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王志珍:方得始终,我的科研工作 | 科学春秋

知识分子  · 公众号  · 科学  · 2018-08-26 08:00

正文

王志珍院士(2016年12月31日姚琴摄)


编者按

上周我们讲述了王志珍院士的求学时代 (见“ 王志珍院士访谈录(上):不忘初心,我的求学时代 ”) ,在那个特殊的年代,一个普通家庭的孩子,考上大学,完成学业,她是时代的幸运儿,但机会是给有准备的人的,所以说更离不开她个人的努力。本周,我们继续讲述王志珍的科研与工作。


访谈时间:2016年12月31日

访谈地点:中国科学院生物物理研究所王志珍院士办公室


受访人 | 王志珍

访谈人 | 刘锐、姚琴

整理人 | 姚琴、熊卫民

| 程莉



“不听话”,争取到做科研的机会

:我没有接受过正规、系统的研究生科研训练,说来不无遗憾。1964年毕业到生物物理所工作的第一年,我是研究实习员,这时全国开展了“四清”运动,我要求参加但未被批准,被分配在二室。我被安排的事情是标定移液管刻度。那时候的移液管使用嘴或者橡皮吸球来吸液,玻璃做的移液管因温度的变化可能会导致体积上出现细微变化。但室内温度未必有剧烈变动,体积是否一定要标定还要视具体实验的要求,我感到无趣,这一年时光悄悄溜走。第二年我如愿参加了在山西运城的“四清”运动。一年后“文革”开始了,每天都是开会、学习,学习、开会。后期“抓革命、促生产”了,我思忖着再也不能这样无所事事下去了。这一次我的态度异常坚决,天天跑去找研究室李书记,向他表达的唯一请求就是:我不愿意没事干,我只要求到一个能让我干活的地方。当时生物物理所只有胰岛素结构小组在做科研。衷心感谢李书记和科技处韩兆桂处长的理解和帮助,把我调到了胰岛素组去工作。我和雷克健、郭尧君等几个年轻人一块儿学习、讨论、做实验,总算是向着科学研究迈出了第一步。


李书记是转业军人,他是后来调到生物物理所的。当时科学院系统的处级干部多由转业军人担任。李书记是一位心眼好,态度温和的人。我每天都去打扰他,他也从未批评过我或拒绝我的请求。若不是领导给了我去胰岛素组工作的机会,我也不可能有今天这样难得的科研经历。我这个人在单位基本都是听话的,这次的“不听话”反而换来了宝贵的工作机会,我满怀感激。

:您1979年出国,时间上也是非常早的。您当时去的是哪一家研究所?


:我第一次出国是1979年2月到德国,比我姐姐晚了两个月。我们可能是改革开放以后第二批由政府派赴德国的。第一批应该是应丁肇中先生邀请、邓小平同志同意,从中科院高能所和中国科大选派10位年轻人,于1978年初到德国汉堡丁肇中先生的德国电子同步加速器研究中心工作。10位中有5位毕业于科大的原子核物理系,其中的朱永生又是我中学同届同学,郁忠强和我是在李佩先生教的同一个英语班的同学,他们对后来中国高能物理的发展起到骨干作用。


我到查恩 (Helmut Zahn,1916-2004) 教授为所长的联邦德国羊毛研究所工作,这是世界上人工全合成胰岛素成功的三个实验室之一。“文革”后期,我很幸运地被安排到我们所胰岛素晶体结构小组工作,主要做蛋白质纯化和生物化学性质研究。“文革”后,德国洪堡基金会 (Alexander von Humboldt Stiftung) 主动提供奖学金邀请中国学者到德国做科研。当时有一种说法“不能拿帝国主义的钱”。科学院思想开放,富有改革精神,认为德国出资培养我国人才,是件互惠互利的事情,欣然接受了洪堡基金会的邀请。对自己有信心,就不怕资本主义对我们的“腐蚀”。


洪堡基金会是半政府半民间的基金会,是欧洲最好的基金会之一,资助额度高于德国政府DAAD (Deutscher Akademischer Austausch Dienst,德意志学术交流中心) 的奖学金。科学院与洪堡基金会达成共识后,从14个研究所选派了首批24名学者,后来高教部也参与其中,清华有4名,浙大3名,北大1名,还有一位来自二机部401所,最后总共33位,其中32人都是男同志。我和绝大多数同志一样从来没有学过德文,所以到德国后进入歌德学院从a、bei、cei、dei……开始,但清华的过增元的德文当时就比我们好得多。歌德学院的老师只讲德文,我的德文是零,英文也不好,可以想象这开始的日子确实不好过。但四个月后 (有几位同学学六个月) 就奔赴实验室,投入到德国人中间去过科研生活了。

:您被选派出国是否有些故事能与我们分享?


