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劉穎:在多維世界里精彩綻放

發布時間:2019-07-25 作者:段風華 來源:中國教育新聞網-《神州學人》雜志

2019年4月,北京大學分子醫學研究所研究員劉穎獲得“中國青年女科學家獎”。實至名歸,近年來,劉穎在細胞應激和穩態調控這個研究領域取得了突出成績,發現了調控細胞感知氨基酸水平的新蛋白KLHL22,揭示了該蛋白在衰老和乳腺癌發生中的重要作用,發現了由組蛋白和DNA甲基化介導的線粒體應激的跨代遺傳,證明二型糖尿病藥物二甲雙胍直接作用于溶酶體途徑進而延緩衰老,提出了細胞存在對線粒體功能進行監察的新概念,并利用全基因組篩選發現了參與線粒體應激的新基因。

正是因為在研究領域的貢獻,劉穎成為美國霍華德·休斯醫學研究所(HHMI)國際研究學者,她還被《麻省理工科技評論》選為“中國35歲以下科技創新35人”。

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談到這些成果,劉穎說:“讓我最高興的一點不僅僅在于科研上取得的成果、獲得的認可,更在于我們的研究有很強的社會應用價值,對衰老相關疾病和乳腺癌等的治療提供潛在靶點,會有一定的生物應用前景。”

從2013年底回國,短短5年間,劉穎做科研、帶學生、發論文、參加科普電視節目、結婚生女、參加馬拉松……在多維的生活里,她活出了最精彩的自己。

對生命現象的好奇是她做科研的核心動力

小時候,對自然充滿好奇的小劉穎喜歡在戶外看螞蟻,一看就是很長時間,她想知道小小螞蟻的世界到底是怎樣的。隨著自己慢慢長大,繁重的課業負擔讓她暫時忘記了小螞蟻的世界。直到高中接觸到生物課和生物實驗時,那顆熱愛自然的心又被喚醒了。2002年,填報高考志愿時,她鐵了心要讀生物專業。大學只報一所——南京大學,專業只選一個——生物。盡管高考時劉穎的分數也過了北京大學和清華大學的錄取分數線,但對生物專業志在必得的劉穎說:“那時候生物是熱門專業,只有在全省排前幾名的學生才有機會學北清的生物專業,我太喜歡生物了,就填了南京大學的生物專業,并且不服從調劑。”

從此,這位陜西姑娘一路前行,從陜西到南京,再從中國到美國,從美國西南部的達拉斯到美國東海岸的波士頓……劉穎的人生軌跡漸行漸遠,但研究方向卻越來越明確:細胞。

劉穎說:“我選擇做科研,就是因為它比較自主、獨立,可以滿足我的好奇心。我可以自由地決定我想研究什么,我對什么感興趣。同時,它是在前人成果的基礎上去發揮自己的創造力。這兩點是我熱愛科研的理由。從本科開始,我就確定了科研這個大方向。”

劉穎的研究方向是細胞“逆境”,主要包括“能量”和“營養物質”的缺失。在美國哈佛醫學院跟隨加里·魯弗肯教授進行博士后研究時,她決定將線粒體作為研究方向。線粒體是為細胞提供主要能量的細胞器,受損后極易引發神經性疾病或心血管疾病。“線粒體為細胞提供90%的能量,我們會用線粒體的抑制劑限制它工作,看看細胞會做出怎樣的反應。”

劉穎發現,線粒體受損后,模式生物秀麗線蟲會試圖修復線粒體功能,還會激活排毒和免疫反應。此外,劉穎還找到了監察基因,并發現一些生物代謝途徑在監察中起作用。她的這一成果發表在《自然》雜志上。“我們有可能通過對線粒體應激的研究,實現對線粒體應激啟動的控制,最終可能會延緩衰老并預防相關疾病。但現在還處于最初、最基本的研究階段,距離藥物研發還很遠。”

留學讓她看到更廣闊的世界

大學畢業,劉穎遠赴美國得克薩斯大學西南醫學中心,師從劉清華教授攻讀博士學位。位于達拉斯的西南醫學中心匯集了一大批杰出的科學家,有6名諾貝爾獎獲得者,22位美國科學院院士,16位美國醫學院院士,2500多位教授、科學家、醫生。在生物醫學領域,該中心的諾貝爾獎獲得者人數多于美國國立衛生研究院、哈佛大學醫學院和斯坦福大學醫學院。華人科學家王曉東在該中心工作期間曾對細胞凋亡研究作出了重要貢獻。

在高手云集的西南醫學中心,劉穎遇到的挑戰自然不一般。語言是第一關,留學第一年她還不能完全聽懂老師的講課,就在晚上花兩三個小時反反復復聽錄音。除了語言關,最大的挑戰還是科研。劉穎要從最基本的轉化實驗開始學起。到了周末,實驗室沒人,劉穎便去隔壁實驗室求助師兄。回憶那段時光,劉穎感慨道:“我讀博的前兩年挺拼挺辛苦的,當時前后做了四五個課題,怎么做都不對,一直拿不到理想的實驗結果。”一次又一次的失敗,讓劉穎開始動搖,還能順利畢業嗎?會不會延期?要不要換個專業?

