29歲成為北京大學(xué)的博士生導(dǎo)師，2014年入選國家“青年千人計劃”，2017年入選美國霍華德·休斯研究所國際研究學(xué)者；她和研究團(tuán)隊首次證明了神經(jīng)肽介導(dǎo)了神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)線粒體抑制激活其他組織的細(xì)胞非自主性應(yīng)激反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了線粒體損傷的隔代遺傳現(xiàn)象，揭示了細(xì)胞非自主性的線粒體UPR新機制……迄今已在Science，Nature，Molecular Cell和Cell Research等權(quán)威雜志發(fā)表第一和通訊作者論文。科研就像她熱愛的馬拉松，讓她的性子被打磨得越發(fā)堅韌和沉穩(wěn)。對生命的好奇、熱情和敬畏，將繼續(xù)伴隨她度過這漫長而快樂的旅程。
一
細(xì)觀生命結(jié)構(gòu)之精妙而受到的震撼，是許多生命科學(xué)研究者共同的感觸?；貞浧鸬谝淮谓佑|DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，劉穎語氣有些遲疑，驚奇中含著輕微顫栗。
“這是怎么……我是說，自然演化怎么能呈現(xiàn)這樣精妙的結(jié)構(gòu)呢？”2001年，還在讀高二的劉穎在一次生物實驗里從香蕉中提取出了DNA，這點燃了她對微觀生物的好奇，“雙螺旋的雙鏈?zhǔn)窃趺唇庑?、轉(zhuǎn)錄，再翻譯成蛋白，這三步過程是我們生命里最核心的中心法則。我覺得竟然這樣精妙，特別想要去進(jìn)行一些深入的研究。”
17年后，在北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所辦公室里，劉穎重新表達(dá)了這份沖擊感。最初好奇的那些問題，不少她已經(jīng)獲得了答案。此時，33歲的劉穎是國內(nèi)備受矚目的生物學(xué)家，主要研究方向是線粒體質(zhì)量控制和營養(yǎng)感知機制。29歲時，她已成為北京大學(xué)的博士生導(dǎo)師，2017年入選美國霍華德·休斯研究所國際研究學(xué)者。
宇宙、時間，人們往往驚嘆于物理科學(xué)視角中世界的廣闊無垠，而在劉穎看來，微觀生物視角中的人體已經(jīng)足夠浩瀚，生物的浪漫在細(xì)微無人意識之處。
數(shù)十億萬個細(xì)胞戮力同心，創(chuàng)建了統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的人體。在我們體內(nèi)，數(shù)以兆計的細(xì)胞完全自治。通常情況下，細(xì)胞們行為規(guī)范，人體秩序井然，支撐著我們的每日行動。哪怕你只是打一個哈欠，體內(nèi)都有上億個細(xì)胞在參與活動。
“細(xì)胞和人體絕大多數(shù)能量都是從線粒體來，線粒體調(diào)控著細(xì)胞的生與死。比如我們的大腦、心臟心肌、肌肉這些組織對線粒體需求最大，線粒體一旦損傷，最先反應(yīng)的就是神經(jīng)性疾病、心血管疾病。”線粒體如此重要，而對于線粒體受損后的研究卻很缺乏。從哈佛醫(yī)學(xué)院博士后階段開始，劉穎就將線粒體作為以后的主要研究方向。
劉穎和她的研究團(tuán)隊首次證明了，神經(jīng)肽介導(dǎo)了神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)線粒體抑制激活其他組織的細(xì)胞非自主性應(yīng)激反應(yīng)，還發(fā)現(xiàn)了線粒體損傷的隔代遺傳現(xiàn)象。2016年10月21日，研究組在Cell Research雜志上揭示細(xì)胞非自主性的線粒體UPR新機制，該文被選為了雜志封面文章。
