文｜《中國科學(xué)報》記者 馮麗妃
兩年前，閆致強從底蘊深厚的復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“跳”到尚處于新生期的深圳灣實驗室，“蝸居”在一棟商業(yè)大樓里，和團隊在這里尋找人類感知世界的最后一塊拼圖。
在亞里士多德定義的五種感官中，介導(dǎo)嗅覺、味覺、視覺、觸覺的受體基因已被相繼確定。其中，科學(xué)家關(guān)于五種感受體的研究已經(jīng)3次斬獲諾獎。最近一次是2021年兩位美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的溫度和觸覺受體。
(資料圖)
但人類感知聲音的核心——負(fù)責(zé)聽覺轉(zhuǎn)導(dǎo)的離子通道是由哪個基因編碼的，一直是個謎。
2020年，閆致強與合作者最終確認(rèn)了位于耳蝸毛細(xì)胞中的聽覺轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道，為聽覺受體的確定提供了重要依據(jù)?，F(xiàn)在，他和團隊正在圍繞這個國際競爭日趨激烈的問題繼續(xù)展開攻關(guān)。
盡管這個經(jīng)濟實力雄厚的沿海城市科研基礎(chǔ)仍然薄弱，但他很看好這里的發(fā)展前景，因為“各方面支持都很到位”，在不遠(yuǎn)處一片20多萬平方米的科研場地正在規(guī)劃建設(shè)。
閆致強與團隊
“順風(fēng)順?biāo)?rdquo;的科研之路
深圳灣實驗室官網(wǎng)上，簡單的五行時間線歸納了閆致強過去22年的科研經(jīng)歷。稍一細(xì)看便能發(fā)現(xiàn)他博士后一出站就跳過助研、副教授等大多數(shù)“青椒”的必經(jīng)之路，成為國內(nèi)頂尖高校的一名教授。
“與成長環(huán)境相比，一個人的人生走向與自己的關(guān)系更大。”閆致強這樣認(rèn)為。
閆致強出生自一個普通的山東家庭。2000年高考進入復(fù)旦大學(xué)后，這個對生命科學(xué)懵懵懂懂的青年逐漸對神秘的腦科學(xué)產(chǎn)生了興趣。彼時，中國腦科學(xué)研究剛剛起步，缺乏知識基礎(chǔ)與專業(yè)訓(xùn)練。這個被認(rèn)為是生命科學(xué)領(lǐng)域最終極的問題，一個中國后生能夠做得好嗎？答案無人知曉。
“那時的想法處于一個‘天真’的狀態(tài)。以后掙多少錢？買什么房子？這些都沒想過，只是按照自己的興趣自然地向前走。”閆致強回顧說。
初生牛犢不怕虎，大二時他毛遂自薦到楊雄里院士在復(fù)旦大學(xué)創(chuàng)建的神經(jīng)生物學(xué)研究所，進入李葆明教授實驗室里做研究；大三暑假又通過老師引薦，到新成立的中科院神經(jīng)科學(xué)研究所（以下簡稱神經(jīng)所）實習(xí)。
憑著這股“闖勁兒”，他在神經(jīng)所接觸到了當(dāng)時最前沿的科學(xué)知識和專業(yè)訓(xùn)練。更重要的是，在這個作為中科院自主創(chuàng)新試點組建的研究機構(gòu)中，他結(jié)識了很多在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域做出漂亮研究的海歸“大牛”，蒲慕明、饒毅、羅敏敏等都是他生物學(xué)實驗的領(lǐng)路人。
這段經(jīng)歷順理成章地開啟了他下一階段的研究歷程。2004年，他作為推免生到神經(jīng)所碩博連讀，一年后，他跟著導(dǎo)師羅敏敏來到另一個新成立的創(chuàng)新型機構(gòu)北京生命科學(xué)研究所（以下簡稱北生所），做嗅覺神經(jīng)元信息傳導(dǎo)研究。這是當(dāng)時炙手可熱的研究方向，2004年關(guān)于嗅覺受體分子家族的研究剛剛獲得諾獎。
那段時間，閆致強首次證明了嗅球有精確而特異的兩側(cè)連接，這是當(dāng)時第一篇證明前腦有精確而特異的兩側(cè)連接的報道。相關(guān)研究2008年發(fā)表于《神經(jīng)元》（Neuron）期刊。
