颜宁：在迷雾旷野中寻找真理之路
颜宁——创造者
颜宁带领着她平均年龄不到30岁的团队成功攻克了膜蛋白研究领域最受瞩目、国际竞争也最激烈的课题。这项伟大的成就将为针对人类疾病开发药物做出至关重要的贡献。
文 | 《人物》杂志记者 葛佳男
采访 | 葛佳男 周珊珊
编辑 | 赵涵漠
摄影 | 黎晓亮
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2014年1月的一天，距农历新年还有不到一周的时间。晚上7点，清华校园里已经看不见什么人，结构生物学中心所在的楼层却灯光通亮，结构生物学家颜宁女士和她课题组的5个学生没有一个人回家，集体在实验室待命。
对于他们来说，这一天比即将到来的年节更为重要：两天之前，他们终于得到一颗优质的葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体，由两位学生用零下170度的低温罐装着，搭高铁送去了上海同步辐射实验室。尝试无数次，积累很多年，能否收集到高质量数据，取得实验的最终成功，今晚便是检验收割的时刻。课题组里年纪最长的博士后邓东给大家点了外卖，特意挑了「必胜客」，「当时说必胜嘛，我记得很清楚。」
颜宁没有跟学生们一起吃晚饭。她比其他人更加紧张，待在几个房间开外自己的办公室，「惴惴不安的，也不敢跑去看，我怕我一进去给他们压力太大，他们手再抖一下什么的……我就等着，等着。」
解析GLUT1的结构，探究这个对人体来说至关重要的葡萄糖转运蛋白（glucose transporters，简称GLUTs）长什么样子、如何工作，这是清华大学教授颜宁近7年以来最重要的工作。
葡萄糖是维持人类生命活动的最基本能量来源，只有进入细胞内部才能被人体利用。但是在一般状态下，由于葡萄糖亲水，而细胞膜疏水的特性，细胞对于葡萄糖来说相当于一座围城，外面的糖分子进不去，里面的糖分子出不来。葡萄糖转运蛋白就像是细胞膜上站岗的守城卫兵，在合适的时候为葡萄糖打开城门，使之通过高墙，发挥作用。
在人体14种葡萄糖转运蛋白当中，GLUT1是最早被科学家发现的。它几乎存在于人体的每一个细胞，对于维持血糖浓度稳定和大脑供能起到关键作用。GLUT1还与一系列遗传疾病有关，如果在胚胎发育的过程中，GLUT1无法正常发挥作用，将会影响葡萄糖的正常吸收，导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等一系列疾病，癌细胞高度依赖的葡萄糖也需要通过GLUT1摄取。
自从1985年GLUT1的基因序列被鉴定出来之后，获取它的三维结构成为膜蛋白研究领域最受瞩目、国际竞争也最激烈的课题之一。全世界的许多结构生物学家都在为此努力，颜宁的竞争对手遍布美国、欧洲、日本，其中很多科学家已经付出了近20年的时间。眼下，颜宁和她的团队终于来到了最后的关口。
7点半，8点，9点……数据从上海源源不断地传回来。解析蛋白结构的基本方法包含4个步骤，获得大量无杂质的目标蛋白质，筛选条件使蛋白质结成可观察的晶体，利用X射线衍射的技术手段获得衍射图谱，最后计算搭建结构模型。
晚上10点半，颜宁办公室的门被敲响了，邓东站在门外。「出来了？」「出来了。」两人对视一眼，条件反射般狠狠击掌，然后一起往实验室的方向「哒哒哒」飞跑。这一次，这个来自中国，平均年龄不到30岁的团队赢了。