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“那時候覺得自己挺慘的,在實驗室做到晚上十一二點還跟自己想的結果不一樣。”劉穎說,“但是由于我一直對探知生命現象本質有著強烈的好奇,因此我沒有放棄,而是通過積極的心理調整,漸漸地對做科研有了全新的認識。我開始換個思路看待它——和預期不一致的實驗結果并不是失敗,它同樣提供給了我一些信息。而且,早一天知道這條路走不通,就可以早一天轉到正確的方向,這并不是一件壞事。”

到了博士二年級下學期,劉穎的課題進展開始峰回路轉、柳暗花明了。2009年夏天,劉穎的研究成果順利在《科學》雜志發表,她對自己的科研能力也更有信心了。

回憶留學,劉穎有兩點感受最深。“一是要敢于挑戰權威,即使在上課的時候,學生和老師也是平等的,學生要大膽表達自己的觀點和想法,而不是單純接受老師的講授。我現在指導學生時,也鼓勵學生不要盲從,要多查文獻數據,多思考。另一點就是要敢于表達自己。剛到美國時我挺害羞的,慢慢適應以后我感覺好多了,現在我很享受和大家分享交流的過程,包括作演講等。”

從事科學研究是她上大學時的志向

2013年底,劉穎結束了7年半的留美生活回國,目標只有一個——北京大學。“我還在上本科的時候就想以后建立自己的實驗室,從事自己感興趣的科研。當初從美國回來,我就很堅定,就像當年的高考志愿我只報了南京大學一樣,這次回國,我也只報了一個學校,就是北京大學。”

劉穎坦言,剛出國時并沒有想到要回國。但在留學的后幾年,看到國內的研究環境越來越好,人才吸引力度不斷加大。與此同時,美國對相關研究經費不斷削減和限制,劉穎的回國愿望也越來越堅定。劉穎笑著說:“剛出國的幾年是根本沒想回國的事,但后幾年又根本不想留下來的事,就一門心思要回國。”

29歲的劉穎回國成為北京大學的博士生導師,隨后入選國家“青年千人計劃”。她有12個博士生,最大的一個只比她小3歲。但這些并沒有帶給她任何壓力,和這些學生在一起,也毫無違和感。“學生們有什么事經常會跟我說,辦公室和實驗室要是有什么八卦,我基本上都是首先知道的……”

從考研、留學、讀博一路走來的劉穎很能體會學生面臨的各種壓力,所以她不給學生定時間要求,她認為時間不等于效率,而是注重結果,注重教會學生科研方法。“像我們這種實驗科學,其實是一種不斷嘗試的過程,90%以上的概率會得到和事前預想不同的實驗結果。雖然我對學生在實驗室的工作時長沒有要求,但他們出的成果并不比別的實驗室少。”

談到有些導師與學生之間的隔閡與矛盾,劉穎認為,問題還是在于溝通交流。由于每個人的抗壓能力不同,所以導師在指導學生方面也要因人而異。“我很理解他們,有時候他們做科研不太順利,我就帶他們去吃飯,開導他們,講我自己的經歷。我的性格很獨立,好強,外面的壓力其實沒有我對自己的要求高。學生自己要有目標,但事實上有的學生很像鴕鳥,快要畢業了,還沒想好自己以后要做什么,不太敢面對現實。而我是想好未來以后,就很堅定地朝自己的目標去努力。”

相比較美國的博士生導師一般帶3-4個學生,其中還包括博士后,國內的博士生導師帶的學生數量會多一些,10人或更多的情況比較普遍。劉穎認為,導師如果帶太多學生,對學生的指導就不可能不受影響。她希望能借鑒國外的博士生導師制度,例如日本的梯隊式管理模式,或者設一個副研究員的崗位,也會有利于科研管理。

回國至今,劉穎取得了多項原創性成果:首次證明神經肽介導了神經細胞內線粒體抑制激活其他組織的細胞非自主性應激反應,發現了線粒體損傷的隔代遺傳現象等。

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近10年來,劉穎已相繼在《科學》《自然》《細胞》等學術期刊上發表多篇文章,出色的科研能力不言而喻。當問到網上把她和顏寧、胡海嵐這幾位優秀女科學家對比時,劉穎笑著說:“我看到了,不過我不太喜歡這樣的比較。每個人都是獨立的個體,沒有什么可比性,我只會關注自己做的事。”

