科学家掠影

李国红:我的科学旅途

日期:2020-07-03  浏览次数:374

本文刊载于《知识分子》博客 2017510


       我来自湖北省黄石市的一个普通农民家庭,父亲是60年代初的高中生,在我们那个小山村里也算是知识分子了,所以小时候,父亲就是我眼中知识最渊博的人,也是我最崇敬的人。虽然我从小比较调皮,但是在父亲的影响下,我一直都比较喜欢学习,成绩在学校也一直名列前茅。在那个时代,家里十分清贫,姐姐和哥哥相继辍学,最后父亲把所有的希望都寄托在我的身上,家里倾其所有供我上学。经过自己十几年的寒窗苦读,我在1991年考上了武汉大学病毒学系,我也成为我们那个小山村里的第一个大学生。

        武汉大学位于东湖之滨,坐拥珞珈山,校园环境优美,风景如画,被誉为“中国最美丽的大学”。但在四年大学时光里,我去得最多的地方还是图书馆,因为在那里我可以体会到知识的魅力。 

        在1997年,我面临着毕业后的选择,是继续在国内读博士,还是出国留学。一次偶然的实验发现,改变了我的人生轨迹,使我的研究兴趣一下子转到染色质与基因转录调控方向上。1997年我被评为北京医科大学优秀研究生,学校奖励了1000元的奖学金,这是我当时最大的一笔财富了。我决定利用这笔钱,作为联系出国的费用。功夫不负有心人,在不到一个月的时间里,我幸运的拿到了三个Offer,而且还都是全额奖学金。最后我选择去德国马普细胞生物学研究所的Peter Traub教授的实验室。

       留学德国,对于我来说,是个极大的挑战。首先我必须面对语言关,教授人很好,专门给出几个月时间让我去学习英语口语,还特意请了一个口语老师给我辅导,经过大约半年的努力,慢慢地我的英语提高了一些,和教授以及实验室的其他成员也可以沟通了。当时教授六十多岁,是研究所的所长,他主要研究中等微丝蛋白在细胞核内的基因转录调控功能。当时,这个研究方向不是这个领域的主流,被许多人批判,但教授坚信他的理论,围绕中等微丝蛋白的核功能研究了二十多年。我常常被他这种对科学研究的执著追求精神所打动,也深深影响了我的科学成长道路。德国人做事认真严谨是世界公知的,从教授的一言一行上,我也是深刻地体会到了这点。另外,虽然当时他已经60多岁了,但工作仍然非常努力,他每天早晨6点半就来实验室,一直到下午6点半下班,有时周末也加班。在他的生活中,科学就是一切,他除了科学外,几乎没有其他爱好。经过四年多的刻苦钻研,我发表了四篇第一作者和一篇第二作者的文章。这几年严格的科学训练给我打下了扎实的生物化学和生物物理基础,同时培养了我对科学和实验务实严谨的态度,也激发了我对科学未知世界不断探索的兴趣。 

        回首我在德国度过的美好时光,有两件事情令我印象深刻。一件是德国这个民族特别严谨和认真,我在德国有个邻居,是位70多岁的德国老人,他的工作主要是负责研究所的安全工作,类似国内的保安。他每天仔细检查整个研究所里每栋楼每个房间里的水电和其他安全,一年365天,天天如此,检查得非常认真。第二件事就是博士论文答辩,在德国,博士论文是人生中的一件大事,每个学生都非常重视,导师也非常重视。与美国和中国不同的是,在德国海德堡大学的博士论文答辩,不是公开的,只有4个考官参加,同时也不能用PPT,只能用粉笔在黑板上用20分钟讲述你的论文,然后大约有20分钟回答关于论文的问题,最后就是20分钟问答与论文没有什么直接关系任何考官想问的问题。我由于英语口语不太好,论文答辩演练了不下50次,我爱人为了帮助我还扮演考官的角色和我一起反复演练,还要在黑板上模拟,把报告时间严格控制在20分钟,争取没有一句多余的话。经过这样努力的练习和熟悉,最后我的博士论文拿到了最高分。

        经过在德国近五年的学习,我在生物化学和生物物理学方面得到很好的系统化的训练。同时,在这几年中,我发现自己对染色质结构与基因转录调控更加感兴趣了,于是我决定联系到美国进行博士后训练。 

        基于我个人的兴趣和研究背景,我选择的研究方向是30nm染色质纤维结构与功能,特别是30nm染色质水平上的基因转录调控机制。自2006年夏天,实验室从新泽西搬到了纽约曼哈顿,每天我都得坐城铁上班,单程差不多一个半小时,一般都是早上九点出门,晚上半夜到家,周末也不例外。当时为了能把课题做好,我总感觉心里憋着一股劲,无怨无悔。这个课题难度很大,也非常富有挑战性,但我对这个课题非常感兴趣,想一步一个脚印,把这个课题坚持下来。

        2008年初,我们终于找到了课题的突破口,经过无数次摸索和不懈的努力,我们能够成功实现30nm染色质纤维的体外转录。我们经过一系列的体内外实验证明30nm染色质纤维能够被先锋转录因子结合,然后在染色质重塑因子和组蛋白乙酰转移酶的作用下,30nm染色质纤维被打开,促进其他转录因子和转录机器招募到启动子上,从而激活基因转录,这一成果2010年发表在Molecular Cell 上。

        2010年我怀着满腔热情正式回到中国科学院生物物理研究所开展科研工作。慢慢地我发现管理实验室也是很大的一门学问,这是我原来的背景训练中缺少的部分,原来在国外做博士和博士后,只要做好自己的课题就可以了,但现在是要带领十几个年轻人一起干,怎样调动他们的积极性和激发他们对科学研究的热爱和激情,怎样把十几个人的力量凝聚成一股干劲,都是摆在我面前的一些问题。我经常给他们讲讲我的学习奋斗之路,以及我们课题的科学研究意义的重大,谈心时也会讲到人生观,价值观等等。不过我发现,身为七零后的我,和这些八零后,甚至九零后的年青人在很多方面还是存在差异的。有时,他们会问我:“李老师,您为什么总是这么精力充沛地做科学?”我回答他们,因为我热爱科学,科学已经是我生命里重要的一部分,我的工作就是我的兴趣,探索科学的未知世界,就是我最大的爱好。工作上我努力让我的工作思想能够潜移默化的影响团队的成员,树立良好的工作态度,生活中我努力让学生感觉到我一直和他们在一起。在取得成功的时候,我也会第一时间和团队一起分享成功的喜悦。 

        1953年发现DNA双螺旋结构61年后的同一天,我们和朱平实验室合作,在Science杂志上发表了长篇研究论文,用冷冻电镜的方法,我们发现了30nm染色质纤维的左手双螺旋结构。Science杂志同期配有英国剑桥大学Andrew Travers博士的评述文章,同时Science编辑还配有“Double helix, Doubled”的评述。这一重大研究成果在国内外都引起了强烈反响,被多家国内外媒体广泛报道,同时也更加激励我在染色质高级结构及其表观遗传调控领域去发现更多的科学真理。

       最后我要特别感谢我的爱人和两个孩子,是他们在背后默默地支持和理解我的工作,让我能够全心全意地专心于自己的科学研究,同时在工作之余也让我感受到家庭的温暖和幸福。再次感谢陪伴着我一起走过的老师和朋友,是你们给了我知识和前行的力量。在我的科学探索的路上,我将穷尽我毕生的精力努力的发出更多的一点光芒,期盼能更好的服务人类的生活。