這個月的月初，劉穎去兒童醫(yī)院談?wù)n題合作。醫(yī)院大廳里人擁堵著，家長抱著孩子掛號或等候，一問醫(yī)生，不少都是外地家長帶孩子來看病，她覺得揪心，“我覺得我要是做醫(yī)生，每天得哭好幾回?！边@也堅定了劉穎做轉(zhuǎn)化的決心：“線粒體疾病很多都反映在神經(jīng)系統(tǒng)，孩子會出現(xiàn)癡呆或智力衰退，你能真真切切地看到，孩子用藥幾年之后的反應(yīng)會很好?！?/p>
然而，從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化之路漫長?！吧鐣浅Ｏ胱屛覀冓s快有臨床應(yīng)用出來，但真正做出來一個藥就得十幾年的時間，新藥開發(fā)的時間、金錢投入巨大，成功率非常低?！眲⒎f解釋道，基礎(chǔ)研究沒到達(dá)一定地步，臨床上的突破會很難。
生命太過復(fù)雜了。在劉穎看來，哪怕是人們最習(xí)以為常的生命表象，都包含著許多生命科學(xué)問題，日常的科學(xué)概念也錯綜復(fù)雜?！氨热缢ダ希褪且粋€大餅。我們只能先從邊邊角角開始一小口一小口咬。線粒體也好，端粒也好，大家都是從各個方向往中心問題一小步一小步靠近?！?/p>
“并不是說我想研究什么生命現(xiàn)象，就一下子能把這個東西研究透徹?，F(xiàn)在生命科學(xué)研究仍處于比較基礎(chǔ)的階段，其實絕大多數(shù)生命現(xiàn)象我們都還沒研究清楚?！痹趧⒎f看來，整個生命科學(xué)研究進(jìn)程需要靠基礎(chǔ)研究來穩(wěn)步推進(jìn)，而鮮有物理界那種震撼性突破性的結(jié)論。
二
實驗室有一股氣味，微酸、刺鼻，這是對新訪客的問候，在實驗室里待久了，在劉穎分不太出來。在北大綜合科研樓這間“線粒體與衰老”實驗室中，雙面置物架平分著空間。桌子和置物架上放著PCR儀、顯微鏡，還有裝著各種液體的玻璃瓶。
“別緊張，這是營養(yǎng)液的氣味，無毒的?！眲⒎f拿起一個培養(yǎng)皿。肉眼貼近了看，淺黃底上能發(fā)現(xiàn)幾個米色小點。顯微鏡下則呈現(xiàn)另一個世界，掌心大小的皿上，還有上百只纖長、半透明的秀麗線蟲正在蠕動著，蟲身的兩端圓潤，像劈成兩半的珠子。
秀麗線蟲是劉穎的老朋友了。自將線粒體作為主要研究方向以來，劉穎的生命科學(xué)研究中，線蟲作為模式生物相伴而行。通過設(shè)置熒光實驗，用產(chǎn)生熒光的蛋白來反映線蟲機體對線粒體損傷的感知過程。據(jù)統(tǒng)計，刊登在Nature、Science和Cell等重要雜志的論文中，80％以上有關(guān)生命過程和機理的研究都是通過模式生物進(jìn)行。
“大自然中的很多微生物和病毒產(chǎn)生的東西都能夠抑制線粒體的功能，如果從化學(xué)結(jié)構(gòu)去識別每一種小分子，成百上千種，你怎么識別得出來呢？”劉穎解釋道，“但監(jiān)控自己的線粒體功能，相應(yīng)地激活免疫系統(tǒng)從而抵御和反饋，對整個機體來說是節(jié)約物質(zhì)和能量的。從這種進(jìn)化角度，把線粒體的損傷、修復(fù)，以及免疫系統(tǒng)的激活聯(lián)系起來，我覺得是我們當(dāng)時論文的主要亮點。”
通常，科研領(lǐng)域中創(chuàng)新性想法似乎被認(rèn)為是最重要的?！捌鋵嵲谏锶Γ蠹医?jīng)常說一句話，想法是很廉價的。因為在重要問題上，想法大家可能都能想出來，或者每天跳出很多假設(shè)?！眲⒎f表示，現(xiàn)階段的生命科學(xué)研究中，最重要的是如何基于這個假想，設(shè)計精妙的實驗進(jìn)行驗證，若假想成立，下一步再用更多實驗來探究更細(xì)微的機制。
如何針對科研問題，設(shè)計最優(yōu)實驗體系和實驗方法，劉穎認(rèn)為這也是目前生物研究中最困難的部分。“可能設(shè)計上稍微做一點改動，就是一種突破，讓你的整個研究領(lǐng)域變得開闊?！眲⒎f介紹，不同的研究課題方向，實驗系統(tǒng)也不一樣?！皩嶒灱夹g(shù)非常重要，有一些人專門做技術(shù)，一旦技術(shù)上有了革命性的更新，對我們其他做研究的都會有很大幫助?！?/p>
