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大家好,我是刘旻昊。前几天刷朋友圈的时候看到了一条新闻,讲的是一位理论数学家发表了一篇论文,这篇论文的阅读量一共不到三位数,而真正能够读得懂这篇论文的人,用一双手都能够数得出来。记者采访在这位数学家的时候很有意思,他问:“能看懂您这篇论文的人这么少,寥寥无几,发表出来有什么意义呢?”
这个数学家并没有觉得被冒犯到,反问了记者一个问题,在这里我也想问问在座的各位,大家肯定都知道Albert Einstein和他的广义相对论,大家可能不太熟悉的是,爱因斯坦在发表广义相对论的时候,其实提到了数学中的黎曼几何,不管是广义相对论还是黎曼几何,在一开始被提出来的时候,知道的人或者理解的人都是寥寥无几的。
是不是“寥寥无几”就等于没有意义?这其实是科学大厦在搭建过程当中的一个必经之路,很多天赋一流的人都在为它添砖加瓦。
回到我们每个人普通的生活,我们每天都在兢兢业业做很多看起来是微不足道的事情,可是这没有力量吗?我想跟大家讲三个故事,然后把自己的感受放到最后跟大家分享,因为我自己是学生物出身的,我讲的这三个故事都是跟生命体相关的。
我想跟大家分享的第一个故事,是古细菌的故事。如果有一个时光穿梭机,能够把我们送到很久很久以前,是多久以前呢?地球大约形成于46亿年前,在地球最开始形成的时候,它和其他的星球没有什么两样,看起来就像是一团粘聚的尘埃颗粒。
这有一幅图,模拟的是地球早期的生态环境,是非常恶劣的,没有氧气、臭氧层,紫外线可以直射地面。可是就在地球不可逆的进化过程中,生命的奇迹出现了,古细菌诞生了。
古细菌有多老?如果把地球46亿年的生命比作是一天的话,人类大概20万年前出现,是深夜的23点58分。我们非常熟悉的恐龙,是大约2亿6500万年前出现,大约是22点左右。而古细菌早在35亿年前就出现了,是早上的5点。
古细菌非常特别,它在细胞的结构和代谢上和我们熟悉的致病菌,或者乳酸菌等细菌是非常相似的。可是在基因的复制、转入和翻译上,更加接近于真核生物,人就是真核生物。
不一样的古细菌有不一样的癖好。有的嗜盐,有的嗜热,有的则以硫化物为食。尽管当时地球上没有氧气,这些古细菌还是作为生命最初的形式,非常顽强的存活下来。并且通过自己的生命活动,悄然的改变着地球,比如像是空气中元素里碳、氮等元素的成分和比例。
有一种叫“蓝细菌”的古细菌,起到了尤为重要的作用。它们可以进行光合作用,将大量的氧气排置外界,改变了地球的平氧面貌,成为了地球上植物物种的始祖。从一定意义上来讲,这些不足1微米大、微不足道的古细菌,改变了我们赖以生存的地球的命运。
我想跟大家讲的第二个故事,是我在英国帝国理工大学读博士期间研究的一个课题,是一个蛋白质的故事。这个蛋白质的名字叫Gp2,非常好记,它是Bacteriophage T7—噬菌体T7的一个蛋白。
噬菌体,顾名思义,就是专门“捕食”细菌的病毒。它可以附着在细菌细胞上,入侵并且杀死细菌,是细菌在自然界的天敌,噬菌体侵染宿主细菌的这个过程其实非常聪明。
噬菌体是依靠宿主细菌的核糖核酸聚合酶,请大家记住这个词RNA polymerase,来转录自己的早期蛋白,然后宿主细菌的核糖核酸聚合酶就被关闭掉。这样做的目的是什么呢?是要把宿主细菌的资源完全保留,用于噬菌体自身的繁殖和生长,这是一个非常聪明的步骤。而Gp2这个蛋白,就是参与到了抑制细菌核糖核酸聚合酶的一个作用。
