代表风采

为国铸器的“三修”院士程和平

发布日期:2017-11-28

来源:九三学社北京市委

【字体:

【 颜色:

浏览量: ...

你们眼中的院士是什么样子呢?

埋头实验室双持试管的白大褂?

不善言辞的扑克脸?

不苟言笑的科学怪人?

作为一个院士,程和平给我的第一印象就是一个普普通通头发花白满脸笑意的邻家大叔。趁着找他对接稿件的机会,我有幸得到了很多学习比我好十倍的人都没有的机会:听他1对1讲解生平最得意的三个学术成果。

淡泊名利这种事,对程和平来讲是个伪命题。不说什么精神境界上的追求,每天的实验分析和上课开会都忙不过来,哪有时间接受什么采访,这也就是组织上强行给安排死了时间,老程才临时从实验室赶到办公室。

寒暄刚落座,老程就跑去给我倒了杯水,拦都拦不住,这下可给我开心坏了,我这种小人物,院士给倒杯水完全可以吹半年。我写的稿子他之前已经看过了,也提出了几个细节需要修改,其中有句话他觉得自己当时说的时候太高调了,希望能修改的低调一些,让我感到非常意外:本就是高光时刻才用到的东西,这么低调好吗?

纵然再想低调,973首席科学家,院士,北大分子医学研究所所长,前美国马里兰州大终身教授,老年病研究所资深研究员这些熠熠生辉的名头也让程身后的光环耀眼无比。不过一开始聊天,程的话风和语气让我一下联想到一个典型的北美大爷形象:风趣幽默,机智还有点小浪漫。

没错,浪漫。

程的扬名立万的科研成果,叫钙火花,英文名为calcium sparks,讲的是肌肉细胞中的钙离子释放事件:你的肌肉全靠收缩才能运动,而刺激肌肉细胞收缩就是靠钙离子。于1992年由程和Mark B. Cannell一起通过在双光子显微镜下观察心肌细胞发现。记住双光子显微镜这个词哦,下面还有大用处。

钙火花的这篇论文,在整个心肌学100多年的历史上,可以排进前十,足见其含金量之高,以至于马里兰大学都把这一事件做成牌子刻在程原来的实验室门上 随着钙火花的概念又衍生出了一系列的多达40个分支学科,如此傲人的学术成果在程和平自己看来最大的亮点在哪呢?

我起的名字好呀!SPARK!多浪漫呀,男女之间擦出的微妙火花就叫SPARK呀!谈起这个名字,老程开心的像个刚买了恐龙模型的小男孩。可惜中文是我老师给翻译的,我觉得翻译的不好!

聊着聊着,他兴奋的自顾自的跑到电脑前打开PPT课件叫我过去听课:许多翔实的实验数据扑面而来,我一个零基础的人跟着程边看课件边听讲,竟然也对钙火花的概念懂了个大概,不过课件翻到最后,一张特别精美的图画让我特别好奇。

这也是您画的?

不是啊,我找画家花的,花了不少钱呐,你看效果多好!

自己雇画家给PPT做图的老师,我还是第一次见。

程的第二个得意之作就是mitoflash。MITO就是线粒体的缩写,而FLASH,有点一瞬灿烂的意思,程和平找到了一个特别有水平的汉字来代替:炫。真是不想当好医生的无线电专家不是好作家。线粒体炫概念的发现的意义其实并不小于钙火花,因为线粒体直接关联着细胞的生命周期,简而言之,关联着生物的寿命。

线粒体是管理能量的,线粒体炫和细胞的能量释放有非常明显的线性关系。 是的,胖鼠很可爱,但是它有糖尿病。在病变的胰腺细胞中,线粒体炫的模式有了显著的变化。

通过研究线粒体炫已经可以通过观测简单生物如线虫的幼年线粒体炫频率而准确的预知线虫的完全寿命。而这一现象在脑部活动中扮演着把短期记忆转化为长期记忆的作用,如果能够彻底掌握这一奥妙,很多困扰人类多年的脑部神经类疑难病症诸如阿尔茨海默病等将有望得到根治。

第三个让程骄傲,也是这次程获奖的主要成果,就是前面提到的双光子显微镜。双光子显微镜不是什么稀罕东西,1990年就被美国人搞出来了,大概有一个邮筒大小,程的第一个重大成果就是仰仗着这个东西,用程自己的话说,叫“器”。

但是这东西尺寸太大,只能观测细胞标本,不能观测活物。而脑科学里面,死去的大脑其实价值很小,只有能观测到正在活动的大脑,才有宝贵的科研意义。那么问题来了:用来实验的小白鼠30多克,你怎么绑一台几百斤的仪器在它脑袋上还能让它自由活动?

是的,能。

程和平说,我来,我把几百斤变成15克。听到程和平的计划,双光子显微镜的发明人断言:“不可能!”为了证明程的计划不可行,这哥们还特认真的自己尝试了一下微型化,成品大概100多克,他觉得这就是极限了。

最后程做出来的显微镜是多重呢?2.2克。小白鼠可以轻松的带着显微镜上窜下跳,得到非常理想的实验数据。2015年成果刚一发表,业内轰动,2014年的诺奖得主立刻就找上门来要求合作了。大家都识货。

几百斤变2.2克有多难?如果你理解不了,想象一下把一头牛塞进你的铅笔盒里。

细心的读者大概会觉得奇怪,程的这三个成果里面,前两个还算相关,都是医学类的,怎么第三个成了工程类的?

为了解释这个问题,让我来用时间排序一下程和平“变态”的高等教育经历:北大力学学士,北大生物工程学硕士同时辅修到生理学学士,随后任教于北大无线电电子学系,最后又去美国马里兰生理系拿了个博士。

在北大跨专业三修有多难,我就不用多讲了,毕竟大部分人连考上北大都做不到....但是程的成功,正是因为他的跨学科优势。如果他不是一个无线电器材专家,双光子显微镜的面世不会引起他太多的注意,他就不会想到把心肌细胞放到里面观测,也就无从谈起后面的成果。出了生理学成果以后,他又发觉现存的设备制约了进一步的科研,于是又把精力放在了研发新设备上,最终搞出了微型版双光子显微镜,轰动世界。玩跨界,还是老程666。

老程自己怎么讲的呢?他说:“实验科学啊,理论和研究的工具是相辅相成的,也就是“事”和“器”的关系。有了理论,需要新的工具来验证,有了新的工具得到更好的数据,又能研发出更先进的理论,所以呢,我看哪个拖了后腿就搞哪个!”

搞出高级的“器”有多重要,我来举个例子:X光,核磁,双光子显微镜等成像技术的发明人,全都得了诺贝尔奖。因为每一个这种级别的设备面试,都极大的推动了生理学领域的理论发展。

这张图将来会再添上一行吗?我很期待。