顏寧：在迷霧曠野中尋找真理之路

知識 11-26

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今天是第九篇，年度科學家，顏寧

年度科學家顏寧

獲選理由

因為顏寧帶領著她平均年齡不到30歲的團隊成功攻克了膜蛋白研究領域最受矚目、國際競爭也最激烈的課題。這項偉大的成就將為針對人類疾病開發藥物做出至關重要的貢獻。

文 |葛佳男

採訪 |葛佳男周珊珊

編輯 |趙涵漠

攝影 |黎曉亮

《人物》2015「年度面孔」系列視頻——顏寧

顏寧：在迷霧曠野中尋找真理之路

拍攝現場

封面照拍攝結束後，攝影師用顏寧的照片現場組合起群封構圖。他將顏寧的圖片與學誠法師比鄰而放，「讓科學與信仰站在一起」。站在一旁的顏寧興緻勃勃地觀察，當聽說那是學誠法師時，她語帶歡快，「是龍泉寺的住持。我們有緣，我聽說清華人出家基本都去了那兒。」

上帝帶著你打開窗戶

還有不到一周就是農曆新年了。晚上7點，清華校園裡已經看不見什麼人，結構生物學中心所在的樓層卻燈光通亮，結構生物學家顏寧女士和她課題組的5個學生沒有一個人回家，集體在實驗室待命。

對於他們來說，這一天比即將到來的年節更為重要：兩天之前，他們終於得到一顆優質的葡萄糖轉運蛋白GLUT1的晶體，由兩位學生用零下170度的低溫罐裝著，搭高鐵送去了上海同步輻射實驗室。嘗試無數次，積累很多年，能否收集到高質量數據，取得實驗的最終成功，今晚便是檢驗收割的時刻。課題組裡年紀最長的博士後鄧東給大家點了外賣，特意挑了「必勝客」，「當時說必勝嘛，我記得很清楚。」

顏寧沒有跟學生們一起吃晚飯。她比其他人更加緊張，待在幾個房間開外自己的辦公室，「惴惴不安的，也不敢跑去看，我怕我一進去給他們壓力太大，他們手再抖一下什麼的……我就等著，等著。」

解析GLUT1的結構，探究這個對人體來說至關重要的葡萄糖轉運蛋白（glucose transporters，簡稱GLUTs）長什麼樣子、如何工作，這是清華大學教授顏寧近7年以來最重要的工作。

葡萄糖是維持人類生命活動的最基本能量來源，只有進入細胞內部才能被人體利用。但是在一般狀態下，由於葡萄糖親水，而細胞膜疏水的特性，細胞對於葡萄糖來說相當於一座圍城，外面的糖分子進不去，裡面的糖分子出不來。葡萄糖轉運蛋白就像是細胞膜上站崗的守城衛兵，在合適的時候為葡萄糖打開城門，使之通過高牆，發揮作用。

在人體14種葡萄糖轉運蛋白當中，GLUT1是最早被科學家發現的。它幾乎存在於人體的每一個細胞，對於維持血糖濃度穩定和大腦供能起到關鍵作用。GLUT1還與一系列遺傳疾病有關，如果在胚胎髮育的過程中，GLUT1無法正常發揮作用，將會影響葡萄糖的正常吸收，導致大腦萎縮、智力低下、發育遲緩、癲癇等一系列疾病，癌細胞高度依賴的葡萄糖也需要通過GLUT1攝取。

自從1985年GLUT1的基因序列被鑒定出來之後，獲取它的三維結構成為膜蛋白研究領域最受矚目、國際競爭也最激烈的課題之一。全世界的許多結構生物學家都在為此努力，顏寧的競爭對手遍布美國、歐洲、日本，其中很多科學家已經付出了近20年的時間。眼下，顏寧和她的團隊終於來到了最後的關口。

7點半，8點，9點……數據從上海源源不斷地傳回來。解析蛋白結構的基本方法包含4個步驟，獲得大量無雜質的目標蛋白質，篩選條件使蛋白質結成可觀察的晶體，利用X射線衍射的技術手段獲得衍射圖譜，最後計算搭建結構模型。

晚上10點半，顏寧辦公室的門被敲響了，鄧東站在門外。「出來了？」「出來了。」兩人對視一眼，條件反射般狠狠擊掌，然後一起往實驗室的方向「噠噠噠」飛跑。這一次，這個來自中國，平均年齡不到30歲的團隊贏了。