漂亮的研究為他贏得了重量級的推薦信。在饒毅、羅敏敏和王曉東三位教授的聯(lián)名力薦下，閆致強如愿進入美國加州大學(xué)舊金山分校和霍華德•休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）詹裕農(nóng)（Yuh-Nung Jan）實驗室做博士后。詹裕農(nóng)與妻子葉公杼(Lily Jan)是美國科學(xué)院和美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的“雙料”院士，在國際神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域有很高的聲望，培養(yǎng)了許多知名科學(xué)家，饒毅、駱立群等都曾受教于他。
在閆致強眼中，詹裕農(nóng)先生有著“老派科學(xué)家”的風(fēng)格：完全按照獨立科學(xué)家培養(yǎng)青年科研人員。“只要看中的人，不管你做什么，他都信任你。你去做什么方向他完全不管，問他具體意見他也不說。你跟他說一個愚蠢的看法，他也不會說不好，而是讓你自己琢磨。”他說，“這就像眼看著自己的孩子馬上要撞到桌角了，忍著不去提醒，他認(rèn)為你自己找方向的過程也是建立能力的過程。”
這種成長模式也讓該實驗室培養(yǎng)的學(xué)生出類拔萃，走出去成為教授的就有200多位，這在美國也是極為罕見的。
在這樣的培養(yǎng)環(huán)境下，閆致強通過讀文獻(xiàn)、和同事討論，很快確定了自己的方向，利用果蠅幼蟲研究觸覺和聽覺的傳導(dǎo)機制。這兩個感覺系統(tǒng)中尚未破解的生理基礎(chǔ)的謎團是全球科學(xué)家爭相探索的前沿問題，也是詹裕農(nóng)實驗室的新方向。
2013年，閆致強關(guān)于觸覺傳導(dǎo)離子通道NompC的研究發(fā)表于國際頂尖科研期刊《自然》（Nature），這項他作為第一作者的研究還被錄入美國科學(xué)院院士、斯坦福大學(xué)教授駱利群編寫的教科書《神經(jīng)生物學(xué)原理》（Principles of Neurobiology）。不止如此，閆致強和同事在系列研究中構(gòu)建的以果蠅幼蟲為模式生物的研究系統(tǒng)，也引得國際上其他團隊跟進。
這些亮眼的成果成為他職業(yè)道路上的堅實階梯。2013年，時任復(fù)旦大學(xué)副校長的中科院院士金力在閆致強復(fù)旦面試時特意與其促膝長談，講起當(dāng)年談家楨先生為了促進國內(nèi)科研的進步，不顧高齡專門去美國邀請他回國的故事，以此激勵閆致強回母校任教。復(fù)旦直接“破格”給這位剛出站的博士后研究員以博導(dǎo)職位。次年，閆致強又獲得上海高校特聘教授“東方學(xué)者”稱號，并獲得上海市青年科技啟明星計劃支持。
接下來幾年的科研成績，閆致強并未辜負(fù)復(fù)旦和上海市對人才的期許。2019年，他和該校教授服部素之團隊、東京大學(xué)教授濡木理團隊合作，確認(rèn)了人感受聲音振動的聽覺首要機械力門控離子通道，解決了已困擾聽覺領(lǐng)域近40年的問題。相關(guān)成果以封面形式發(fā)表于《神經(jīng)元》雜志。
閆致強
別人眼里的“順風(fēng)順?biāo)?rdquo;，在閆致強看來，關(guān)鍵是對自己人生方向的思考和個人行為的管理。
像很多人一樣，閆致強的科研之路上也曾遇到煩惱。雖然碩士第二年他就在實驗中有了重要發(fā)現(xiàn)，后來也很快給《神經(jīng)元》期刊投了稿，但隨著時間推移，閆致強感覺到最初認(rèn)為的“很有意思的”科研生活實際上有些無聊。每天都是做實驗、收集數(shù)據(jù)……瑣碎的日常讓他覺得枯燥：“我做的研究重要嗎？做科研是我想要的生活方式嗎？”在閱讀感興趣文章的過程中，他恍悟：“就像羅素在他的著作《幸福之路》所說，枯燥是大多數(shù)偉大工作的基礎(chǔ)，馬克思的《資本論》，也是要坐在那里一點點慢慢寫。”
針對科研中遇到的一些可能讓人裹足不前的難題，他的口頭禪是：“難度大不是問題，做不做才是最大的問題。”博士生階段的一次實驗中，他要在小鼠腦部注射神經(jīng)示蹤染料，注射的地方要局限在腦部約50微米大小，大約只有5~10個細(xì)胞這么寬，大家都說這難實現(xiàn)，不去干這件事。他就自己動手，結(jié)果做出了重要發(fā)現(xiàn)。博士后時期的觸覺實驗中，世界上會做模式動物幼蟲果蠅電生理的人很少，也無處學(xué)習(xí)，他就和同事獨立研究如何解決。
