九三學社社員、新當選的中國科學院院士、清華大學生物系教授孟安明為他的實驗模式動物——斑馬魚專門準備了一個大大的房間。在這個充滿上千個海藍色魚缸的房間里，飼養(yǎng)著幾萬條斑馬魚。這種魚最長也不過人的一個小拇指長，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)育過程為研究對象，孟安明帶領科研團隊揭示了多個新基因在脊椎動物胚胎的胚層和組織器官形成中的功能和作用機理。1998年，孟安明從美國回到祖國，在清華大學組建了國內(nèi)第一家以斑馬魚為模式動物的發(fā)育生物學實驗室。9年時光轉(zhuǎn)瞬即逝，孟安明以出色的成果證明了中國學者在發(fā)育生物學方面的杰出研究能力。
科學研究需要極度的耐心和毅力
動物，當然也包括人類，都是由單細胞發(fā)育為多種組織、多個器官構(gòu)成的個體。這個發(fā)育過程受到基因表達、信號傳導以及環(huán)境等多方面的影響，如果任何一個環(huán)節(jié)失常，都會導致胚胎發(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的過程中的作用機理一直是人類的夢想。發(fā)育生物學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、生長直至衰老死亡的過程及其機理的學科，其需要遺傳學、細胞生物學、分子生物學、生物化學等學科知識和技術(shù)的綜合運用，富有挑戰(zhàn)性，但同時也是近年來世界上生命科學最活躍和最激動人心的研究領域之一。
孟安明本科學農(nóng)學，在英國的博士階段專攻的是分子遺傳，到美國做訪問學者時又對發(fā)育生物學發(fā)生了巨大興趣。他的這種多學科背景，無疑是發(fā)育生物學領域的優(yōu)勢。斑馬魚是一種3－5厘米長的脊椎動物，許多基因及發(fā)育機制與人相似，早期胚胎透明，在體外發(fā)育生長，觀測方便。如果通過實驗，就可以知道哪些基因在控制、影響斑馬魚的生長發(fā)育。孟安明主要關(guān)注的是TGFβ、Wnt、FGF等信號通路中的介導因子和調(diào)節(jié)因子，了解它們對相關(guān)信號通路的作用機理，通過誘變、轉(zhuǎn)基因等手段了解它們在胚胎發(fā)育的中胚層誘導、神經(jīng)誘導、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理提供借鑒數(shù)據(jù)。
與生物學的其他分支不同，由于斑馬魚的性成熟周期是三個月，每天象人一樣晝夜作息節(jié)律，這使得相應的研究工作必須配合動物的生活規(guī)律；而且胚胎的發(fā)育是一個連續(xù)的過程，需要隨時觀察。“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后觀察胚胎的發(fā)育情況。”孟安明說。孟安明領導的科研團隊常常會做大量的細微到分子層面的實驗，無論從實驗難度還是從實驗的量上面要求都很高。比如，要驗證一種設想，需要設計多個實驗方案，而每個實驗方案都需要多次重復。“搞科學研究，要對一個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，孟安明帶領實驗室的學生以斑馬魚為模式動物，建立了活體胚胎中基因表達調(diào)控的研究體系，克隆并闡明了多個新基因在脊椎動物胚胎的組織器官形成中的功能和作用機理，特別是在TGFβ信號對胚胎發(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科研團隊在著名的《科學》雜志上發(fā)表了論文《斑馬魚Dpr2通過促進Nodal受體的降解抑制中胚層誘導作用》，闡述了在世界上首次發(fā)現(xiàn)的一種動物胚胎發(fā)育調(diào)控的新機理，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際知名刊物《Developmental Cell（發(fā)育細胞）》、《EMBO Journal（歐洲分子生物學會雜志）》、《Development（發(fā)育）》、《Developmental Biology（發(fā)育生物學》等發(fā)表論文30多篇，作為第一作者還在《PNAS（美國科學院院刊）》、《Blood（血液）》、《Development（發(fā)育）》等高水平學術(shù)期刊發(fā)表多篇論文，這些論文得到了國際同行的諸多引用。他與同事合作的研究成果“調(diào)控動物胚胎中胚層形成的一種新機理”被評選為2004年度“中國高校十大科技進展”。2007年，他獲得了“何梁何利科學與技術(shù)進步獎”。在畜禽分子遺傳育種領域，他最早將DNA指紋技術(shù)引入我國，以其預測雜種優(yōu)勢和尋找蛋重的分子標記都取得了杰出成果，作為骨干完成人的成果獲得過國家科技進步二等獎和北京市科技進步一等獎。