實驗體系成型后，就是漫長的試錯?！翱蒲械穆吠﹄y走的，其實我一直覺得這和我跑馬拉松挺像?！眲⒎f表示，一開場的興奮之后，跑步會進(jìn)入漫長的消耗、怠倦期，“科研過程中會遇到很多不順，因為我們90%以上的實驗都是失敗的?！弊x博前兩年，劉穎一連做了五個課題都不順，心里再動搖，也一咬牙堅持了下來。接下來科研中的無數(shù)次試錯，讓她的性子被打磨得越發(fā)的韌、穩(wěn)。
從博士階段算起，劉穎至今已從事了11年的生物研究。最初好奇的那些問題，不少她已經(jīng)獲得答案?！耙婚_始做科研，你可能覺得自己知道得越來越多了，但隨著你繼續(xù)深入，會涌出很多新發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)域，而你一無所知。在生命這個很深很深的領(lǐng)域中，你觸及的只是它很小的一點，但是這一點，我們都還沒有研究清楚?！?/p>
“對生命現(xiàn)象了解越多，真的越來越覺得生命進(jìn)化出來很神奇。”劉穎說，“我以前聽別人說過，有的生命科學(xué)家做到最后就開始信上帝。他會覺得，這么復(fù)雜這么神奇像已經(jīng)完全設(shè)計好的生命體，就很難通過進(jìn)化而來，就像是上帝設(shè)計好的?！?/p>
北大生物學(xué)家劉穎（梁辰）
三
劉穎見證過最奇妙的事就是女兒的降生。B超下，首先是一團(tuán)小細(xì)胞。再過一陣子，心臟的雛形——原心脈管就開始撲通撲通跳動了。慢慢地，胎兒身體開始成形，最后降生?，F(xiàn)在女兒一歲多，圓溜溜的大眼睛很像劉穎。
“一個精子，一個卵細(xì)胞，兩個細(xì)胞結(jié)合，最后就變成了我們家孩子現(xiàn)在這個樣子?！眲⒎f仍覺得不可思議，“比如受精卵的發(fā)育過程，在什么時間段啟動哪一部分基因表達(dá)，再抑制另一些基因表達(dá)，就好像編程一樣規(guī)定好的。其中哪一步出了問題，整個發(fā)育就出了問題。”
孩子出生之后，劉穎的時間安排也有了些調(diào)整。剛回國時，劉穎經(jīng)常晚上在辦公室工作到10點、11點。她特意在辦公室配了把小沙發(fā)椅，拉開就是一張床，有時工作太晚，就直接睡在辦公室了。科研和生活的時間博弈中，私生活曾經(jīng)被壓榨。“現(xiàn)在孩子太小，她很需要我。”現(xiàn)在晚上7點下班回家，一度讓劉穎心懷罪惡感。
“有一種要考試了，別人都在復(fù)習(xí)我在玩的感覺。確實也是心里愧疚，最開始那種罪惡感比較大。周圍男老師會待到很晚，到晚上10點11點以后才回家?！眲⒎f覺得，只要是全心投入有挑戰(zhàn)的事，焦慮在所難免。微信群里經(jīng)常彈出同行發(fā)表論文的新信息，現(xiàn)在她盡量調(diào)整心態(tài)，不去看那些信息，避免過度焦慮。
時間是永遠(yuǎn)不夠用的，這是劉穎十多年來的經(jīng)驗之談，因為太多文獻(xiàn)可以讀。 “每讀完一篇都會有新的靈感，要是給我時間，我可以一直讀下去?？蒲惺怯肋h(yuǎn)沒有盡頭的，但是人一天也就24小時，只能合理規(guī)劃。”隨著工作時間的調(diào)整，劉穎效率也提高了一些，“以前有時候可能看文章看累了，會上上網(wǎng)看看帖什么的，現(xiàn)在很少這樣子了，爭分奪秒?！?/p>
無論是家庭、教學(xué)、個人生活，哪一項劉穎都不愿意讓其成為科研的犧牲品。每到周五晚上，她就開始規(guī)劃周末的家庭集體出游，有時是動物園，有時一家人去新開的餐廳。劉穎發(fā)的朋友圈里，不少是她研制美食的進(jìn)展。劉穎喜歡做蛋糕裱花，還專門上過幾期裱花培訓(xùn)課。朋友總打趣她“不務(wù)正業(yè)”，說她是“被科研耽誤了的星級大廚”。?