2014年6月5日，世界上最權威的自然科學期刊之一《自然》正式發表了這項成果。2015年，因為在膜蛋白結構研究領域的重要貢獻，顏寧同時獲得國際蛋白質學會「青年科學家獎」和賽克勒國際生物物理獎。「要針對人類疾病開發藥物，獲得人源轉運蛋白至關重要」，斯坦福大學醫學院分子與細胞學教授、2012年諾貝爾化學獎得主布萊恩·科比爾卡對《自然》雜誌評價，「因此，這是一項偉大的成就，該成果對於研究癌症和糖尿病的意義不言而喻。」

「其實現在想就是挺激動，」回憶起那個冬夜，在電腦上看到結構的時刻，顏寧依舊記得那種無法言說的喜悅，她感覺到那就像美國科學院院士、華裔生物學家王曉東說的，上帝帶著你打開了一扇窗，讓你一下子看到了一個神跡，「這是世人以前不知道的，突然間被你首先窺到了，你想那是一種什麼樣的獎勵。」

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嚴密邏輯的勝利

夜晚是顏寧一天中最喜歡的時刻。當周遭安靜下來，感官變得敏銳，精力集中於一線，頭腦和思路變得異常清晰。她的同事和學生們都知道，顏老師是「在中國過美國時間，在美國過中國時間」，常常晚上10點出現在實驗室，雙眼發亮，跟準備離開的學生打招呼。

做探索性研究的感覺，就像是在黑夜當中摸索。科學家的面前是一片迷霧曠野，不知道研究方向是否正確，不知道要花費多少時間，甚至不知道最後能不能做得出來。實驗室的博士生孫鵬程對記者說，他們只能不斷嘗試，「可能前面有100條路擺在我們面前，然後有的人運氣好，可能你第一下就試出來了，但你有可能運氣不好，你可能試了99條都沒試出來，只剩最後一條了，就看你還有沒有勇氣去試。」也因如此，外界對結構生物學研究技術含量的質疑由來已久，甚至戲謔地將他們稱為「工匠」，「勞動密集型」，「體力是基礎，運氣是關鍵」。

顏寧完全不能同意。跟很多人對中國科學家某種「勤勉，甚至過度勤勉」的刻板印象不同，顏寧從來不對學生來實驗室的時間做硬性規定，一有時間就組織學生們「偷懶」，聚在小會議室聊八卦，玩殺人遊戲。三季《爸爸去哪兒》一集不落。

科研上，顏寧最討厭的就是「蠻幹」。她說自己喜歡那種「聰明動腦子，加稍微懶惰一點」的學生，「這就意味著他是多快好省地做出事情來，對吧」。GLUT1的結構是膜蛋白結構研究領域公認的硬骨頭，顏寧帶領她的團隊半年就攻克了難關。「到現在為止我的運氣不壞。我經常說運氣不壞，這是故意謙虛一下，其實我是一直在動腦子分析，而不是蠻幹，如果你蠻幹的話，你真的就是每條路去走了。」

做GLUT1的結構最大的難點在於結晶。晶體是完完全全同樣的分子規則反覆的空間排列，如果無數個一模一樣的克隆人像閱兵方陣那樣整齊排列，就可以被看作大晶體。GLUT1分子太小，無法被顯微鏡直接觀察，必須獲得它的結晶才能夠探索結構；另一方面，它又高度活潑，常常是歪七扭八的，很難乖乖保持一模一樣的狀態，規規矩矩排成方陣供人檢閱。這些不聽話的小東西在什麼環境條件下才能結晶？他們幾乎沒有任何經驗和理論支撐可供借鑒。基於對蛋白本身的了解，顏寧開始分析：要把GLUT1「搞殘」，讓它動得慢一點，再慢一點。她讓學生們去閱讀大量文獻，試圖找到一個突變方法，使GLUT1在還能工作的前提下將速度放慢幾千倍，然後再運用低溫和合適的去污劑，近一步降低分子運動的速率。

15年以前，剛剛從清華本科畢業，到普林斯頓大學念博士的時候，顏寧常常跟導師施一公爭執。國內名校畢業、第一次出國的小女孩又自卑，又自負，信仰勤力，面前有100條路，非要一條一條都試過才甘心。「我後來就發現，我不論怎麼跟他爭，最後我把所有路走了一遍，發現好像還是他說的那個是對的。」很多年以後她才慢慢發現，這緣於長期經驗積累和嚴密分析所形成的「科學直覺」，就像在路上看到一輛飛馳而過的汽車，有經驗的社會人一定會本能地閃躲一樣。

