在科学的世界里漫步与求索

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　　从一个青涩少年，到如今年过不惑，他心里一直都留存着一个关于科研的梦想。热爱与执着，他在分子生物物理领域辛勤求索，以不懈的努力实践着最初的追求。在华中科技大学生命科学与技术学院教授吴政星的人生路上，似乎从来没有过“退缩”。
　　
　　路，在梦想中延伸
　　
　　科学、科学家，在尚读高中的吴政星眼中，奇妙而神圣，足以承载他全部的梦想。他的大学时代，正值上世纪80年代初，尽管国门已经开启，但受到条件的局限，当时对国际前沿的研究信息了解比较少。对于世界未知的探索强烈吸引着年轻的吴政星，做科研，已经从遥远的崇拜蔓延成真而又真的理想。
　　1984年7月，吴政星毕业于华中师范大学生物系，获理学学士。随后，至湖南大学邵阳分校工作，任生物科生理学助教。三年后，考取四川大学生物学院动物学专业硕士研究生，主攻动物生殖领域。1990年6月，吴政星以优异的成绩毕业，7月。回到华中师范大学生物系任教。“在当时看来，一个硕士毕业生承担独立的科研工作似乎是不太实际的，因此早期，我一直都在从事教学工作”，吴政星如此说。1992年11月，他被华中师范大学聘为讲师，在教学岗位上，他一呆就是十年，一直到1999年8月。
　　1999年，应该是他人生中至关重要的一年。时年35岁的吴政星作出了一个重要的决定――“脱产读博”!
　　“脱产”，意味着他要辞去华中师范大学的工作，以一个学生的身份重新迈入校门；意味着他背后的妻儿将失去家庭最主要的经济来源；意味着一切将从零开始。这一切，都没有让他动摇，在征求了家人的意见后，他选择了离家较近的华中科技大学。在别人的指点下，他报考了周专教授的研究生。2000年，因周专教授到位于上海的中国科学院神经科学研究所任职。又师从刚自美国归来的学者徐涛教授进行学习。当被追问到为何如此选择时，吴政星教授坦然答道，“在教学中培养人才的确是非常重要的，但教书是把别人的东西灌输给学生，只是从课本到课本的一个过程，而科研则是对知识的一种生产，会创造许多新的东西。这也是我一直热爱科研的原因。”十年的单纯教学并没有磨灭他一直以来的梦想。走到科研一线，创造新的东西，吴政星说到做到。
　　1999年9月到2005年6月，将近六年的潜心学习，名师的悉心指点，吴政星今非昔比。学习期间，2000年10月，他就被华中科技大学聘为讲师；2002年12月到2004年12月，他又远赴德国萨尔大学生理系进修。获得华中科技大学生命科学与技术学院博士学位后，他仍然选择了留下，继续在彼处任职。2005年11月，被评为副教授；2008年11月，受聘为教授。多年来，他主持国家自然基金两项、湖北省自然基金1项，参与“973”子课题和国家自然基金多项。近五年来发表论文20余篇，其中部分论文发表在国际高水平杂志《Neuron》、《CurrentBjology》、《JournaI of Neu roso‘lence》、《Traffic》和《Journal of Cellular Physiology》等。在2009年1月初结束的国家科学技术奖励大会上，他作为主要完成人之一的“血糖调节相关的调控型分泌的分子机理研究”项目被授予2008年度国家自然科学二等奖。那个关于科研的梦，那条叫做理想的路。在他脚下，已经一点点延伸开来。
　　
　　未来，在挑战中开始
　　
　　还是从刚刚颁发的2008年度国家自然科学二等奖说起吧。
　　“血糖调节相关的调控型分泌的分子机理研究”是由现任中国科学院生物物理研究所所长徐涛教授领衔，与华中科技大学联手研发的一个项目，属于基础生物学、物理学和医学之间的交叉科学。
　　调控型囊泡分泌是一个具有高度时序性的多蛋白参与的调控过程，是目前细胞生物学研究的前沿方向之一。而血糖调控中的关键步骤包括葡萄糖刺激胰岛β细胞分泌胰岛素以及胰岛素作用于靶细胞(肌肉和脂肪细胞)促进葡萄糖吸收。这两个步骤都与调控型分泌密切相关。“血糖调节相关的调控型分泌的分子机理研究”就是针对这一问题，建立和发展了一系列先进的研究技术和检测方法，比较系统地研究了囊泡分泌的分子机制及其与血糖调控之间的关系。在该项目中，他们不仅发现了细胞通过调控钙离子敏感性而调控胰岛素分泌、Munc13―1蛋白参与调控胰岛素第二相分泌，而且确定了脂肪细胞中胰岛素调控血糖吸收的关键步骤。这些发现加深了人们对血糖调控分子事件的理解，对糖尿病的防治具有一定的指导作用。其相关研究成果发表在《Cell Metabolism》、PNAS、《Traffic》、JBC等国际知名刊物上，国际知名杂志如《DeveIopment CeII》、PNAS等还进行了特约评论。
　　可以说，“血糖调节相关的调控型分泌的分子机理研究”是吴政星科研生涯中重要的一步。研究细胞、探索细胞，在这条路上，吴政星已经取得了一定的成绩，然而，谁又知道，他之所以选择细胞研究竟是因为一点偶然呢!