“朋友和我講過，可能社會上對生命科學(xué)家的普遍感覺還是戴厚眼鏡、穿白大褂、頭發(fā)花白、一天到晚埋頭在實驗室的學(xué)者，實際情況和這種普遍認(rèn)知還是不太一樣。我沒覺得做科研有多苦，那是我真正好奇的，其實很快樂?！眲⒎f說。2015年，身著白裙的劉穎出現(xiàn)在《一站到底》舞臺上時，公眾對這位相貌清麗的青年科學(xué)家充滿了驚奇。
在哈佛醫(yī)學(xué)院的博士后階段，劉穎愛上了馬拉松?；貒螅蚱迋z一起去過不少其他城市參加馬拉松比賽。前陣子，劉穎還去丈夫單位“蹭跑”了長跑比賽，拿了第三名。她喜歡“泡健身房”，除了有氧運動，還有針對胸、肩等肌肉群的局部力量訓(xùn)練。不只是放松，整個身體機能都要保持健康高效，才能為思考提供能量。
如果科研是一場賽跑，劉穎已將時間線拉長到了接下來的二三十年。如此一來，她也不再為眼前得失太過焦慮?！捌鋵崿F(xiàn)階段我自己的研究中，還沒有哪個發(fā)現(xiàn)是讓我覺得結(jié)果是超出預(yù)期、太神奇而不可思議的。現(xiàn)在很多研究都是在別人發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上的深入。還是希望今后自己能開拓一個領(lǐng)域或者做出一些新東西?？蒲幸膊皇强炊唐冢酉聛矶昀?，只要能做出一些獨創(chuàng)的東西就可以了?！?
四
作為科學(xué)研究者，劉穎似乎躲不開社會的主流“女性”觀念，這讓她有時覺得困擾。
“明顯不一樣的是，幾乎媒體每次采訪我，都會問你怎么平衡工作和家庭，但我沒有覺得采訪哪個男老師會問到這樣子的問題。”劉穎有些哭笑不得，“那是不是說明在整個主流認(rèn)知中，社會所期待的男性的家庭生活責(zé)任比重要低很多呢？”
工作中，劉穎有時也感受到來自性別偏見的壓力?！昂孟裾麄€社會主流認(rèn)知中，女性首先得顧家，不然就是失職，男性要是沒有那么顧家的話，大家會覺得你在拼事業(yè)?！眲⒎f表示，“但另一方面，男女在科研和工作上明明是一樣的標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致社會對女性的要求很高，因為相當(dāng)于你兩邊都得做好才行?！?/p>
面試學(xué)生時，不少女生都會問她，老師您怎么來平衡家庭和工作，但從沒有男生問這種問題。“學(xué)生在選擇時也會面臨這種壓力?！睆膭⒎f的個人經(jīng)歷來看，生物領(lǐng)域的本科生及博士生中，女性比例比男性要高不少。但到了博士后階段、尤其到了有教職的階段，性別比例出現(xiàn)了很大反差。
“其實到了做博后的年齡，剛好很多人可能面臨著成家。女生一方面可能因為家庭責(zé)任感，另外一方面可能也是精力分散，研究也沒有辦法做到這么好了，我覺得這是一個很重要的原因。”
對自己目前的學(xué)術(shù)研究，劉穎覺得沒達(dá)到她的理想狀態(tài)。2017年是她回國入職北大的第四年，前三年的狀態(tài)有些急躁。囿于職稱考評的壓力，選研究課題時她不太敢選極費工夫的。這幾個月，她心態(tài)有了個轉(zhuǎn)變：“我覺得可以放慢下來，真真正正去想一想未來能夠在哪個領(lǐng)域可以有突破，然后去試一些以前不太敢試的東西?！?/p>
前段時間，“知識分子”微信公號主編饒毅邀請劉穎擔(dān)任小學(xué)生科學(xué)課的主講人。劉穎教孩子們做了當(dāng)年那個從香蕉中提煉DNA的實驗。在宏觀物理中，人類震撼于宇宙無垠，感嘆自身之渺小。而那些被忽視的微觀生物，則讓人驚嘆生命的神奇和偉大。
“生命本身的存在就足以令人敬畏?！眲⒎f說。隨著現(xiàn)代生物研究的不斷深入，很多新發(fā)現(xiàn)在不斷推翻以前的認(rèn)知。在劉穎看來，這警醒著我們要保持敬畏，不要為眼前成就而沾沾自喜并對科研乃至生命掉以輕心。