“最關(guān)鍵的是要看清楚自己選擇的研究方向”
2020年，閆致強加盟深圳灣實驗室，在新的環(huán)境里，他和團隊繼續(xù)探索著人類感知世界的最后一塊拼圖。
“做科研最關(guān)鍵的是要看清楚自己選擇的研究方向，選擇可以解決的、重要的問題，最好將問題系統(tǒng)化。”他說。
感知生物學(xué)作為神經(jīng)科學(xué)最核心的問題之一，就是他認(rèn)為的一個“務(wù)實且重要”的方向。圍繞亞里士多德定義的五種感官——視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺的生理機制研究，一直以來都是國際上最前沿的研究領(lǐng)域。其中介導(dǎo)四種感覺的受體基因已被確定，三種已獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。
視覺研究沖在最前面，早在19世紀(jì)，德國生理學(xué)家Franz Christian Boll就發(fā)現(xiàn)了光受體蛋白視紫紅質(zhì)rhodopsin在視網(wǎng)膜視桿細(xì)胞上的表達(dá)，之后美國科學(xué)家George Wald通過生物化學(xué)手段揭示了該蛋白感光的生化反應(yīng)，1967年獲得諾獎。
進入21世紀(jì)，美國科學(xué)家Richard Axel和當(dāng)時的博士后Linda B. Buck因為發(fā)現(xiàn)嗅覺受體分子家族，2004年獲諾獎。
此后，國際上關(guān)于其他感官受體的研究競爭日趨激烈。
閆致強在博士后期間的研究核心是觸覺受體，2013年他們在研究中發(fā)現(xiàn)果蠅觸覺受體在人體內(nèi)不保守，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《自然》雜志；而2014年美國斯克利普斯研究所教授Ardem Patapoutian則發(fā)現(xiàn)了人應(yīng)對機械刺激的觸覺受體PIEZO2。最終在2021年，Patapoutian憑此發(fā)現(xiàn)和美國科學(xué)家David Julius一起分享了當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
在味覺方面，另外三位美國科學(xué)家也在近20年的白熱化競爭中于2018年集齊了酸甜苦咸鮮五種基本味覺的分子受體。
而處于亞里士多德五種感官等級序列中僅次于視覺的聽覺，其生理機制的最后一塊拼圖一直未被找到。
事實上，在聽覺研究方面，美籍匈牙利裔科學(xué)家Georg von Bekesy因為發(fā)現(xiàn)聽覺器官——耳蝸，已經(jīng)在1961年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。但聽覺受體的發(fā)現(xiàn)卻困擾了科學(xué)家數(shù)十年。
閆致強表示，這是因為聽覺在五感中是工作機制最為復(fù)雜和精巧的。“嗅覺和味覺都是化學(xué)反應(yīng)，相對簡單，相關(guān)受體與化學(xué)分子的結(jié)合通過體外培養(yǎng)細(xì)胞實驗就能證明。聽覺則需要感受機械力，要了解把這種力轉(zhuǎn)化為電信號的分子機制。”他解釋說，“與觸覺相比，聲音振動引起的電信號比壓力引起的電信號的受體更難捕捉，也需要比觸覺更加精巧的蛋白復(fù)合體，這在體外培養(yǎng)細(xì)胞里很難重構(gòu)或者篩選。”
過去幾十年，聽覺科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)TMC1與TMC2基因?qū)θ撕托∈舐犃κ种匾@兩個基因在耳聾患者中也被發(fā)現(xiàn)，但它們是不是人耳感受聲音機械力的門控“開關(guān)”卻一直不清楚。閆致強和合作者2020年的研究為此提供了一個關(guān)鍵的證據(jù)。