培養(yǎng)學生的訣竅是要經(jīng)常和學生在一起
從每天早上8點多工作到晚上11點以后，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)常在實驗室做研究，自己就要做出表率，一方面是自己的工作確實需要，另外一方面讓學生想找就能夠找到他。孟安明說，培養(yǎng)學生的訣竅無他，關(guān)鍵是要常常和他們在一起。和博士生一起查看、討論重要的實驗結(jié)果，和學生一起做他們的論文和實驗思路、方案、還有結(jié)果分析，孟安明盡可能地了解每個學生每一步的研究進展。“盡管很累，但是會對他們的成長很有幫助。”孟安明說。他認為，教會學生用批判的眼光去看待問題是培養(yǎng)學生科研素質(zhì)的關(guān)鍵。在實驗室定期舉行的組會上，孟安明常常和學生一起研討別人已經(jīng)發(fā)表的論文，有意識引導學生從已經(jīng)發(fā)表的科研成果中找出不足，鼓勵他們建立起自己判斷問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。他給學生常常說的話是“不怕做不了，就怕想不到”，如果要驗證一個科學的設想，如果能夠想到的10種驗證方案可以實現(xiàn)3種，就要去做3種，以驗證這個設想的正確性。“只采用一種方案去驗證然后把結(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。
除了學術(shù)研究，孟安明對于學生的為人處世也是嚴格要求的。“他們還都是孩子，跟我的小孩差不多大小，該批評就要批評，有毛病就一定要糾正，要有耐性，科學工作者不只要會做研究，還要會做人。”孟安明說。在他指導的博士生中，已畢業(yè)的趙玨和張麗霞分別獲得2004年、2005年清華大學優(yōu)秀博士論文一等獎，張麗霞的博士論文入選2007年全國百篇優(yōu)秀博士論文。
除了培養(yǎng)博士生之外，孟安明常年擔任生物系本科生專業(yè)選修課《發(fā)育生物學》的主講教師、還參與講授《分子生物學》和《發(fā)育生物學進展》等研究生課程。以《發(fā)育生物學》來說，這是一門更新發(fā)展速度非常快的學科，孟安明給學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小時查閱大量的文獻和資料。由于對于課程的精心準備，他講授的《發(fā)育生物學》已經(jīng)成為生物系最受歡迎的專業(yè)課程之一。
科學家要有長遠的眼光和寬廣的胸懷
“從根本想不到怎么應用的基礎研究，到可以直接為人類服務的成熟技術(shù)，這中間還有很長的一段路要走。所以說基礎研究是一個長期的添磚加瓦的過程。我們做科研要有更加開闊、更加長遠的眼光，不能夠急功近利，否則就難以完成科學家基本的使命。”他說。對于已經(jīng)取得的成果，孟安明只是說：“生命科學未知的領域有很多，我只是做了我想做的一點點，而且我一個人也是難以取得任何成績的，已取得的成績都是靠我的同事、我的學生共同努力去完成的。”
當孟安明在清華建立了第一個以斑馬魚為模式動物的發(fā)育生物學實驗室之后，現(xiàn)在全國類似的實驗室已經(jīng)發(fā)展到20多個。對于這方面的研究在中國已經(jīng)從“星星之火”有了“可以燎原”的趨勢，一些在國外學有所成的中國學者，看到發(fā)育生物學在中國的快速發(fā)展勢頭，回國謀求發(fā)展的人逐漸多了起來。這不能不說是孟安明在科研取得出色成績之外一個不可忽視的“社會效應”。
而對于不同科研機構(gòu)之間的合作、溝通與交流，孟安明顯現(xiàn)了作為一個純粹的科研工作者的胸襟。他認為，生命科學的探索工程浩大，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，比如可以派學生去某個實驗室參與研究，也可以讓別的實驗室的研究人員到自己實驗室來。“如果有學者在看到我的論文之后，索要實驗當中的一些數(shù)據(jù)和材料，不管有多忙我都會找時間給他發(fā)過去。”孟安明說，“因為我們實驗室的工作能夠開展到今天并且有了一定成就，其他實驗室給予的合作與幫助是功不可沒的；我們的工作有相當一部分也是在別人已經(jīng)積累起的成果基礎之上進行的。”他認為，科學家要有大度的胸懷和開闊的眼光，盡個人所能推動科學的車輪前行。
在承擔生物系教學、科研方面繁重的任務之外，孟安明還任清華大學生物系副主任，系學術(shù)委員會主任、清華大學學術(shù)委員會委員，中國動物學會副理事長，《遺傳學報》、《遺傳》雜志副主編，《動物學報》、《動物學雜志》編委會委員等。自然，這些兼職會占用孟安明不少時間，對此他卻說：“為了保證有足夠的科研時間，有的事情能夠推掉我就推掉，但是有些時候是需要為廣大的科研工作者服務的，這個時候我就得盡自己的義務——科學家應該為國家的科學發(fā)展做一些公益性服務。”
