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颜宁：当科学家是很幸福的事

       “做科学研究，如果你说可以不劳而获，一鸣惊人，真的没有吗？可能有，但是背后肯定离不开勤奋，在艰难的时候，需要非常严谨地去思考。”
       2019年9月21日，“2019年度求是奖颁奖典礼”在清华大学举行。2019年度“求是杰出科学家奖”授予普林斯顿大学颜宁教授以及北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院邵峰研究员。
       结构生物学家颜宁主要致力于跨膜运输蛋白的结构与机理研究，在国际上首次揭示人源葡萄糖转运蛋白、真核生物电压门控钠离子通道和钙离子通道等一系列具有重要生理与病理意义跨膜蛋白的原子分辨率结构，为理解相关疾病的致病机理及药物开发提供了分子基础。


“我喜欢自由的人生”


       1996年，颜宁考入清华大学生物科学与技术系。当全国的尖子生都成了自己同学的时候，颜宁有了压力。大学第一个学期，颜宁总是做同一个梦——考试不及格被劝退。那样的日子过得战战兢兢，期末考试，考高数时大脑一片空白，甚至平时倒背如流的基本公式却怎么也想不起来，那一刻，她感觉“噩梦成真”了。当成绩公布的时候，“67分”！颜宁释然了，发挥得那么糟糕都能及格，看来自己离劝退还是有距离的。
       没有了压力，颜宁的成绩也越来越优秀，在课余，她的生活也极其精彩，摄影、国标、游泳……她都有涉足。
       大三的时候，机会来了，颜宁被分子生物物理与结构生物学家饶子和带到了自己的实验室，在这里，她爱上了做实验的感觉，在摆弄烧杯、试管、显微镜的过程中找到了无限的乐趣。大四时，她就获得了诺和诺德中国制药公司的奖学金，同时也赢得了进入该公司做毕业设计的机会。因为表现出众，颜宁还没有毕业就收到了这家公司的offer，而且对方开出了优厚的薪水，面对这令人羡慕的机会，颜宁却摇了摇头。她说：“我了解自己，我喜欢做实验时的专注，但肯定受不了公司里朝九晚五的生活。因为我喜欢自由的人生。”
       2000年，时任美国普林斯顿大学分子生物学系助理教授的施一公回清华作报告，作为当年负责面试亚洲学生的“面试官”，他向清华学子们推介着普林斯顿大学。
       那时候的颜宁也在考虑出国，去看看外面的世界，也看看国外的科研环境，于是她给施一公写了一封很“拽”的信，信的结尾说：“我在各方面都很出色，我想把时间花在更有价值的地方。申请出国很浪费时间，如果普林斯顿大学录取我，我就不再花精力申请别的学校……”
       初生牛犊不怕虎，她的信成功“震慑”住了施一公，施一公远程电话面试了她。这封信和她优秀的个人实力使她成功拿到了普林斯顿的offer，也打开了科研工作的一扇大门。
       2000年，颜宁来到普林斯顿大学继续攻读分子生物学博士。在导师施一公的带领下，颜宁开始研究起肿瘤发生和细胞凋亡的分子调控机制来，她喜欢攻克课题的快感，沉醉在做实验的快乐中。
       四年后，她获得普林斯顿大学分子生物学博士学位。就在她准备继续深造的时候，她所在的实验室决定研究膜蛋白。要知道，这可是学术界公认的难题，很多研究者不敢轻易涉足，但这个命题却深深吸引着颜宁，因为她知道这项研究背后的意义——如果真的能做出成果，人类在攻克癌症的道路上就往前跨了一大步。于是，她又做出了一个让别人看不懂的决定——放弃攻读博士后，去新的实验小组。
       就这样，颜宁带领着师弟师妹们做出了第一个膜蛋白结构模型，让很多科研人员有些吃惊。在这之后，颜宁回国探亲，回到母校清华大学，偶遇大学时的系主任、医学院常务副院长赵南明。赵南明表示：“要是你能回来任教就好了，现在咱们国家急需你这样有想法的年轻人。”这一番话让她突然觉得，自己应该做点什么，为母校做点什么，为国家做点什么。于是她毅然决然选择了回国。


