九三學(xué)社社員、新當(dāng)選的中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)生物系教授孟安明為他的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絼?dòng)物——斑馬魚專門準(zhǔn)備了一個(gè)大大的房間。在這個(gè)充滿上千個(gè)海藍(lán)色魚缸的房間里，飼養(yǎng)著幾萬(wàn)條斑馬魚。這種魚最長(zhǎng)也不過人的一個(gè)小拇指長(zhǎng)，身上有著淺淺的斑斕的花紋。正是以這種小小魚類的胚胎發(fā)育過程為研究對(duì)象，孟安明帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)揭示了多個(gè)新基因在脊椎動(dòng)物胚胎的胚層和組織器官形成中的功能和作用機(jī)理。1998年，孟安明從美國(guó)回到祖國(guó)，在清華大學(xué)組建了國(guó)內(nèi)第一家以斑馬魚為模式動(dòng)物的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室。9年時(shí)光轉(zhuǎn)瞬即逝，孟安明以出色的成果證明了中國(guó)學(xué)者在發(fā)育生物學(xué)方面的杰出研究能力。
科學(xué)研究需要極度的耐心和毅力
動(dòng)物，當(dāng)然也包括人類，都是由單細(xì)胞發(fā)育為多種組織、多個(gè)器官構(gòu)成的個(gè)體。這個(gè)發(fā)育過程受到基因表達(dá)、信號(hào)傳導(dǎo)以及環(huán)境等多方面的影響，如果任何一個(gè)環(huán)節(jié)失常，都會(huì)導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常，造成畸形和缺陷。破解遺傳基因在生命誕生和成長(zhǎng)的過程中的作用機(jī)理一直是人類的夢(mèng)想。發(fā)育生物學(xué)就是這樣一門探索生物體從精子和卵子的發(fā)生、受精、發(fā)育、生長(zhǎng)直至衰老死亡的過程及其機(jī)理的學(xué)科，其需要遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科知識(shí)和技術(shù)的綜合運(yùn)用，富有挑戰(zhàn)性，但同時(shí)也是近年來(lái)世界上生命科學(xué)最活躍和最激動(dòng)人心的研究領(lǐng)域之一。
孟安明本科學(xué)農(nóng)學(xué)，在英國(guó)的博士階段專攻的是分子遺傳，到美國(guó)做訪問學(xué)者時(shí)又對(duì)發(fā)育生物學(xué)發(fā)生了巨大興趣。他的這種多學(xué)科背景，無(wú)疑是發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。斑馬魚是一種3－5厘米長(zhǎng)的脊椎動(dòng)物，許多基因及發(fā)育機(jī)制與人相似，早期胚胎透明，在體外發(fā)育生長(zhǎng)，觀測(cè)方便。如果通過實(shí)驗(yàn)，就可以知道哪些基因在控制、影響斑馬魚的生長(zhǎng)發(fā)育。孟安明主要關(guān)注的是TGFβ、Wnt、FGF等信號(hào)通路中的介導(dǎo)因子和調(diào)節(jié)因子，了解它們對(duì)相關(guān)信號(hào)通路的作用機(jī)理，通過誘變、轉(zhuǎn)基因等手段了解它們?cè)谂咛グl(fā)育的中胚層誘導(dǎo)、神經(jīng)誘導(dǎo)、背腹分化等方面的功能，為了解相關(guān)的人類出生缺陷的分子機(jī)理提供借鑒數(shù)據(jù)。
與生物學(xué)的其他分支不同，由于斑馬魚的性成熟周期是三個(gè)月，每天象人一樣晝夜作息節(jié)律，這使得相應(yīng)的研究工作必須配合動(dòng)物的生活規(guī)律；而且胚胎的發(fā)育是一個(gè)連續(xù)的過程，需要隨時(shí)觀察。“搞我們這種研究急不得，需要耐心和毅力，偶爾還需要半夜兩點(diǎn)后觀察胚胎的發(fā)育情況。”孟安明說。孟安明領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)常常會(huì)做大量的細(xì)微到分子層面的實(shí)驗(yàn)，無(wú)論從實(shí)驗(yàn)難度還是從實(shí)驗(yàn)的量上面要求都很高。比如，要驗(yàn)證一種設(shè)想，需要設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，而每個(gè)實(shí)驗(yàn)方案都需要多次重復(fù)。“搞科學(xué)研究，要對(duì)一個(gè)問題孜孜不倦地探索答案，而不是遇難而下。”他說。正是以這種鍥而不舍、勇于探索的精神，孟安明帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生以斑馬魚為模式動(dòng)物，建立了活體胚胎中基因表達(dá)調(diào)控的研究體系，克隆并闡明了多個(gè)新基因在脊椎動(dòng)物胚胎的組織器官形成中的功能和作用機(jī)理，特別是在TGFβ信號(hào)對(duì)胚胎發(fā)育的調(diào)控作用方面取得了一系列研究成果。
