,这项检测因为其对个性化用药的重要性,需求就出现了爆发式增长。
随着社会需求的增长,技术成本也会下降,这又促成了更多的需求。只有这样,生命科学研究和应用才能蜕变为真正支撑高质量发展、实现经济效益,且具吸引力的行业。
《中国科学报》:要提高数据生产能力,应该怎么做?
朱曦:生命现象有太多吸引我们去探究和钻研的内容,同时也有大量医学难题有待攻克。但是如果每个人都只待在象牙塔里研究具体的问题,将很难推动这一学科进入统驭地位。我们的研究需要跟国计民生挂钩。政府和行业也需要增加投入,开发新技术,共同推动这场变革。
知识产权方面需要做好平衡,一方面要保护产权,激励创新。另一方面,也要避免过于强调知识产权保护,造成知识普及和推广的壁垒。在美国和德国有很多先进仪器处于被搁置状态,不是技术不好,是因为价格高昂,导致技术无法普及到更多研究人员。
《中国科学报》:回国后,你一直在推进实验室团队建设。这期间,有什么关于人才培养比较突出的感受吗?
朱曦:人才的成长需要过程。但是现在有一个状态,可能会阻碍生命科学的发展,就是博士后的出站普遍要求2到3年。这个时间太短了,至少对生命科学领域来说,很难让一个博士在更换实验室后达到出站要求。
很多地方对出站有文章、影响因子等要求。如果想顺利出站,对于很多博士生来说,选择留在原来的实验室最保险。这对于人才培养不见得是一件好事。
大多数学生在博士期间刚学会独立,博士后阶段换个环境,对于知识面和视角的扩展都是很好的事情。现在这种机制可能导致年轻人不愿意改变。因此损失了一些有潜力的年轻人拓展科研纵深的机会,是比较可惜的。
在欧洲或者北美,博士后一般没有必须出站的时间限制。比较成功的博士后一般需要4年或更长时间才能完成一项高水平的研究。尤其是生命科学领域,特别需要时间的积累。
《中国科学报》:从复旦大学毕业后,你前往美国深造,此后产出系列高水平研究,200多篇论文发表于Nature、Cell、Nat Chem Biol等国际知名期刊。你觉得自己的学术之路顺利吗?
朱曦:我认为是比较顺利的。这可能跟我的心态有关系,我从来不把失败当回事,每件事都能想出正面的地方。我也不跟别人比较,不攀比。
《中国科学报》:这种好心态,和家庭环境有关系吗?
朱曦:是的。我的父母曾经都是大学生,后来被分配到北京工作。他们跟身边人都能打成一片,非常平和,很知足,很乐观。我母亲在42岁的时候,因为癌症去世了,但她知道自己得了癌症,也从来没有表现出悲观的情绪。
《中国科学报》:是母亲离世这件事,让你选择了生命科学研究吗?
朱曦:这可以是一个动力,但不是我做这个事业最重要的原因,只靠一个执念是无法支撑持续开展研究的。更本质的是因为我对这个学科充满了好奇心。所以我总是鼓励年轻人,重新找到儿时的好奇心。
《中国科学报》:你是非常高产的学者,对学生会要求很严吗?
朱曦:我带学生,尽量不去与人比较,也不去跟我自己比较。年轻PI可能会进入这样的误区,去想自己当初是怎样的,学生怎么就不行。
每个人的特点不同,你不可能知道学生任何时刻都在做什么,他心理沉淀的过程,对整体实验的思考,很多时候导师是无法知道的。所以,导师很容易进入一个对比的误区。
我之前带过一个工程出身的学生,辅导他做电生理的实验。他学得快,操作仪器也很在行,但是生物化学实验就总是做不好。最后在论文指导委员会,我们提出也许他真的不适合做生化实验,应该把精力集中到电生理部分,后来他做得的确很成功。
所以我们还是要花一段时间去摸索学生的特长。
《中国科学报》:你最希望跟学生分享的学习经验是什么?
朱曦:反复练习。
很多学生觉得,只要我实验做成功一次,就意味着学会了。其实不是,做成功跟学会是两个概念。
对于做科研来说,实验室就像一个车间,工人需要反复操作,才能熟能生巧。但是成长时代不同,新一代的年轻人对熟能生巧没有本能上的意识,因为社会提供的更多的是提前“预制”好的。
但是要真正掌握一个实验技巧,拥有原创力,最基本的条件就是反复练习。任何一个简单实验都需要反复操作。不光是实验,科学的思考、语言的学习等等,都需要反复练习。
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