如今，她成了那個給團隊指路的人。她說自己不相信運氣，只相信實力。「我確實對於獲得人源葡萄糖轉運蛋白的晶體結構有點驕傲，因為這個工作完完全全是按照邏輯一步步拿到的結構，而不是靠『篩選』。我很高興，因為這是一次嚴密邏輯的勝利。」

「科學研究真的需要運氣嗎？我現在越來越不相信運氣這種東西了，老有人說我們有運氣什麼什麼的，那是大家只看到你走運的時候，沒看到你不走運的時候，我覺得還是sense吧，就是你訓練積累到一定程度，它是水到渠成的。」

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科學之美

科學競爭是一場爭分奪秒的競賽，沒有第二，只有第一，不管付出多大的努力，都有可能被其他人搶先一步。曾經有近兩年時間，每周四、五凌晨一點，顏寧的團隊都會自動醒來——那是《自然》和《科學》雜誌網路版上線的時間。鄧東曾說，「再困，我也會爬起來坐到電腦前，看有沒有人發表類似的成果。」顏寧記得看到結構之後，自己最多「激動了一秒鐘」，腦迴路立刻轉換，「這麼順利，別人一定做出來了，趕緊寫paper。」她用不到一個星期的時間就把論文投了出去。但這並不意味著科學家之間僅余競爭。實驗成功後的一段時間，顏寧常常收到來自世界各地的同行的郵件。這些競爭者在信里寫，恭喜你，我做這個課題做了10年沒做出來，你居然把它做出來了。三分的自我惋惜，更多的則是樂見突破的祝賀：心裡難受是肯定的，但畢竟這個結構在自己的有生之年被看到了。

顏寧享受這樣的純粹和遼闊。「同行之間，除了同行相輕之外，其實還有一個是惺惺相惜。特別是科學界，純自然科學，更多的是惺惺相惜……因為你在乎的就是那個詞，真理，你真正喜悅的是這個領域往前進步了。」

顏寧對科學最初的想像來自於童年。那時她家住北京大興的一棟樓房，四層，窗戶在床的旁邊。夜裡爬上床，拉開窗帘，眼前就是滿天的星斗。她常常對著星星胡思亂想：宇宙之外是什麼？都說宇宙是無窮的，無窮是什麼？有沒有時間隧道？人眼看到的信息，大腦是怎麼處理的？是一種天然生髮的、沒有邊界和指向的暢想，直到高中畢業，順應父母的期望來到清華大學生物系，顏寧還和很多人一樣看不到未來在哪裡，從未想過將科研當作一生的事業。

2000年，顏寧來到普林斯頓大學繼續攻讀分子生物學博士。在這座愛因斯坦度過晚年的美麗小鎮，教課的大多是上了年紀的老教授，經典論文，甚至課本中看到的研究成果很多都是他們親手做出來的，科學研究在他們的講述當中變成了生動有趣的故事。她常常看到一對美國科學院院士夫婦，夜半時分，各自守在各自的實驗室里，佝著身子，觀察顯微鏡下的果蠅。那畫面非常安靜，非常美好，「那種簡單和執著讓我感動，覺得我將來就是要這個樣子，很簡單地做自己喜歡的研究。」

一年級結束之後，顏寧進入施一公的實驗室正式開始實驗研究。2004年以後，實驗室又多了兩位來自清華的師兄，當夜幕降臨，三個人就開始用小音箱在實驗室里放中文老歌，就著旋律各自做各自的實驗，很少交談，卻心照不宣。一切正是她期望的樣子，「那感覺可好了。」

顏寧很少去想國家、未來之類的大問題，科學對她的吸引力來自各種觸手可及且具體而微的快樂：創造知識帶來的智力興奮，接受挑戰、偶開天眼的刺激，同行相敬的學術氛圍，以及這些純粹的、美妙的小小時刻。

她性格率直，很少用大詞，把自己的工作比作「打怪通關」，令她著迷的永遠是最重要、最困難的問題。「什麼叫重要？就是你做出來能進教科書。這個這麼重要，為什麼還沒人做它？後來說它很難。那很難才好玩兒啊！」這位38歲的科學家語速飛快，喜歡扎馬尾辮，穿印有「清華」字樣的紫色帽衫，由內而外洋溢著小女孩式的熱情。