2014年6月5日，世界上最权威的自然科学期刊之一《自然》正式发表了这项成果。2015年，因为在膜蛋白结构研究领域的重要贡献，颜宁同时获得国际蛋白质学会「青年科学家奖」和赛克勒国际生物物理奖。「要针对人类疾病开发药物，获得人源转运蛋白至关重要」，斯坦福大学医学院分子与细胞学教授、2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩·科比尔卡对《自然》杂志评价，「因此，这是一项伟大的成就，该成果对于研究癌症和糖尿病的意义不言而喻。」
「其实现在想就是挺激动，」回忆起那个冬夜，在电脑上看到结构的时刻，颜宁依旧记得那种无法言说的喜悦，她感觉到那就像美国科学院院士、华裔生物学家王晓东说的，上帝带着你打开了一扇窗，让你一下子看到了一个神迹，「这是世人以前不知道的，突然间被你首先窥到了，你想那是一种什么样的奖励。」
夜晚是颜宁一天中最喜欢的时刻。当周遭安静下来，感官变得敏锐，精力集中于一线，头脑和思路变得异常清晰。她的同事和学生们都知道，颜老师是「在中国过美国时间，在美国过中国时间」，常常晚上10点出现在实验室，双眼发亮，跟准备离开的学生打招呼。
做探索性研究的感觉，就像是在黑夜当中摸索。科学家的面前是一片迷雾旷野，不知道研究方向是否正确，不知道要花费多少时间，甚至不知道最后能不能做得出来。实验室的博士生孙鹏程对记者说，他们只能不断尝试，「可能前面有100条路摆在我们面前，然后有的人运气好，可能你第一下就试出来了，但你有可能运气不好，你可能试了99条都没试出来，只剩最后一条了，就看你还有没有勇气去试。」也因如此，外界对结构生物学研究技术含量的质疑由来已久，甚至戏谑地将他们称为「工匠」，「劳动密集型」，「体力是基础，运气是关键」。
颜宁完全不能同意。跟很多人对中国科学家某种「勤勉，甚至过度勤勉」的刻板印象不同，颜宁从来不对学生来实验室的时间做硬性规定，一有时间就组织学生们「偷懒」，聚在小会议室聊八卦，玩杀人游戏。三季《爸爸去哪儿》一集不落。
科研上，颜宁最讨厌的就是「蛮干」。她说自己喜欢那种「聪明动脑子，加稍微懒惰一点」的学生，「这就意味着他是多快好省地做出事情来，对吧」。GLUT1的结构是膜蛋白结构研究领域公认的硬骨头，颜宁带领她的团队半年就攻克了难关。「到现在为止我的运气不坏。我经常说运气不坏，这是故意谦虚一下，其实我是一直在动脑子分析，而不是蛮干，如果你蛮干的话，你真的就是每条路去走了。」
做GLUT1的结构最大的难点在于结晶。晶体是完完全全同样的分子规则反复的空间排列，如果无数个一模一样的克隆人像阅兵方阵那样整齐排列，就可以被看作大晶体。GLUT1分子太小，无法被显微镜直接观察，必须获得它的结晶才能够探索结构；另一方面，它又高度活泼，常常是歪七扭八的，很难乖乖保持一模一样的状态，规规矩矩排成方阵供人检阅。这些不听话的小东西在什么环境条件下才能结晶？他们几乎没有任何经验和理论支撑可供借鉴。基于对蛋白本身的了解，颜宁开始分析：要把GLUT1「搞残」，让它动得慢一点，再慢一点。她让学生们去阅读大量文献，试图找到一个突变方法，使GLUT1在还能工作的前提下将速度放慢几千倍，然后再运用低温和合适的去污剂，近一步降低分子运动的速率。
15年以前，刚刚从清华本科毕业，到普林斯顿大学念博士的时候，颜宁常常跟导师施一公争执。国内名校毕业、第一次出国的小女孩又自卑，又自负，信仰勤力，面前有100条路，非要一条一条都试过才甘心。「我后来就发现，我不论怎么跟他争，最后我把所有路走了一遍，发现好像还是他说的那个是对的。」很多年以后她才慢慢发现，这缘于长期经验积累和严密分析所形成的「科学直觉」，就像在路上看到一辆飞驰而过的汽车，有经验的社会人一定会本能地闪躲一样。
