曾有|友在知乎上提问Q哪些真相是你学M后才发现的？
一个高赞回{是Q学M前，以ؓ只有癌症和艾滋病不能治，入门后才发现世上大多数病Qhc都M了?/span>
不消说近期肆虐全球的新冠肺炎病毒 Q即便是17q前的SARSQhc至今依然没有研发出Ҏ(gu)药?/span>
真相便是Q我们对病毒的了解相当有限，因ؓ病毒难以观察?/span>
“你必须先看清楚它，了解它表面有多少刺突蛋白Q密度如何，分布情况如何Q感染机制和发病原理如何Q你才能够找到遏制病毒的路径。”王宏伟说道?/span>
q也是ؓ什么，如今观察病毒最有效的方式之一的冷ȝ镜技术，会如此受学界q捧?/span>
但在二十q前Q王宏伟刚刚着手研I的时候，q还是一个全国不过5个课题组的冷门方向?/span>
从一被诟病效率低下、技术稚嫩的技术，C天中国徏成世界上最大冷ȝ镜的设施Q成为我们观察病毒的“眼睛”，q条路注定不单?/span>
看看王宏伟在信中会聊些什么?/span>
———————————————————?/span>
王宏?/span>
王宏?/span>Q现L华大学生命科学学院教授、院ѝ国家杰出青q基金获得者。主要应用冷ȝ子显微学研究生物大分子复合体的结构与分子机理?996q毕业于清华大学生物U学与技术系Q?001q?月于清华大学获得生物物理博士学位。同q?月ʎ，于劳伦斯伯克利国家实验室先后从事博士后研I和担Q研究U学Ӟ2009q?月在国耉大学任Tenure-Track助理教授Q?010q?2月受聘清华大学生命科学学院教授职务，全时回国工作Q?016q?月至今担L华大学生命科学学院院ѝ曾h华大学“良师益友”（q箋两届Q、北京市优秀教师、北京市师d榜样{荣誉称号以及国家自然科学奖二等奖（W二完成人）、科学探索奖以及中国冷冻电镜杰出贡献奖等奖励?/span>
———————————————————?/span>
我最常做的户外运动是长跑和远I其是在路上长跑?/span>
我会用手机地图指引大致方向，但ƈ不对路线做精的预设Q过E中我根据体力和心意随机地调_甚至可能跟最初的目标差别甚大?/span>
q样的自由探索，常常带给我很多意外的惊喜和发玎ͼ充实了我的旅E?/span>
校运会上的王宏伟
在科学研I中Q我最自在的方式，是由好奇心驱动的自由探烦Q最大的成就感，则来自于独辟y径q程中做出的新发现?0多年的科研经历，我一直秉承着几个“不”，让自己充分地感受到科研探索的乐趣?/span>
1、不于提出和回{“傻问题?/span>
在大学里或学术会议上Q听完学术报告之后，通常会留出时间给听众提问?/span>
q是我最喜欢的环节，因ؓ听众可能会问出有的问题——尤其是当听众不是专家背景的时候?/span>
q些问题在领域内的专家看来很“傻”，但却是出于好奇心的、非常直觉的问题Q如果细惻I里面往往有非帔R要的U学本质需要研I?/span>
比如我作为冷ȝ子显微学的专Ӟl常在介l完冷冻电镜的原理后Q会被问PZ么不能直接观察活l胞(yu)Q而是要经q冷冻？
现实情况是，之所以冷ȝ镜要把样品冷d极低温，是因察含水的zȝ?yu)存在诸多技术难炏V?/span>
植物抗病体蛋白的冷ȝ镜照?/span>
但是换一个角度想Q我们是否有其它的技术手D，而非冷冻的方式，来解册些困隑֑Q过dq来Q科学家正在朝着q个方向努力?/span>
最q大家也在关注新冠病毒，我虽然是生命U学学院的教授，但我q病毒学的专家。我问了专家同事们一些听h很“傻”的问题Q比如：
“新冠病毒在I气中是团聚在一LQ还是一个个分离的方式？?/span>
“新冠病毒感染肺部细?yu)后Q多久才q入血液激zd疫系l？?/span>
“新冠病毒的囊膜Q是不是比流感病毒囊膜更l实Q?/span>
对这些问题的解答Q有可能帮助我们更好地理解这个病毒的传染与致病机理?/span>
“傻问题”的提出和回{，可能会帮助我们找到被前h忽略的重要现象，回归本质Q从而开拓一个全新的研究方向?/span>
2、不攑ּ“没有用”和“行不通”的U研方向
著名的“搞W诺贝尔奖”，每年的获奖科研成果其实都是正儿八l的U学研究Q只是看上去“有而无用”?/span>