为什么要研究这个课题?我想跟大家先讲一下核糖核酸聚合酶的重要性。生物学中的“中心法则”,大家可能是比较熟悉的,讲的是从DNA到RNA,到Protein的过程。
如果我们把DNA比喻成为引导生物机能的指挥官,那么蛋白质实际上就是执行功能的士兵,而中间的RNA是从DNA到Protein之间的信息传递员。
从DNA到RNA的这个步骤,学术上叫做“转录”。这个过程非常重要,它必须是严格的按照碱基互补配对的原则,在核糖核酸聚合酶的精密调控下进行。可以这么说,如果PNA polymerase不能正常工作的话,细菌的细胞是没有办法生长或者是正常生存的。
科学家们非常聪明,早就看到了细菌的核糖核酸聚合酶可以作为一个非常有效的抗生素药物靶点的端倪。因为细菌的核糖核酸聚合酶有这么几个特点:第一个,我刚才已经讲了,它是一个必备的蛋白,这样的药肯定是有疗效的;第二个,用学术的话语来讲,它是“高度保守的”,不一样的细胞种类的核糖核酸聚合酶,不管是从结构,还是从序列上,都是高度保守的,我们的抗生素可以作为一个广谱药来使用。
第三点非常重要,我们可以看一下这上面三个图,这里有细菌的核糖核酸聚合酶,中间是真核生物的核糖核酸聚合酶,看起来虽然是很相似,又不完全一样,相对来说没有那么保守。什么意思呢?这样的药物只会攻击细菌的细胞,而不会攻击人的细胞。
我们现在已经有了好多药物是以抑制细菌核糖核酸聚合酶作为靶点抑制它的活性来工作,比如说有的药物叫利福霉素,它是一种一线的抗生素,被广泛的用于治疗类似于结核杆菌感染的疾病,或者是一些其他的疾病。
现在很多细菌的种类已经有了抗药性,所以我们在研究这个课题的时候,我们急需开发新的药物,首先是要可以抑制细菌的核糖核酸聚合酶,当然第二点也非常重要,它是要采用不同的抑制机理来工作,Gp2就是一个非常好的被研究的对象。
这就是Gp2的三维结构,因为我是做结构生物学的。Gp2蛋白非常小,只有64个氨基酸那么大,适合用核磁共振的方法来解析,右边还有一个800赫兹的核磁共振机器的图片。结构生物学其实是一门非常美妙的科学,它可以让我们从原子尺度上看到生命的美妙。
这个图展示的是G2P和核糖核酸聚合酶一个复合体的结构模型。蓝色的这个是Gp2,后边这个灰色的、大的分子机器是核糖核酸聚合酶。我们可以看到Gp2相比核糖核酸聚合酶非常小,大概不到它的十分之一。
这个“小”是什么概念?如果用头发丝做比喻,头发丝的直径大概是0.05mm-0.08mm,而Gp2的宽度大约是3nm,所以Gp2的大小大概只有我们头发丝的不到两万分之一。我们研究的是一个这么小的蛋白,我们的目标是希望造福人类。
我跟大家今天分享的第三个故事,是一个人和一个机构的故事,这个人就是我。我是一个非常普通而平凡的人,可以说有一点点幸运。我16岁出国,在英国读高中、读大学、读博士、谈恋爱、结婚,嫁给了一个对北京很有情结的香港人,我们就把家从伦敦搬回到了北京。
像我这么一个普通而平凡的人,一个见细菌远远多于人的人,在三年多之前非常幸运参与了一件很了不起的事情——西湖大学的创办。西湖大学的创办,我觉得是一件开创性的、非常有意义的事情。它是一所小而精、高起点的由社会力量举办并且国家重点支持的新型研究型大学。
我认为它是一个创举。因为改革开放40年以来,中国不管是在经济还是在科技上,都得到了巨大的发展。企业家一方面在寻求商业以外的其他利他途径来反哺社会,而科学家把中国的科技水平从跟跑带到了并跑,并且希望从并跑走向领跑。教育就成了两个群体可以有机结合一个很好的公益立足点。
