生物學家王宏偉與他的“學習飛翔的一群貓”

王宏偉，1974年生，中國共產黨黨員，清華大學生命科學學院院長，教授，博士生導師，化學—生物大類首席教授。2009年，被美國耶魯大學聘為Tenure-Track助理教授；2010年底，回到清華大學生命科學學院全職任教至今。二十多年來，在核酸—蛋白質復合物、細胞骨架以及冷凍電子顯微學領域作出多項重大科研突破，曾在Cell、Nature等國際頂尖學術期刊發(fā)表多篇論文。國家杰出青年科學基金獲得者，曾榮獲第十一屆談家楨生命科學創(chuàng)新獎，北京市優(yōu)秀教師、北京市師德榜樣等榮譽稱號，榮獲清華大學優(yōu)秀共產黨員稱號，兩次榮獲清華大學先進工作者稱號，連續(xù)兩次榮獲清華大學“良師益友”稱號。

1992年，王宏偉考入清華大學生物科學與技術系?；蛟S當時的他還未意識到，從那時起他便與生物結下了不解之緣，并將在生命科學領域上下求索。2009年，在美國深造多年的王宏偉被耶魯大學聘為分子生物物理與生物化學系Tenure-Track助理教授。正當在學術界開啟獨立研究生涯、科研事業(yè)處于上升期時，王宏偉作出了一個大膽決定：回國發(fā)展?！拔乙恢毕Ｍ転樽鎳湍感Ｗ鞒鲐暙I。這些年，國家對基礎研究和交叉學科領域的投入日益增加，也讓科研人員更為堅信回國后能發(fā)揮更大的作用。” 2010年12月，王宏偉回到清華大學生命科學學院全職任教，主攻應用冷凍電子顯微鏡技術，研究生物大分子復合體的結構與分子機理。

“你的對照組實驗呢？”

王宏偉對待科研的態(tài)度和做實驗的風格深深影響著每一位學生。作為生命科學學院院長，并且擔任中國生物物理協會冷凍電子顯微學分會理事長、結構生物學高精尖中心副主任等學術兼職，王宏偉行政事務繁忙，是大家經常開玩笑說的“四面八方，來回奔波”的人。但是，他每周至少用一天時間，和每個課題小組的每一位成員討論課題。無論是尚未確定導師的研究生新生，還是在實驗室科研訓練的本科生，王宏偉都會一一了解在過去的一周學生們有什么課題進展或者困難。他在和學生們討論課題時，有一句口頭禪：“你的對照組實驗呢？”因為，他堅信，一位優(yōu)秀的科學家是時刻留意對照組實驗的設計和結果的科學家。

王宏偉實驗室所投出的每一篇文章、做出的每一項科研成果都體現著他對科研近乎強迫癥般的嚴謹和投入。一篇文章，經過他的手后，往往被標注得密密麻麻。在他眼里，沒有完美的科研結果和科研論文，只有不斷突破現狀的提高與升華。針對已經寫就的科研文章，他會想怎么再進一步提高，敦促學生再補充實驗數據；面對課題進展出現困難的學生，他總是以一種鼓勵和欣賞的態(tài)度幫助學生，甚至推開所有其他活動陪學生一起做實驗、分析問題。有一次，一位學生的課題進展緩慢，在課題討論中心情比較壓抑。王宏偉了解后說：“我們一起把這個實驗從頭到尾做一遍吧！”從當天下午一直到午夜12點，王宏偉一直和那位學生守在實驗臺旁邊做實驗，然后一起分析實驗結果。生活中的他，嚴格要求自己，嚴謹坦蕩。無論是課題討論，還是日常吃飯聊天，他都會引導學生們往更深處思考，到最后連他自己也不知道答案的時候，就會坦然地說：“不知道，這需要你們去探索”。王宏偉曾說：“在我的教師生涯中，有兩件事讓我最開心，一是我的學生做了一個漂亮的報告，二是學生的科研實驗有了新的發(fā)現?！?/p>

冷凍電鏡下的“十年磨一劍”