　　1999年，决定攻读博士学位的吴政星，选择的并不是自己相当熟悉的生理学，而是分子与细胞生物物理学。“其实，这一专业和生理学是相关的，距离并不远，都研究功能”，吴政星教授谈道，“但是，通过细胞对生命现象进行解释，我认为这个研究更刺激，更有意思!”或许是生性使然，尽管明知道细胞研究的难度要大得多，吴政星还是没有丝毫的动摇。在他看来，有挑战才能有创新，才能有进步。挑战，已经成为他人生中的一个标尺，无时不刻，催他奋进。
　　正如人们所看到的，“血糖调节相关的调控型分泌的分子机理研究”属于基础生物学、物理学和医学之间的交叉科学。事实上，吴政星所从事的分子生物物理、细胞生物物理和神经生物物理领域的基础理论研究本身就涉及到多学科交叉。
　　生物物理学，是利用物理的方法或研究手段，如电子、光子仪器等研究生物学问题。
　　细胞生物物理，则是以细胞为单位，通过采用生物物理手段去研究细胞的生命活动、发现细胞的活动规律来解释生命现象。
　　而神经科学，如果没有生物物理手段的支持，就很难得到一个很好的研究结果。
　　随着现代科学的发展，各学科之间的界限都已经不再明显，甚至已经被打破了，“所以，在科研中就需要我们以研究目标为出发点，在不同的阶段采用适当的研究手段，它们既有交叉又有融合，需要从多个层次对生命活动进行研究和阐明。往往，一个研究技术上的突破就能带来本质上的突破。”话虽如此说，学科交叉却并不是件容易的事，一个人的精力有限，“十八般武艺”样样精通的，不过是小说中虚构的人物。吴政星坦言生物物理学为自己所专长，而生物化学等学科则做不到游刃有余。他自知着，却也依然自信着，“我从没有想过会放弃科研”，看似平淡的一句话，其背后。掩抑的又是怎样的坚定和勇敢呢?
　　
　　锁定线虫
　　
　　2002年，因为正确选择线虫作为模式生物，发现器官发

育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则，英国科学家西德尼・布雷纳等三人被授予诺贝尔生理学或医学奖。
　　2006年，瑞典卡罗林斯卡医学院再一次将诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家安德鲁・菲尔和克雷格・梅洛，以表彰他们在分子生物学和遗传信息方面的开创性工作。
　　相隔不过四年，五位科学家因为“线虫”摘得诺贝尔奖的桂冠，这一巧合使小小的线虫成为众人眼中诺贝尔奖的宠儿。而在吴政星教授的研究中，线虫也占据着相当重要的位置。
　　那么，究竟什么是线虫呢?