搞笑奖QIgNobel PrizesQ是对诺贝尔奖的有趣模仿Q图片来自网l）
我印象最qQ是一对Z^动物便旉的研I发玎ͼ几乎所有的Z^动物Q无ZU多大，它们便的时间几乎一栗?/span>
q个现象背后Q涉及流体力学与动物解剖学的基本原理Q是q化生物学的l典案例。尽研I用途仍不明朗，但是Ҏ(gu)科的医生诊断疾病，有很强的指导意义?/span>
其实很多基础的科学研IӞ最初很难有明确的h(hun)|甚至q科学意义都会受到质疑?/span>
孟d在研究豌豆的遗传性状q做数据分析的时候，可能没想C在徏立一个全新的学科Q遗传学Q?/span>
冷冻电镜的发明者之一?017q诺贝尔化学奖获得者JacquesDubochetQ在1970q代用电子显微镜研究水在各种冷冻条g下的l构Ӟ可能没想刎ͼ他的研究会成为结构生物学q泛应用的实验方法?/span>
而在1996q_我师从隋芳教授攻读博士的时候，国内从事冷冻电镜研究的课题组不超q?个，学生也就??个h?/span>
q去二十q里Q我见证q个领域从技术弱、效率低、用处少的质疑中走出来，火得一塌糊涂，以至于现在一所大学Q如果没有一台高端冷ȝ子显微镜Q就觉得低h一{?/span>
在实验室
我也l历了好几次U研N被认为“行不通”，应该换课题的情况?/span>
一ơ是我刚刚开始做博士后的时候，接手了一个已l由他h努力?q多的课题?/span>
我观察到一U有的样品Q与预期的现象不一栗前辈给的徏议是q种样品之前很常见，是由于实验条件不合适而生，所以不值得研究?/span>
q有一ơ，我们应用新的冷冻电镜光学手段q行l构解析Q被几位老前辈（包括后来获得奖的科学家Q批评说q个Ҏ(gu)行不通，不可能有l果?/span>
后来我们通过独立的分析和实验Q对实验中每一个与猜想不一致的l果认真分析Q最后证明我们最初的x是正的Q也获得了前辈科学家的认可?/span>
q些被认为“没有用”或“行不通”的U研道\Q正因ؓ鲜有Q因而可以从容地开拓思\、对实验数据q行分析和思考、搭建新的技术方法，与同行开放交?/span>
左边?013q前Z能得到的分子囑փQ右Ҏ(gu)冷冻电镜技术的l果Q图源网l）
很多q样的研I目，早期路线很不清晰Q甚臌得无从下手。但随着研究的深入，你会逐渐形成一条全新的研究思\和方向。这U科研项目出的研究成果Q会l予研究者以极大的成感和满x?/span>
3、不要轻易圈定自q领域
新颖独特的科学问题常常出现在交叉领域Q需要新的知识和Ҏ(gu)L索?/span>
与多个领域的U学家交，学习他们的知识、交语a、研I思\、研I方法，跟他们徏立合作，是持l推q新兴科研方向的最x式?/span>
q去10q_我的实验室一直在x“利用纳cx料改q冷ȝ镜样品制备”的工艺和方法，从而解军_ȝ镜中的技术瓶颈。我与很多物理学家、化学家、材料科学家交流Q阅M们的文献Q到他们的实验室里参观，l织联合会议Q寻扑֤家感兴趣的研I方向?/span>
4q前Q我们与北京大学化学与分子工E学院彭L教授Nl合作，建立了用大单晶和超z净矛_烯制备冷ȝ镜样品的Ҏ(gu)Q推q了冷冻电镜样品制备的效率和质量?/span>
其实C生命U学的每一ơ重要突_都有学科交叉的功功뀂今天的U学Q尤其是生命U学的发展，需要大力鼓励学U交叉的自由探烦Q才可能有更多原创性的H破?/span>
4、不要ؓ了“拿奖”做U研
今天Q科学研I已l变成专业性很强的职业Q从事h员与一癑ֹ前相比，扩增了成千上万倍?/span>
U学研究的目的是什么？是很多h其是学生们困惑的问题?/span>
工作中的王宏?/span>
很多人把U学研究看做一U谋生的手段Q看做博取良好个人待遇、社会地位与名誉的\径。因此，薪酬高低、社会认可、大众喜好，不可避免地成仯q研工作的标准?/span>
一旦我们开始ؓ了迎合外界（甚至包括同行Q的评h(hun)标准而从事科研活动，很Ҏ(gu)失去发自好奇心的自由探烦_Q和敢ؓ天下先、独辟蹊径的勇气?/span>
如何保持“板凌坐十q冷”的定力Q如何坚持最初从事科研的好奇心、驱动力Q对今天的青q科学家们而言Q是不得不面对的巨大考验?/span>