:我喜欢学人说话,学说方言。上世纪七十年代,北京外语学院的吴青教授便在电视上教授英文口语,我喜欢跟着节目练习英语口语。科大的李佩先生是科学院的铿锵玫瑰,早在1974年左右,她就组织另外几位老师一起为中科院开办了英语口语培训班,为科学院改革开放后开展国际交流准备人才。这是一个有前瞻性的创举!我在1975年获得了到合肥参加一年制英语口语培训班的机会,现在已记不清这个名额是报名还是完全由组织分配的。我们这批研究人员都已在三十五岁上下,以前多半学过俄文,但大都没有英语基础,大家极其珍视这次学习机会。我们跟着李佩先生学习了整整一年的英语口语,有了明显进步。李佩老师极其敬业,对学习上存在较大困难的学生给予小灶补习。期间我们在李佩老师的精心导演下,用英语演出了一个以“赤脚医生”为主题的独幕剧,真是寓教于乐、寓学于乐,这也是我平生唯一一次用英语演剧的经历。我在合肥的那一年,除了周末去附近的七里站农贸市场买一次鸡蛋外,几乎不出校门,可谓极度用功。这是我这辈子最幸运的事情之一,也影响了我一辈子。学期结束,我和李老师买好了火车票,准备一起去游黄山,不幸的是出发前一天黄山不告原因突然封山。太遗憾了!我失去了与我敬爱的李佩老师共游祖国大好河山的机会。1982年我回国途中去斯坦福大学看我哥哥时,意外遇到了正在美国访问的李佩老师!好高兴,哥哥为我们俩照了像。近二十年来,我常去看望她,她虽然高龄,坚持为科学院的退休人员组织各种活动。凡她要我们做的事,我们都毫不犹豫、老老实实地坚决照办。


学了英语口语后,就经历了一些有趣的事情。中科院开放得较早,国际交流较多,不时有外宾参观研究所。我所国际合作处的康弘处长抓我的壮丁去当“翻译”,他的理由是我至少已经学习过口语了。我三十多岁才张口学讲英语,时间不过一年,能好到哪儿去?但是我喜爱也敢厚脸皮地张嘴,所以只能被“赶鸭子上架”前去充数。记得有一张照片,王大成 (1958级生物物理系同学) 给外宾讲解胰岛素结构,而我在一旁当他的“翻译官”。后来我还曾被梁栋材先生指派去为他的恩师、诺奖获得者多萝西·霍奇金教授 (Dorothy Hodgkin) 以及他的好友Guy Dodson教授在访问北京期间做联络和服务工作,其中的故事我已在受梁栋材先生指派我写的“Dorothy and insulin crystallographic research in China”一文中讲述。


1978年,德国洪堡基金会和科学院达成协议,向中国学者提供奖学金到德国做研究工作。我被研究所推荐作为科学院派遣的第一批接受洪堡奖学金的访问学者。当时研究室的党支书是徐秀璋,他是我们科大生物物理系1960级同学。洪堡基金会的秘书长Pfeifer教授来所里面试,我坦白地告诉他自己只会说简单的英语,完全不会德语。他马上说:“Never mind !”,这是另一句我学会并永远记住的英语。我幸运地接到了通知书。在胰岛素研究室,我当时主要做胰岛素衍生物的设计、制备、纯化、生化性质的鉴定,溶液构象和生物活性测定,进行胰岛素的结构与功能关系研究。中国科学家在1960年代中期首先人工全合成了结晶牛胰岛素,当时国际上另两个实验室也分别在做同样的工作,其中一个是查恩教授担任所长的联邦德国羊毛研究所。查恩教授对中国十分友好,曾经访问过中国。基于以上两点原因,在考虑去德国工作的单位时,羊毛研究所成了我的首选。


查恩教授每周六一定会在办公室工作。他聘请了一位女大学生做周末秘书。当时我和上海生化所的朱尚权一起在那里工作,我们一周七天都在实验室,有时周六会去查恩教授办公室聊天喝咖啡。查恩教授告诉我,他在中国受到像King一样的接待,令他很是受宠若惊。他总常对德国学生说,看中国人工作多勤奋。那里有一个德国女学生也和我们一样,一周七天在实验室,查恩教授也喜欢她,后来她提前毕业去了美国。查恩教授信任我,在他们全家去法国度假期间,请我住到他家照顾他年迈的岳母。记得我还为这位俄裔贵族老太太招待朋友做了一席饭菜,他们赞不绝口,其实这对中国人,特别是中国的生化学家不就是小菜一碟嘛,正如查恩教授所说的那样——他从来都把在实验室做化学实验的事情称为cooking。