参与西湖大学创办,或者说支持西湖大学创办的人里面,有很多都是赫赫有名的人物。比如说学者,他们在学术界非常有学术影响力;如果是企业家,他们非常有行业号召力,比如我们西湖大学的七位创立人。
我更加需要感激的是,我大概在一年半之前加入到了西湖教育基金会的工作。西湖教育基金会,这是我们的logo。我觉得意义非凡,看起来像是一个英文字母的“WE”,也像是两个“川”字,川流不息的“川”。我想它代表着我们的志气,立足中国,兼具国际视野,海纳百川,聚木成林。
现在基金会是西湖大学的筹资主体,也是西湖大学的举办方,我们的目标是希望能够成为大学建设的基石,能够帮助大学实现人才培养与科学研究并重的目标。
对于西湖教育基金会来说,一个非常重要的使命,就是成为西湖大学和社会资源之间的一个桥梁。截止今年1月,我们已经有了超过50位非常重要的捐赠人,每一位捐赠人对我来说,都让我印象非常深刻。
比如说我们第一位正式去拜访的创始捐赠人,他是一位非常有情怀、非常务实的企业家。在我们跟他介绍完西湖大学的创校理念之后,他很激动,也很诚恳,因为我们对创始捐赠人设定的捐赠数字,并不是一个很小的数字。他说需要回家跟家里人商量一下,但是我们第二天一大早就收到了他非常肯定、激情昂扬的一个“YES”。
这个感觉真的是太奇妙了,当时我拉着我先生的手,就在客厅里蹦起来了,一边蹦一边想公益这件事真的是非常美妙。它就像是一个怪力磁铁一样,把原本不相熟的人聚在一起,让大家为共同一个目标,共同一个大爱,而付出自己力所能及的努力。
同时也让我想到了我们基金会的团队,我们这帮普通又平凡的人。这其中有像我一般的生物学博士。有资深公益人,有曾经的外企高管,有资深媒体人,有以前是高中语文老师,也有拒掉了十几封offer而选择加入我们的留美研究生,大家都是为了同样的一个目标走到了一起。
当然,很多人会问我,为什么会愿意在做科研之外,还要花这么多时间投入到西湖教育基金会的工作上呢?我真的是一个工作狂,我的回答是因为这带给我最真实的历史参与感,以及最强烈的历史参与感。
我小的时候,家庭条件并不是特别好,我母亲跟我说我3岁生日的时候,她和我父亲想要给我买一个小小的生日蛋糕庆祝生日,在蛋糕店门外徘徊了两三个小时,但是最后还是空手而回。我母亲告诉我,当晚她和我父亲抱头痛哭。我父母通过自己的努力,给了我最好的受教育的机会,但是我读大学有一段期间其实是比较迷盲的。
当时我们80后是被称之为垮掉的一代,我当时确实不知道做什么,或者怎么做,可以支撑父母对我的期望,或者可以沿着父辈奋斗的路径继续向前。现在看来,我不管是做科研,还是选择西湖教育基金会的工作,都是在回应自己内心深处最真实的一个答案。
去年对我来讲是非常特别的一年,因为我不管是在家庭还是在生活上,都走出了自己所谓心理学上的Comfort zone——我的第一个孩子出生了。对于一个完全独立的人,肩负前所未有的责任,我想这可能是我人生中最大的挑战之一,而且作为西湖教育基金会的执行秘书长,包括今天我站在这个舞台上,对我来说也是一个非常大的Challenge,我需要以志诚谦恭以待的责任和担当。
这就是我自己小小的一个感受,我认为“微小并不等于弱小”,在这里我想跟大家分享Mother Teresa,是一位非常伟大的女性的一句话,也是我自己非常喜欢的一句话:Few of us can do great things, but all of us can do small things with great love.