如今，她成了那个给团队指路的人。她说自己不相信运气，只相信实力。「我确实对于获得人源葡萄糖转运蛋白的晶体结构有点骄傲，因为这个工作完完全全是按照逻辑一步步拿到的结构，而不是靠『筛选』。我很高兴，因为这是一次严密逻辑的胜利。」
「科学研究真的需要运气吗？我现在越来越不相信运气这种东西了，老有人说我们有运气什么什么的，那是大家只看到你走运的时候，没看到你不走运的时候，我觉得还是sense吧，就是你训练积累到一定程度，它是水到渠成的。」
科学竞争是一场争分夺秒的竞赛，没有第二，只有第一，不管付出多大的努力，都有可能被其他人抢先一步。曾经有近两年时间，每周四、五凌晨一点，颜宁的团队都会自动醒来——那是《自然》和《科学》杂志网络版上线的时间。邓东曾说，「再困，我也会爬起来坐到电脑前，看有没有人发表类似的成果。」颜宁记得看到结构之后，自己最多「激动了一秒钟」，脑回路立刻转换，「这么顺利，别人一定做出来了，赶紧写paper。」她用不到一个星期的时间就把论文投了出去。但这并不意味着科学家之间仅余竞争。实验成功后的一段时间，颜宁常常收到来自世界各地的同行的邮件。这些竞争者在信里写，恭喜你，我做这个课题做了10年没做出来，你居然把它做出来了。三分的自我惋惜，更多的则是乐见突破的祝贺：心里难受是肯定的，但毕竟这个结构在自己的有生之年被看到了。
颜宁享受这样的纯粹和辽阔。「同行之间，除了同行相轻之外，其实还有一个是惺惺相惜。特别是科学界，纯自然科学，更多的是惺惺相惜……因为你在乎的就是那个词，真理，你真正喜悦的是这个领域往前进步了。」
颜宁对科学最初的想象来自于童年。那时她家住北京大兴的一栋楼房，四层，窗户在床的旁边。夜里爬上床，拉开窗帘，眼前就是满天的星斗。她常常对着星星胡思乱想：宇宙之外是什么？都说宇宙是无穷的，无穷是什么？有没有时间隧道？人眼看到的信息，大脑是怎么处理的？是一种天然生发的、没有边界和指向的畅想，直到高中毕业，顺应父母的期望来到清华大学生物系，颜宁还和很多人一样看不到未来在哪里，从未想过将科研当作一生的事业。
2000年，颜宁来到普林斯顿大学继续攻读分子生物学博士。在这座爱因斯坦度过晚年的美丽小镇，教课的大多是上了年纪的老教授，经典论文，甚至课本中看到的研究成果很多都是他们亲手做出来的，科学研究在他们的讲述当中变成了生动有趣的故事。她常常看到一对美国科学院院士夫妇，夜半时分，各自守在各自的实验室里，佝着身子，观察显微镜下的果蝇。那画面非常安静，非常美好，「那种简单和执着让我感动，觉得我将来就是要这个样子，很简单地做自己喜欢的研究。」
一年级结束之后，颜宁进入施一公的实验室正式开始实验研究。2004年以后，实验室又多了两位来自清华的师兄，当夜幕降临，三个人就开始用小音箱在实验室里放中文老歌，就着旋律各自做各自的实验，很少交谈，却心照不宣。一切正是她期望的样子，「那感觉可好了。」
颜宁很少去想国家、未来之类的大问题，科学对她的吸引力来自各种触手可及且具体而微的快乐：创造知识带来的智力兴奋，接受挑战、偶开天眼的刺激，同行相敬的学术氛围，以及这些纯粹的、美妙的小小时刻。
她性格率直，很少用大词，把自己的工作比作「打怪通关」，令她着迷的永远是最重要、最困难的问题。「什么叫重要？就是你做出来能进教科书。这个这么重要，为什么还没人做它？后来说它很难。那很难才好玩儿啊！」这位38岁的科学家语速飞快，喜欢扎马尾辫，穿印有「清华」字样的紫色帽衫，由内而外洋溢着小女孩式的热情。