以这ơ新冠病毒ؓ例，最先做出突破性成果的U学家们Q恰恰是十几q来未放弃研I冠状病毒v源与感染机制的科学家们?/span>
新冠肺炎病毒模型图（图源|络Q?/span>
SARSq去?7q里Q从事冠状病毒研I的N和科学家们不受重视。但正是那些U学家坚守住了自q技术和l验Q才能够在实验室q速响应，帮助人类了解病毒的机理。世界卫生组l对中国在这ơ抗ȝ情中体现的科学水q_其给予了高度评h(hun)?/span>
我一直期望，有这样一U实验性质的科研机构：从全球招募一?0岁左右的青年U学Ӟ他们有够的聪明才智Q接受过最优秀的科学训l；他们充满好奇心，乐于探烦宇宙的奥U；他们不怕吃苦，愿意ȝ自己的科学事业?/span>
作ؓ回报Q这个机构给予科学家们够优厚的待遇Q让他们长期保持良好的生zLqIl予他们_的科研经费，允许他们自己选择U研方向Q不对他们有成果的要求，甚至不对他们做Q何类型的考核Q无条g地支持他们探?0?0q_甚至更久?/span>
M是Q保证科学家们按照自q意愿实现完全的自由探索?/span>
q样的一所机构Q在30q的旉里会发生什么？q个机构里的U学Ӟ会以此发C么？q样的实验，有谁会愿意支持和参加呢？
王宏伟在2019q“科学探索奖”颁奖典C现?/span>
———————————————————?/span>
采访手记
1998q_q在清华念博士的王宏伟和李一诺等同学看完校外演出Q匆忙赶上了从西直门回学校的末班巴士?/span>
l果司机坐地起h(hun)Q把两块涨到五块?/span>
王宏伟一行h坚决不同意，打算反抗到底Q希望联合其他乘客，表示“你要涨h们就下R”?/span>
尬的是Q这ơ“v义”没有成功，因ؓ大部分乘客都忍了。司着一车h扬长而去Q几个h只能走着回学校?/span>
“哪怕再的事，只要是正的Q也要鼓起勇气捍卫到底。”多q以后，受邀在毕业典CD辞上Q已是盖茨基金会北京办公室首席代表的李一诺，分n了这D轶事?/span>
从左到右Q颜宁、王宏伟、李一?/span>
如果是你Q你会选择上RQ还是下车？
———————————————————?/span>
Q&A
QQ你怎么看待“当前床医学和U研分得太远”这L观点Q?/span>
AQ做U研的时候，我们更多地是希望了解生命现象背后的规律，不全是按照床的需求ؓ引导Q但临床上很多病理现象，实是科学研I所希望了解的?/span>
l床病例进行分析，摸清现象背后的科学规律，是需要花大量旉和精力的。我国的临床ȝ目前的情冉|主要忙于临床诊断Q日常单单是l病人看病、提出治疗方案，已l非常辛苦，~少更多的精力来从事深入的床科学研I?/span>
我也希望未来Q国家能够培d一批能在床研I当中发现科学问题、ƈ展开深入研究的“医师科学家”?/span>
QQ去q你是怎么h要去x“科学探索奖”？
AQ其实去q我是提名了其他人，但后来发现我也被其他专家提名了。说实话Q当时我q没有对拿到U学探烦奖抱有期望，因ؓ我所研究的方向ƈ不是很主的东西。虽然冷ȝ镜领域今天很火，但如果用论文判标准的话，我无论是在论文发表的数目q是论文发表杂志的媄响因子上面都没有优势?/span>
所以我觉得q个奖项q是有uniqueQ特别）的地方，评委会鼓׃的原创性、独Ҏ(gu)和pȝ性，而不是非得去q着热点研究?/span>
q也l了我的学生和周围的q轻人很重要的媄响，也是Ҏ(gu)们做U研方式的认可。我感觉他们比以往更愿意去做一些有风险但更原创性的题目了?/span>
QQ我们的U学评h(hun)体系是否也已成熟C一个拐点？发达国家有没有经历过q样的阶D？
AQ我没有搞过U学史的研究Q不好评仗但我倒觉得其实一些发辑֛Ӟ比二三十q前更功利了。整体科研经费的~减Q让U学家更短视Q因Z要尽快拿够满Funding AgencyQ科研基金机构）要求的研I成果，同样也要D文，拼发在哪里?/span>
我国也曾在很长时间追求过q些东西Q这q不完全是错的。因为在那个历史阶段Q要惛_国际先进水^ȝ齐，快把自w科研水qx上来Q这是一套相对公qx效的标准?/span>
现在我国要求破除“唯论文”现象了Q我觉得很好。期望评判标准能够更加接q科研的本质Q符合科学本w的规律?/span>