2004年10月，孟安明與陳曄光教授帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在著名的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了論文《斑馬魚Dpr2通過促進(jìn)Nodal受體的降解抑制中胚層誘導(dǎo)作用》，闡述了在世界上首次發(fā)現(xiàn)的一種動(dòng)物胚胎發(fā)育調(diào)控的新機(jī)理，為揭示人的出生缺陷之謎提供了新思路。他還作為通訊作者已在國(guó)際知名刊物《Developmental Cell（發(fā)育細(xì)胞）》、《EMBO Journal（歐洲分子生物學(xué)會(huì)雜志）》、《Development（發(fā)育）》、《Developmental Biology（發(fā)育生物學(xué)》等發(fā)表論文30多篇，作為第一作者還在《PNAS（美國(guó)科學(xué)院院刊）》、《Blood（血液）》、《Development（發(fā)育）》等高水平學(xué)術(shù)期刊發(fā)表多篇論文，這些論文得到了國(guó)際同行的諸多引用。他與同事合作的研究成果“調(diào)控動(dòng)物胚胎中胚層形成的一種新機(jī)理”被評(píng)選為2004年度“中國(guó)高校十大科技進(jìn)展”。2007年，他獲得了“何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”。在畜禽分子遺傳育種領(lǐng)域，他最早將DNA指紋技術(shù)引入我國(guó)，以其預(yù)測(cè)雜種優(yōu)勢(shì)和尋找蛋重的分子標(biāo)記都取得了杰出成果，作為骨干完成人的成果獲得過國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
培養(yǎng)學(xué)生的訣竅是要經(jīng)常和學(xué)生在一起
從每天早上8點(diǎn)多工作到晚上11點(diǎn)以后，沒有節(jié)假日，孟安明幾乎天天如此。他說，既然要求博士生經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室做研究，自己就要做出表率，一方面是自己的工作確實(shí)需要，另外一方面讓學(xué)生想找就能夠找到他。孟安明說，培養(yǎng)學(xué)生的訣竅無(wú)他，關(guān)鍵是要常常和他們?cè)谝黄?。和博士生一起查看、討論重要的?shí)驗(yàn)結(jié)果，和學(xué)生一起做他們的論文和實(shí)驗(yàn)思路、方案、還有結(jié)果分析，孟安明盡可能地了解每個(gè)學(xué)生每一步的研究進(jìn)展。“盡管很累，但是會(huì)對(duì)他們的成長(zhǎng)很有幫助。”孟安明說。他認(rèn)為，教會(huì)學(xué)生用批判的眼光去看待問題是培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)的關(guān)鍵。在實(shí)驗(yàn)室定期舉行的組會(huì)上，孟安明常常和學(xué)生一起研討別人已經(jīng)發(fā)表的論文，有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生從已經(jīng)發(fā)表的科研成果中找出不足，鼓勵(lì)他們建立起自己判斷問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。他給學(xué)生常常說的話是“不怕做不了，就怕想不到”，如果要驗(yàn)證一個(gè)科學(xué)的設(shè)想，如果能夠想到的10種驗(yàn)證方案可以實(shí)現(xiàn)3種，就要去做3種，以驗(yàn)證這個(gè)設(shè)想的正確性。“只采用一種方案去驗(yàn)證然后把結(jié)果拿去草草發(fā)表論文，這樣的行為我是不贊成的。”孟安明說。
除了學(xué)術(shù)研究，孟安明對(duì)于學(xué)生的為人處世也是嚴(yán)格要求的。“他們還都是孩子，跟我的小孩差不多大小，該批評(píng)就要批評(píng)，有毛病就一定要糾正，要有耐性，科學(xué)工作者不只要會(huì)做研究，還要會(huì)做人。”孟安明說。在他指導(dǎo)的博士生中，已畢業(yè)的趙玨和張麗霞分別獲得2004年、2005年清華大學(xué)優(yōu)秀博士論文一等獎(jiǎng)，張麗霞的博士論文入選2007年全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文。