「小女孩」也是颜宁周围的朋友对她最常做出的评价。她兴趣极广，什么小道消息、八卦新闻、电视剧、网络小说，都能滔滔不绝地聊起来。颜宁本科时期的同学、至今的闺蜜李一诺告诉《人物》记者，有一天颜宁突然看上了深圳一档叫做《极速前进》的旅行节目，非拉着李一诺一起去参赛，认认真真去微博上给节目组写了好长的评论，「结果人家也没搭理她。」
李一诺说，「颜宁其实就是一小女孩，只不过是在科学领域做事。她很多想法和什么都非常小女孩，所以也非常可爱。」
但是，直到最近，颜宁才意识到「性别」对于科学家来说可能意味着什么。她曾在一篇文章中描述了这种隐秘的阻力，「今年之前，对于各种『女科学家』活动，我其实是拒绝的，因为我不喜欢自己被贴上任何标签，我只相信实力，无关性别、年龄的实力……但是，当我慢慢意识到许多女孩子，特别是我自己的学生，并不是没有实力，只是因为社会家庭的共识，因为在某一阶段或主动或被动地必须做选择题，而脱离了她们本来挺有天赋的科研世界，我真的挺痛心。于是我开始参与到支持青年女科学家的各种活动中。」
从那时开始，她在举办学术论坛时会特别邀请优秀的女性科学家。有一回学院面试博士生，在场的一位男老师问面前的硕士女孩，你现在到了一定的年龄，将来怎样平衡家庭和科研？条件反射般，颜宁立即打断了谈话。她跟女孩说，「你可以不回答这个问题，这是一个有性别歧视的问题」。然后当场质问那位男同事，你们为何从来不问男性如何平衡家庭和工作？在微博里转发艾玛·沃森在联合国就女性主义议题所作的演讲时，颜宁提到了这件事。「我是自己被问了这么多次之后才意识到这里面的隐形性别歧视，」她写道，「凭什么女性就一定要平衡家庭和工作？」
然而她也知道，从前的不在意，是因为自己比一般女性科学家的运气更好。她至今跟父母生活在一起，他们非常支持她的事业，生活上的照顾无微不至，她形容自己几乎是「十指不沾阳春水」，能够心无旁骛地投入科学。
做结构生物学研究十几年，颜宁觉得自己也渐渐变成了研究的一部分。她最近常常想，生命到底是什么呢？看过那么多生物的奇妙结构，她发现人类工程所创造出的机器，大自然其实都早有设计，「并且比你这个要精妙得多……没有一台人造的涡轮机能比得上你身体里这些机器利用能量的效率。」她感到卑微，人类到底能不能超越自然之力，创造出独特的新东西？她又觉得高兴，至少，作为科学家，自己已经得到了许多额外的奖赏。
刚从普林斯顿回到清华组建实验室不久，同事刘国松教授曾经跟她说过做科学家的三个境界：第一重是职业，最下乘，不过将科研当作了谋生的手段；第二重是兴趣，那时她以为这已经是科学家的境界了，追求兴趣，多么的超凡脱俗；第三重，刘国松说了两个字，「永生」。那一刻，李白和杜甫的影子突然从颜宁的脑海中跳了出来，她觉得自己「有点被震撼」。
那天凌晨，她在博客中这样写道：「从事基础科研的科学家何尝不是有这么点虚荣心呢？神龟虽寿，犹有竟时。你的发现留在历史上，作为你的一个标志一直传下去，确实是某种意义上的永生。」
自从1985年GLUT1的基因序列被鉴定出来之后，获取它的三维结构成为膜蛋白研究领域最受瞩目、国际竞争也最激烈的课题之一。全世界的结构生物学家都在为此努力，颜宁的竞争对手遍布美国、欧洲、日本、英国，其中很多科学家已经付出了近20年的时间。然而这个课题最终由颜宁和她的团队在6个月之内攻坚成功。
本文转载自《人物》杂志最新一期封面文章，《赛先生》获授权发表。
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