应该说,我是时代的幸运儿,但我始终怀揣一种忐忑不安的感觉。机会到来的时候,仿佛如最后一班火车在我面前呼啸而过,我在不知情的情况下赶紧向它奔去,用力向上攀爬,最后总算爬上了火车。这些火车不会停留在站台静静等我,而我的贵人,为我赢得了一次次机遇。我的贵人是改革开放的伟大时代,是从小到大的求学经历,是中国科学院生物物理所生物大分子国家重点实验室大好的研究环境,还有许多帮助过我的领导和同事以及和我一起工作过的学生们。


开启科研新篇章


:您从德国羊毛所回国后开展了哪些工作?


:我在羊毛所时,美国国立健康研究院 (NIH) 做糖尿病研究的Ron Kahn博士访德,对羊毛所的光活性交联胰岛素感兴趣,有意与之合作。我不久将结束在德国的工作 (洪堡基金会提供最长两年资助) ,所以他们都推荐我去美国承担这项合作研究。1981年初我去NIH的关节炎/糖尿病/肾脏病研究所,在大鼠脂肪细胞中研究光活性胰岛素的光交联标记和生物活性。1982年我从美国回国,仍回到胰岛素研究室。这一年我已经四十岁了,不满足于只是制备蛋白样品,也没有兴趣再从头学习晶体结构分析。当时邹承鲁先生在做酶学研究,于是我申请到邹先生的实验室做蛋白质的生化研究。得到邹、梁两位先生的批准后,我开始了新的研究阶段。那时王志新等年轻人正在邹先生门下攻读Ph.D。


:施蕴渝与牛立文都从事结构生物学的研究。


:牛立文是梁栋材先生的学生。施蕴渝是我同系低一级的同学,她主要做蛋白质的核磁共振分析研究。施蕴渝的父亲施士元先生是是居里夫人的博士生,著名的物理学家,施蕴渝继承了她父亲做科学研究的基因。她毕业时被分配到中医研究院,值得高兴的是,她调回科大后对科大生命科学院的建立和发展做出了重要贡献。


:邹承鲁先生对您的学术生涯有怎样的影响?


:我没有研究生的经历,我是邹先生实验室的工作人员。在人工合成牛胰岛素的工作中,邹先生在中国科学院上海生物化学所领导许根俊、杜雨苍等大学毕业不久的年轻人承担胰岛素拆合工作,1959年就获得成功,由此解决了胰岛素合成的路线问题,即分别合成A链和B链然后使其在溶液中氧化得到活性胰岛素;而且保证了化学合成的A链和B链以高产率重组成活性胰岛素分子。他们当时就提出了“天然胰岛素的结构是所有可能结构中最稳定的结构之一”的重要结论,所以对蛋白质折叠问题也作出了重大贡献,这一点以往可能被人们忽视,我现在讲这方面的事情会更加强调这一点,在我其他的文章中已有详述。胰岛素何以拆合成功的基础研究于改革开放后才得以在北京的中科院生物物理所开展,即“胰岛素A、B链相互作用的研究”,当时戏谑为“老题新做”。我有幸参与了这项工作。我们运用各种生物物理方法研究溶液中胰岛素A、B链和各种化学修饰的A、B链在不同的溶液条件下的相互作用。我还研究用蛋白质二硫键异构酶催化A、B链生成天然胰岛素的作用。十年的工作总结出胰岛素分子折叠的观点:“胰岛素A、B链本身已经具有一定的结构,含有形成天然胰岛素正确结构的全部信息,能在溶液中相互识别和相互作用,从而导致三个二硫键 (二个链间二硫键和一个链内二硫键) 正确配对,形成结构最稳定的天然胰岛素分子”,阐明从人工化学合成的胰岛素A链和B链生成天然胰岛素分子的蛋白质折叠规律,揭示了人工合成胰岛素中A、B链重组成功的理论基础。后来我独立领导实验室的工作就是基于这个阶段的蛋白质二硫键异构酶的研究,所以我一直说,我是从胰岛素走来的,我的科学之路的源头是邹承鲁先生合成胰岛素工作中的蛋白质折叠问题。







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