　　线虫是研究动物遗传、个体发育和行为活动的重要模式生物，其主要优点是能够研究从分子、细胞水平到整体系统水平的相关生命活动及其作用机理。它的构造简单，生长快速，可大量养殖，易于产生基因突变。此外它的细胞数目以及细胞命运图谱几乎固定，并且易于追踪。线虫最早是被英国科学家西德尼・布雷纳作为一种模式生物用于研究发育学和遗传学的。其生活史短，通体透明，具有简单的生理结构，可以在实验室内通过喂食大肠杆菌进行培养，能够冷冻保存，并易于进行包括基因敲除、突变和转基因等的基因操作。它还是第一个完成全基因组测序的动物。其全基因组编码约2万个基因，其中至少40％的基因在人类基因组中有明显的同源物存在。许多人类基因被转入线虫后，都能表达并执行类似的功能。因而，被广泛应用于基础生物学，特别是发育、细胞凋亡、基因组学和蛋白质组学等的研究。
　　“对线虫的研究是十分有利于神经科学的发展的”，吴政星说，“但是它并不是全能的。比如说线虫的简单在另一个角度来说也是一个缺点，正是因其结构过于简单，所以从它得来的某些结果一般不能直接应用到高等动物上。”
　　对于吴政星来说，有了问题并不可怕，迎难而上才是一个科学工作者的本色。在研究中，他们发现除了上述优点之外，线虫也是研究神经突触形成、神经递质释放的重要模式系统。然而，由于缺乏神经递质释放过程直接的功能性分析方法，极大地影响了对于线虫囊泡内吞和胞吐(vesicular exocytosis andendocytosis)机制的了解。
　　在项目组共同研发的基础上，2007年11月，他与徐涛教授携手撰写的论文被《Neuron》发表。在这篇文章中，他们发展了直接电生理实验，突破了这一技术限制，不仅利用膜片钳膜电容测量(membrane capacitance measurement)和微碳纤电化学分析(amperometry)进行了线虫原代培养神经细胞的实验，而且利用全内反射荧光显微技术(internal reflec―tion fluorescence microscopy)成功监控了单个致密核心囊泡(single dense core vesicle－DCV)的融合及定位。通过这些技术方法基因操作和功能分析(genetic pe rturbationanalysis)，他们证明了UNC-31在DCVs定位在质膜上的重要性，而且更有趣的是。UNC-31突变引起的DCVs定位缺陷可以完全由PKA活性逆转，发现UNC-31蛋白(在哺乳动物的同源蛋白为MUNC-31)与UNC-13蛋白存在功能相互作用，提出了UNC-31蛋白的作用机制模型。这些对于了解神经突触形成和神经递质释放具有重要的意义。能进一步解析囊泡形成和释放的机理。
　　2006年，吴政星又开始以线虫为模式研究生物学习与记忆及其分子和神经回路水平的机制。对于自己在线虫领域的研究，吴政星如是说，“过去很长的一段时间，大家都是用哺乳动物的细胞来做研究，而线虫的单细胞则比较小，这时以过去的技术手段来做就不太可能实现，因此，我们对其进行了改进，把一系列的先进技术糅合进来，形成了一个新的技术体系。”而相比他的轻描淡写，一些专家却评价，这一技术“具有突破性的研究意义”，为学科的创新发展奠定了相当的基础。
　　
　　精益求精
　　
　　华中科技大学分子生物物理教育部重点实验室由学校原来的几个研究所组成，吴政星教授原来所在的生物物理与生物化学研究所，一直由徐涛教授担任所长。实验室建立后，这些研究所即以小组编制，负责人一般沿袭从前。
　　2004年12月，吴政星自德国萨尔大学回国。此时，徐涛教授已开始兼任中科院生物物理研究所副所长，2007年，徐教授更成为该研究所成立以来最年轻的所长。重任在肩，徐教授对团队的管理自是不能如既往般事必躬亲。于是，吴政星回国后不久，便协助导师做起了实验室的日常工作――维护设备、培养学生、指导一线试验。他踏踏实实地扎根于此，一丝不苟地做他的学问。
　　“从2000年起，我们就一直在做细胞膜转因方面的研究，后来，我对神经生物物理学产生了浓厚的兴趣。徐教授很支持我的想法，经过团队的共同探讨，实验室最终确定了这一发展方向。”吴政星教授将过往徐徐道来。交谈中，其思路之清晰，语言之缜密已初见端倪。而这则得益于其在德国萨尔大学两年间的学习。