不過，閆致強表示，這只是為聽覺受體的確定提供了依據(jù)，聽覺怎么傳導(dǎo)、如何感受機械力刺激，這些問題尚未完全解決。這意味著相關(guān)的研究仍面臨激烈的國際競爭。“國際上有的實驗室已經(jīng)做了二三十年了。不過，我們也處于最前沿。”他笑著說。
盡管對自己和團隊有信心，他仍然很拼：有時候像著了魔，可以吃飯睡覺上廁所24小時不間斷地想一個問題；也會在實驗室干到精疲力盡，直到干不動了才回家休息，連續(xù)一年不給自己放假；偶爾覺得自己的生活方式太不健康了，他也會找同事、朋友打打羽毛球、爬爬山，放松一下。“（科研）做得好的人都非常努力，不能只看運氣。”他說。
盡管對自己有點“狠”，閆致強對團隊成員的要求卻沒有這么嚴(yán)苛。“真正有興趣、有能力解決問題，工作的時候全身心地投入把一件事做好，就是這個要求。不用天天工作，做研究就要開心一點。”他說。
閆致強與團隊
“這里最好的地方是‘以人為本’”
在深圳灣實驗室，閆致強也在拓展其他的研究方向。
他希望，進一步研究聽覺、觸覺、濕度感覺、渴覺等感覺受體及其工作機制，了解生物體感知外界的密碼。同時，了解與上述感覺相關(guān)的關(guān)鍵神經(jīng)細(xì)胞群和神經(jīng)回路，研究其發(fā)揮生理功能的機制以及和其他重要生理功能的交互作用。此外，我國是世界上聽力殘疾人數(shù)最多的國家，聽力障礙影響著約2780萬患者，他盼望能夠?qū)⑾嚓P(guān)研究成果轉(zhuǎn)化落地，研究耳聾的致病機理、研發(fā)診斷相關(guān)疾病的基因和治療藥物。
目前，經(jīng)過兩年的建設(shè)，閆致強團隊已有4名博士后、1名副研究員，加上與香港大學(xué)和香港科技大學(xué)的聯(lián)合培養(yǎng)生已有十余人。不過，他坦言，由于深圳教育基礎(chǔ)比較薄弱，目前整個實驗室人才儲備仍待加強。
“深圳目前最大的問題就是需要積累，就像清華、北大、復(fù)旦，教育基礎(chǔ)已經(jīng)有100多年了。但我相信深圳會發(fā)展得非?？?，因為它在科研、教育方面都支持力度很大，不會讓你有‘支援或獻(xiàn)身’的感覺。”閆致強說。
他覺得，這里最好的地方是“以人為本”，對科學(xué)家采取信任的態(tài)度。“這里給科學(xué)家經(jīng)費支持并不是看你項目申請的內(nèi)容是什么，而是選好人后給你自主權(quán)，讓你選擇看中的東西去做，這是符合科學(xué)規(guī)律的。”閆致強說，而如果以項目為本，不僅會在各類項目申請中牽涉到科研人員的很多精力，而且很難預(yù)測最后的研究結(jié)果，因為科學(xué)本身是探索性的。
閆致強認(rèn)為，該實驗室另一大優(yōu)勢是行政服務(wù)科研的管理模式。譬如由研究員組成的平臺建設(shè)委員會對儀器購買等擁有決策權(quán)，而行政部門則是執(zhí)行決策的機構(gòu)，“一切都在圍繞科研轉(zhuǎn)”。
不過，他表示，沒有博士生招生資格是深圳灣實驗室的痛點。這需要我國教育制度進一步深化改革，讓深圳灣實驗室以及北京生命科學(xué)研究所、北京腦中心這樣具有高水平研究的機構(gòu)可以獨立招收博士生。另外，應(yīng)該讓愿意出大力氣加強教育和研發(fā)的省份擁有更大的招生自主權(quán)。例如，深圳經(jīng)濟發(fā)達(dá)，也樂意在教育、科研事業(yè)上投入巨額的資金，但是由于深圳或者廣東都不能自主決定是否招收博士生，從而教育和人才資源短缺，從而對深圳發(fā)展一流教育，發(fā)展世界領(lǐng)先的科研產(chǎn)生了很大的阻礙，長遠(yuǎn)來講，對深圳或者廣東教育、科研和未來的經(jīng)濟發(fā)展都會有不良的影響。
談起科研這份職業(yè)，閆致強覺得我國科研整體環(huán)境和高級研究人員薪資待遇和歐美發(fā)達(dá)國家已經(jīng)相差無幾。“不要說賺多少錢，生活不錯就行。實際上，做科研就業(yè)途徑也比較多，做得好了可以當(dāng)教授，也可以開公司。可以說‘進可攻，退可守’，發(fā)展并不差，作為職業(yè)即使以‘世俗’的眼光看也是不錯的。”
“一千個人中有一個人喜歡做科研就夠了，中國有14億人，千分之一就是140萬人，足夠了。科研不需要那么多人，只需要真正喜歡的人。”閆致強說。
標(biāo)簽： 985教授