馬拉松讓她收獲了科研感悟,還有愛情

在哈佛醫學院做博士后時,劉穎身邊很少有中國學生,學業的壓力、生活的孤單讓她孤獨感倍增。外表大大咧咧的劉穎,內心依然敏感。有一段時間,她很害怕面對孤獨,甚至一度有些抑郁。但理性而又堅強的劉穎不愿意妥協:“除非戰勝了孤獨,或者享受自己的這份孤獨,才能達到完滿。”

哈佛大學醫學院所在城市波士頓有悠久的馬拉松比賽傳統。那時劉穎的家和學校都在查爾斯河畔,每天抬頭看向窗外,總會看到很多沿河奔跑、揮汗如雨的人。那樣的暢快和自由是她從來不曾有過的體會,她開始加入到跑步的人群中,后來甚至還參加了波士頓半程馬拉松比賽。也正是在這一次次的奔跑中,劉穎感悟到馬拉松和科研有相似之處。“剛開始起跑的時候很興奮,但跑了幾公里后就很感覺很累,開始想何必自討苦吃,不過心里又告訴自己要堅持。當你最后沖過終點的時候,會特別有成就感,又想著下次還要報名。其實跑馬拉松就跟搞科研一樣,只要認準了這條路,再辛苦也要堅持下去。”

更加驚喜的是,跑馬拉松還為劉穎帶來一份意想不到的愛情。在波士頓的她和在芝加哥的他因為跑馬拉松相識了。劉穎回國后,他們的感情開花結果,先生為了她,也放棄了在美國的工作回國。如今他們的愛情結晶已經3歲了,一家人其樂融融地在北京安居樂業。

在工作和家庭中找到平衡點

回國以后,劉穎的生活被科研、指導學生、科普,以及各種活動填得滿滿的,但她卻依然從容面對,游刃有余。

在北大,劉穎的工作表是早上7點到辦公室,工作一段時間后趕在早上健身房人少時去鍛煉1小時,然后精神飽滿地再投入工作。晚上7點半,過了交通晚高峰,她開車回家,隨后的時間留給家人,不把工作帶回家。“孩子的成長不能錯過。她是我生命中很重要的一部分,需要我的陪伴。”劉穎說,“所以我只能在工作時間盡可能地提高效率。”

在劉穎看來,生活和工作并不矛盾,而且她更希望自己展現出一個現代、時尚、會生活的女科學家形象。生活中的劉穎顛覆了很多人對于女性科學家的傳統印象,她性情溫婉,面帶微笑,話語輕柔,喜歡時尚,纖纖十指涂著漂亮的指甲油,有時候還會搭配衣服配上大的耳環。“對我而言,科研是我的興趣愛好,我的工作,也是我生命中的一個重要部分,但并不是全部。”

“我不希望大家認為做女科學家就一定要放棄家庭生活。”作為女性,劉穎還有一個特別的心愿,就是希望所有熱愛科研的女學生不要受世俗觀點的影響。“不管是上電視節目,還是接受采訪,我之所以愿意走進公眾視野,就是希望能以自身的經歷來激勵熱愛科研的學生。出身、起點、性別,這些都不重要。只要你懷著一顆好奇心,熱愛科學,想要進行科學探索,就應該大膽地走下去。如果我看到一些女學生具有科研潛力,我一定會鼓勵她堅持下去。科研和家庭不是一道單選題,你可以在工作和家庭中找到平衡點。”

劉穎喜歡講課,她上課時會加入很多小故事,這些貼近生活的故事讓枯燥的知識點變得生動。此外,劉穎還擔任了河北電視臺《我中國少年》大型科普類節目的嘉賓。劉穎認為,這樣的形式對于科學普及是一種很重要的方式。“我一直對大眾科普很關注,之所以回國也有這個考慮。小時候,大人問我們長大要做什么,我們常常都會回答要當科學家。但科學如今在一些人眼中已不再熱門。孩子本來對大自然充滿好奇心,但經過一系列應試教育后,不少孩子的好奇心消失了。許多人的想法很功利:考高分,畢業找一份輕松又賺錢的工作。如果我的努力能讓孩子們多保持幾年對自然、對科學的好奇心,那也是好事。”

劉穎常常想起自己小時候對自然的熱愛,在錄制科普節目時,她更多是從孩子的角度去想問題,去進行講授。科普,對于劉穎而言,也是對未來中國科研人才培養一種責任和擔當。

當問到劉穎心中幾項工作的排序時,她毫不猶豫地說:“家人、工作、大眾科普這幾大塊,如果一定要讓我排序的話,家人是第一位的。”

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