阿基米德曾言：給我一個支點，我就能撬動地球。對于王宏偉來說，給他一臺冷凍電鏡，他愿意用一生的科研生涯去研究生物大分子結構機制，探索生物界的奧秘。王宏偉從本科畢業(yè)設計進入這個領域，迄今已經二十多年，見證了這個領域的寂寥與熱鬧，并一直不忘初心，持續(xù)前行。他所在的實驗室在核酸—蛋白質復合物的冷凍電鏡結構與分子機制研究、細胞骨架、冷凍電鏡方法學開發(fā)等方向作出了多項重大科研突破。在2018年4月，王宏偉課題組在Cell雜志在線發(fā)表了一項“十年磨一劍”的成果。在這項工作中，他們解析了hDicer及其RNA底物復合體的冷凍電鏡結構，首次在分子水平上為hDicer如何對上千種序列和結構不同的pre-miRNA實現非常類似的精確加工生成22bp小RNA的機制提供了可能的解釋，是RNA干擾領域中“具有里程碑意義的工作”。當王宏偉還在美國做科研的時候，就開啟了這項工作。在過去的十年里，他帶的學生換了一批又一批，他也一遍又一遍地鼓勵著一批又一批的科研新人，勇敢地堅持啃這塊“硬骨頭”。另外，王宏偉實驗室還首次證實：無論過焦還是欠焦的冷凍電鏡數據，都可以獲得高分辨率的生物樣品三維重構。這一成果直接論證了冷凍電子顯微鏡領域的一個基礎性問題，用實驗結果驗證了前人提出的數據收集和計算的理論，引發(fā)該領域的國際廣泛討論。正是因為王宏偉在冷凍電鏡領域的長期堅持和豐碩成果，以及對國際科研合作的積極參與，他成功當選該領域國際上最負盛名的三維電鏡Gordon Research Conference的大會主席（2019年）。

談及多年科研心得，王宏偉認為，首先，要有一絲不茍的精神。其次，要具備批判性思維，敢于打破慣性與陳規(guī)，敢于在科研同行面前展示自己的觀點，在王宏偉看來，這也是做好科研不可或缺的品質?！耙延械闹R框架應該是幫助學生排疑解難，而不是限制束縛學生遐想的可能?！蓖鹾陚フ湟晫W生嚴謹認真的學習態(tài)度，同時積極鼓勵大家?guī)еl(fā)現的眼睛，時刻保有好奇探索的熱情，以及天馬行空、無拘無束的想象力。

“學習飛翔的一群貓”

作為一位卓有成就的結構生物學家，王宏偉不僅對生物物理學領域所涉及的基礎理論和發(fā)展前沿如數家珍，并且對生物醫(yī)學等許多相關方向也了然于胸。他總能快速地把握住問題的根本之處，并給予學生客觀中肯的指導。他還常常囑咐學生們，探索求知要注重其背后的原理，切勿機械地重復和模仿，而要在設計和操作時探尋其更深層次的內涵，知其然也知其所以然。

作為一名熱愛講臺、喜歡和學生交流的老師，王宏偉非?？粗刈约旱拿恳还?jié)課。他的課堂深入淺出、幽默活潑、互動性強。為了介紹統(tǒng)計學在生物科研中的應用，他讓學生們猜測他的年齡，并用得到的數據當場進行統(tǒng)計學分析；為了講述波譜學的知識，他提著試管，拎著反應試劑，走進教室當場演示可見光波譜的變化。

作為一位生活中的過來人、科研中的先行者，王宏偉堅持每年年底都會給實驗室學生寫寄語，作為對過去一年的回顧和新的一年的展望，更多的是人生的感悟和精神的分享。他曾提到，“我最關注的仍然是各位是否在做Science（科學研究）的過程中學會了尋找問題的能力、掌握了新的方法學手段、學會了Critical Thinking（批判性思維）和合理設計實驗的技巧，并且Enjoy doing science，Enjoy thinking（喜歡科研，喜歡思考）。我更希望各位在讀書期間學會調節(jié)自己的情緒、安排自己的時間、獲得獨立的思維、掌握自己的命運，為自己的未來打下一個良好的基礎?！弊鳛橐幻淌?，他思維開闊、喜歡交流，從來不吝于將自己所掌握的技術和方法傳授給別人?！叭绻埌焉蠘涞谋绢I教給了老虎，也許早就學會飛翔了?！边@估計也是他們實驗室的微信群名之所以叫“學習飛翔的一群貓”的原因吧！（作者：劉楠，單位：清華大學生命科學學院）

《北京教育》雜志