除了培養(yǎng)博士生之外，孟安明常年擔(dān)任生物系本科生專業(yè)選修課《發(fā)育生物學(xué)》的主講教師、還參與講授《分子生物學(xué)》和《發(fā)育生物學(xué)進(jìn)展》等研究生課程。以《發(fā)育生物學(xué)》來(lái)說，這是一門更新發(fā)展速度非?？斓膶W(xué)科，孟安明給學(xué)生選用的英文課本每3－4年就要改版一次，為了講好課堂上的45分鐘，孟安明往往要在課前花幾個(gè)小時(shí)查閱大量的文獻(xiàn)和資料。由于對(duì)于課程的精心準(zhǔn)備，他講授的《發(fā)育生物學(xué)》已經(jīng)成為生物系最受歡迎的專業(yè)課程之一。
科學(xué)家要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光和寬廣的胸懷
“從根本想不到怎么應(yīng)用的基礎(chǔ)研究，到可以直接為人類服務(wù)的成熟技術(shù)，這中間還有很長(zhǎng)的一段路要走。所以說基礎(chǔ)研究是一個(gè)長(zhǎng)期的添磚加瓦的過程。我們做科研要有更加開闊、更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，不能夠急功近利，否則就難以完成科學(xué)家基本的使命。”他說。對(duì)于已經(jīng)取得的成果，孟安明只是說：“生命科學(xué)未知的領(lǐng)域有很多，我只是做了我想做的一點(diǎn)點(diǎn)，而且我一個(gè)人也是難以取得任何成績(jī)的，已取得的成績(jī)都是靠我的同事、我的學(xué)生共同努力去完成的。”
當(dāng)孟安明在清華建立了第一個(gè)以斑馬魚為模式動(dòng)物的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室之后，現(xiàn)在全國(guó)類似的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)發(fā)展到20多個(gè)。對(duì)于這方面的研究在中國(guó)已經(jīng)從“星星之火”有了“可以燎原”的趨勢(shì)，一些在國(guó)外學(xué)有所成的中國(guó)學(xué)者，看到發(fā)育生物學(xué)在中國(guó)的快速發(fā)展勢(shì)頭，回國(guó)謀求發(fā)展的人逐漸多了起來(lái)。這不能不說是孟安明在科研取得出色成績(jī)之外一個(gè)不可忽視的“社會(huì)效應(yīng)”。
而對(duì)于不同科研機(jī)構(gòu)之間的合作、溝通與交流，孟安明顯現(xiàn)了作為一個(gè)純粹的科研工作者的胸襟。他認(rèn)為，生命科學(xué)的探索工程浩大，單憑一己之力是難以攻克一些難題的，所以合作是一種必然。而合作的方式可以多種多樣，比如可以派學(xué)生去某個(gè)實(shí)驗(yàn)室參與研究，也可以讓別的實(shí)驗(yàn)室的研究人員到自己實(shí)驗(yàn)室來(lái)。“如果有學(xué)者在看到我的論文之后，索要實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的一些數(shù)據(jù)和材料，不管有多忙我都會(huì)找時(shí)間給他發(fā)過去。”孟安明說，“因?yàn)槲覀儗?shí)驗(yàn)室的工作能夠開展到今天并且有了一定成就，其他實(shí)驗(yàn)室給予的合作與幫助是功不可沒的；我們的工作有相當(dāng)一部分也是在別人已經(jīng)積累起的成果基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。”他認(rèn)為，科學(xué)家要有大度的胸懷和開闊的眼光，盡個(gè)人所能推動(dòng)科學(xué)的車輪前行。
在承擔(dān)生物系教學(xué)、科研方面繁重的任務(wù)之外，孟安明還任清華大學(xué)生物系副主任，系學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，中國(guó)動(dòng)物學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，《遺傳學(xué)報(bào)》、《遺傳》雜志副主編，《動(dòng)物學(xué)報(bào)》、《動(dòng)物學(xué)雜志》編委會(huì)委員等。自然，這些兼職會(huì)占用孟安明不少時(shí)間，對(duì)此他卻說：“為了保證有足夠的科研時(shí)間，有的事情能夠推掉我就推掉，但是有些時(shí)候是需要為廣大的科研工作者服務(wù)的，這個(gè)時(shí)候我就得盡自己的義務(wù)——科學(xué)家應(yīng)該為國(guó)家的科學(xué)發(fā)展做一些公益性服務(wù)。”