　　提起德国，笔者不禁想起一则笑话：如果啤酒里有一只苍蝇，美国人会马上找律师，法国人会拒不付钱，英国人会幽默几句，而德国人则会用镊子夹出苍蝇，并郑重其事地化验啤酒里是否已经有了细菌。或许故事中有所夸张，却在某种程度上印证了德国人渗入骨髓的严谨风骨。“他们的严谨是世界闻名的”，吴政星教授也颇有同感，“他们的很多东西都有着规范的标准。一项技术也许会随着科学的发展而变得不合时宜，但这种人生哲学却是永不褪色的。”他直言在德国的两年，受益最大的便是其严谨的态度。“实际上，对于每一位从事科学研究的人，严谨都是至关重要的。譬如生物学，本身就属于实验学科，如果某一个环节不规范，或者一个细节上的疏忽都会造成实验结果出现误差，甚至是离谱儿。所谓‘失之毫厘，谬以千里’就是这个道理。”有了这般认识，吴政星自然不肯轻慢对自己的要求，不仅律己甚严，对学生的教育中也总是反复强调，从不肯轻易放松。
　　的确，他是严师，以精益求精的态度“约束”着学生。同时，他也是一位慈师，时刻体恤着学生的辛苦。当被问到在科研中遇到过怎样的困难时，他并没有追忆自己曾经遭遇过什么，反而屡屡提及“一线上的学生们才是真正辛苦的，他们付出了很多”。以老鼠的胰岛素分泌试验为例，他解释道，MUNCl3－1基因敲除的老鼠，其存活时间是很短暂的，从出生到死亡不过24小时，而且其出生时间基本都在晚上。“为了抓紧时间观察，我们的学生必须放弃正常的睡眠时间，长期守在那里，不能错过其研究的最佳时机”，其语气中对学生的疼惜溢于言表。尽管科研和实验室管理占去了他大部分的时间，对学生的培养，他也是重视有加的，他认为如果没有后续人才，科学研究就无法持续发展，但是单纯的教学只能培养出根植于教材的学生，而科研思维和实验操作，必须通过大量的实践来完善和成熟。“科学经常会在无意之间发现重大的突破”，吴教授说，“我们实验室就发生过这样的情况，某

一个成果被做出来后，有学生忽然发现自己曾经发现过这一线索，但当时并没有在意。于是，就与一项进步失之交臂。”“一道敏锐的目光往往能从平常中看到不平常的影子，反之，则看一切事务皆平常。”
　　一字一句。掷地有声。人生无常，也许并不是每一位学生都会一生坚守在科研的战线上，但吴政星却一直以科研所必备的素质来要求着他们。触类则旁通，举一而返三，其实，他所要求的一切又何尝不是人生的通行证呢!
　　
　　做科研要“傻”一点
　　
　　“做科研要‘傻’一点”，起初，听到吴政星教授如此提及，笔者心下未免有一丝疑惑。那些曾经或者正在攻克一个个科学难关、甚至是世界性难题的人，哪一个都应绝顶聪明才是，如何称得上“傻”呢。
　　依旧是身在德国的两年，吴政星看到了许多，也想到了许多。
　　“中国人的聪明，也是世界公认的。改革开放三十年，我们的发展也很快，但在科学技术的发展上还是跟发达国家有着很大的差距，科学前沿上的原创性发现或技术比较少。这与当前学术界某些浮躁风气是密不可分的。”他直言不讳，“一项科研有时可能需要几年、十几年甚至更长的时间去完成。这是一项系统的工作。科研的漫长有时会引起一些急功近利的态度，如此一来，可能会造成许多结果不能进一步深入研究。”
　　谈及此处，吴政星教授颇有些惋惜。
　　理论研究是基础，地基不牢固，大厦自然也不安稳。“因此。产业化推广固然极为重要，也需要有坚实的理论基础作为后盾。”曾几何时，网络上一度流传这样的对比――“一亿条裤子”与“一架飞机”，发展中国家出口一亿条裤子才能够换回一架飞机，触目惊心的数字昭然揭示着科学创新的重要性，唯有自主创新，才能达到真正的发展。
　　由个人、由国家，吴政星都无法允许自己浮躁。他始终如一地要求着自己，去做有意义的研究，不去考虑其他的东西，比如功名，比如利禄，他笑言，“科研这种事情，太聪明的人是做不来的。”的确，科研路漫长而寂寥并不是耸人听闻的口号，在他看来，“聪明人”或者经商，或者从政，都会成就一番大事业，而“傻”一些的人心下少了几分繁杂，反而更容易耐得住寂寞，只为了自己的兴趣执着地追求。
　　“人要‘傻’一点，心要‘专’一点，做事要‘精’一点”。吴政星教授言辞肯切地说，“试验，顾名思义，就是不断地去试，然后再验证，在不断的循环中探索。”尽管科学的道路从来都不是平坦的，从来都充满了未知的不确定，但他也依然会沿着自己的路一直走下去。

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