“学术女神”是这样炼成的


       2007年10月，颜宁回到清华，成为该校最年轻的教授、博导，她在医学院独立建设并领导了一个实验室，带领着她的团队开始了她的膜蛋白研究之路。
       “刚建实验室的时候，我都快疯掉了。”颜宁说，装实验台、订购仪器试剂、手把手教学生做实验……曲折之多，进展之慢，让急性子的她直抓狂：“大约有半年我都异常焦虑，后来步入正轨后，就顺畅得多了，感觉做实验跟国外没什么区别。”
       2009年，颜宁的研究成果被美国《科学》杂志评选为年度十大科学进展；一年后，颜宁团队解析了大肠杆菌中岩藻糖转运蛋白FucP的晶体结构；2012年，成果再次入选《科学》年度十大科学进展；2014年，首次获得人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，在英国《自然》杂志上发表了人类有望“饿死”癌细胞的研究成果，鼓舞了许多患者和研究者；2015年，获得塞克勒国际生物物理奖、国际蛋白质学会青年科学家奖……
       2017年2月10日，颜宁研究组在《科学》（Science）在线发表了题为《真核生物电压门控钠离子通道的近原子分辨率三维结构》（Structure of a eukaryotic voltage-gated sodium channel at near atomic resolution）的研究长文，在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道（以下简称“钠通道”）的3.8分辨率的冷冻电镜结构，为理解其作用机制和相关疾病致病机理奠定了基础。
       可以说，颜宁研究组成功地克服了层层瓶颈，获得了性质良好的蛋白样品，并利用单颗粒冷冻电镜的方法，重构出了可以清晰分辨绝大多数侧链的真核生物钠离子通道（命名为NavPaS）的三维结构。他们利用电镜技术，但是反其道而行之，放弃了对于大分子量蛋白的追求，而利用序列分析选取长度最短的真核钠离子通道，成功利用重组技术获得了表达量较高、性质稳定均一的美洲蟑螂（电生理重要模式生物之一）的钠通道蛋白。该结构的解析为理解钠通道的离子选择性、电压依赖的激活与失活特性、配体抑制机理提供了重要的分子基础，为解释过去60多年的大量实验数据提供了结构模板，并为基于结构的分子配体开发奠定了基础。
       2017年4月，就在颜宁在清华的地位和声望越来越高的时候，她做了个让很多人无法理解的决定——离开待了10年的清华大学，远赴美国普林斯顿大学分子生物学系担任教授。一时间，外界猜测如潮水而至，其实转身离开，她只是担心自己在一个环境里待久了，会故步自封不自知，哪里想到却被人推上争议的风口浪尖。
      喜欢自由人生的颜宁依旧告别了国内的争议，再次来到熟悉的普林斯顿，只不过，这一次，是以教授和博导的身份。到了国外，面对全新的挑战，颜宁从未退缩。2019年，她拿下“魏兹曼女性与科学奖”，之后，她又成了美国国家科学院外籍院士。
       科学研究只有第一没有第二，颜宁始终有种时不我待的紧迫感。她每天差不多能有14个小时“宅”在实验室里；如果在攻坚阶段，她甚至可以工作到凌晨五六点。
       “做科学研究，如果你说可以不劳而获，一鸣惊人，真的没有吗？可能有，但是背后肯定离不开勤奋，在艰难的时候，需要非常严谨地去思考，可以让你废寝忘食，这些都是我经历过的。当然，走心了之后或许会有灵光乍现的感觉。我做学生时做实验，有时不按常理出牌的，但还是做出来了。但是这中间已经付出了很多努力，要知道你没有走到那里的时候，自然不会有你想要的结果。”颜宁说。
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