QQ能否回忆一下去q参加“科学探索奖”终审的印象Q?/span>
AQ当时我刚进入房_评委问我：“确定是要申请青q科学探索奖的吗Q?/span>
q当然是玩笑。但其实q对我而言也是个很有意思的U学问题——ؓ什么h的外表和人的自然q龄会有q么大的差别Q?/span>
记得有评委问我，我从事冷ȝ镜技术研I的方向Q国际上臛_??个组在跟q，我的优势在哪里？
我回{是q很正常Q大家各自都在用不同的思\dQ这本来也是U学研究应有的状态，U学研究不是一个h、一个团队单枪匹马就能把所有问题解决的Q不最后是谁做出来Q我们都把这个领域向前推q了一步?/span>
QQ比L学家的n份，担Q院长对你而言的挑战是什么？
AQ最大的挑战其实是如何创造好的环境，让科学家能大胆地开展自由探索和深入的学术研IӞ让学生们能够在学习和训练q程中明白好的科学研I是什么样Q以及怎样d到?/span>
q里涉及到很多事情：如何引进最好的U学Ӟ如何招收到最好的学生Q怎么设计评Q怎么培养学生Q以及如何保障科研经费和师生的待遇等{。我们要有稳妥的支持Q才能让人安心去从事U学研究和培d生?/span>
人首先都会考虑生活问题Q如果他时时d都在担心住房、孩子上学、职U评审的问题Q他可能׃分心L考要不要q合做些短^快的事情?/span>
QQ冷ȝ镜的技术会存在“摩定律”一Lq代q程吗？会给我们生活带来什么变化？
AQ日本有个科学家曑֯人类目前l构的蛋白质数据库做q统计，冷冻电镜在过ȝ五年中，它的增长明显已经比X线解析的数据要快，预计?025q的时候会过X线的解析总量?/span>
要知道X线解析高分辨结构已l是一从1960q代开始的技术，而冷ȝ镜也是10q前才开始用于高分Ll构解析?/span>
q会带来什么媄响呢Q它?yu)帮助我们更方便C解生物分子在l胞(yu)里的原始状态，弄清楚生命的规律Q更好地指导新药的研发。通过冷冻电镜提供的分子结构，如今不少药厂在研I让计算机筛选靶向药物。过L们开发新型药物，需要做成千上万ơh工筛选，前者效率要高得多了?/span>
QQ你会给自己讄一个终极的挑战吗？
AQ如果说做成一件事能让我可以“幸地闭上我的双眼”，我希望是有一天我们能够看到所有细?yu)里zȝ的生物分子超清画面，理解它的生老病死，我觉得这会给我们理解生命的规律v到极大帮助?/span>
q也是ؓ什么我愿意l箋在冷ȝ镜领域l研IӞ我觉得它q有很大的潜力?/span>
注：现有技术所限，我们只能在冷L况下观察生命体分子?/span>
QQ我们会因此而掌握永生的途径吗？
AQ我不知道，那都是outcomeQ结果）。我的目标是希望能够看清q些生命体分子?/span>
———————————————————?/span>
“科学探索奖?/span>是面向基U学和前沿技术领域，支持在中国内地及港澳地区全职工作的?5周岁及以下青q科技工作者的一个公益性奖V由腾讯公司董事会主席兼首席执行官、腾讯基金会发v人马化腾Q与北京大学教授饶毅Q携手杨振宁、毛淑d、何华武、邬贺铨、李Ҏ(gu)、陈十一、张益唐、施一公、高文、谢克昌、程泰宁、谢晓亮、潘Z{知名科学家共同发vQ启动资金由腾讯基金会资助?/span>
2019 q度“科学探索奖”生命科学领域获奖h王宏伟，CQ清华大学生命U学学院院长Q化?生物大类首席教授Q结构生物学高精创C?PIQ世界最大冷ȝ镜研I中心徏设主D?/span>
获奖理由Q肯定他在结构生物学冷冻电镜Ҏ(gu)学，其是新型冷L品制备及成像技术的开发研I方面取得的创新成果Q鼓׃在推q冷ȝ镜方法学革新斚w的持l性探索?/span>
———————————————————?/span>
冷冻电镜Q?/span>全称冷冻电子昑־镜（Cryoelectron MicroscopyQ，单理解ؓ用电子显微镜去观察冷d定的hQ得出清Cl结构。可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品Q如生物、高分子材料{?/span>
清华校友M服务?/span>
清华校友M订阅?/span>