「小女孩」也是顏寧周圍的朋友對她最常做出的評價。她興趣極廣，什麼小道消息、八卦新聞、電視劇、網路小說，都能滔滔不絕地聊起來。顏寧本科時期的同學、至今的閨蜜李一諾告訴《人物》記者，有一天顏寧突然看上了深圳一檔叫做《極速前進》的旅行節目，非拉著李一諾一起去參賽，認認真真去微博上給節目組寫了好長的評論，「結果人家也沒搭理她。」

李一諾說，「顏寧其實就是一小女孩，只不過是在科學領域做事。她很多想法和什麼都非常小女孩，所以也非常可愛。」

但是，直到最近，顏寧才意識到「性別」對於科學家來說可能意味著什麼。她曾在一篇文章中描述了這種隱秘的阻力，「今年之前，對於各種『女科學家』活動，我其實是拒絕的，因為我不喜歡自己被貼上任何標籤，我只相信實力，無關性別、年齡的實力……但是，當我慢慢意識到許多女孩子，特別是我自己的學生，並不是沒有實力，只是因為社會家庭的共識，因為在某一階段或主動或被動地必須做選擇題，而脫離了她們本來挺有天賦的科研世界，我真的挺痛心。於是我開始參與到支持青年女科學家的各種活動中。」

從那時開始，她在舉辦學術論壇時會特別邀請優秀的女性科學家。有一回學院面試博士生，在場的一位男老師問面前的碩士女孩，你現在到了一定的年齡，將來怎樣平衡家庭和科研？條件反射般，顏寧立即打斷了談話。她跟女孩說，「你可以不回答這個問題，這是一個有性別歧視的問題」。然後當場質問那位男同事，你們為何從來不問男性如何平衡家庭和工作？在微博里轉發艾瑪·沃森在聯合國就女性主義議題所作的演講時，顏寧提到了這件事。「我是自己被問了這麼多次之後才意識到這裡面的隱形性別歧視，」她寫道，「憑什麼女性就一定要平衡家庭和工作？」

然而她也知道，從前的不在意，是因為自己比一般女性科學家的運氣更好。她至今跟父母生活在一起，他們非常支持她的事業，生活上的照顧無微不至，她形容自己幾乎是「十指不沾陽春水」，能夠心無旁騖地投入科學。

做結構生物學研究十幾年，顏寧覺得自己也漸漸變成了研究的一部分。她最近常常想，生命到底是什麼呢？看過那麼多生物的奇妙結構，她發現人類工程所創造出的機器，大自然其實都早有設計，「並且比你這個要精妙得多……沒有一台人造的渦輪機能比得上你身體里這些機器利用能量的效率。」她感到卑微，人類到底能不能超越自然之力，創造出獨特的新東西？她又覺得高興，至少，作為科學家，自己已經得到了許多額外的獎賞。

剛從普林斯頓回到清華組建實驗室不久，同事劉國松教授曾經跟她說過做科學家的三個境界：第一重是職業，最下乘，不過將科研當作了謀生的手段；第二重是興趣，那時她以為這已經是科學家的境界了，追求興趣，多麼的超凡脫俗；第三重，劉國松說了兩個字，「永生」。那一刻，李白和杜甫的影子突然從顏寧的腦海中跳了出來，她覺得自己「有點被震撼」。

那天凌晨，她在博客中這樣寫道：「從事基礎科研的科學家何嘗不是有這麼點虛榮心呢？神龜雖壽，猶有竟時。你的發現留在歷史上，作為你的一個標誌一直傳下去，確實是某種意義上的永生。」

顏寧：在迷霧曠野中尋找真理之路

2016年願望？

其實我2015年寫了一篇博客，1月1號，就在說能不能尋求突破。今年有點失望，還沒有達到我想要的突破，我想可能在未來若干年，我每年的想法都是我要做出我想要的突破。我現在做的一些工作相對來說是比較經典的工作。什麼叫經典，我的定義就是說我今年做的很多東西基本上都是進教科書的，這就叫經典了對吧。但是我們在科研中很重要的就是你是一個領域的開創者，就是別人從來沒有想到這個問題，你卻想到了。像我現在做的事，別人沒有做出來，我做出來了，但並不是說別人不想做，其實大家也都想做。我現在下一步想要做的就是說別人還沒有想到。我在尋求這個。

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