賽先生說 | 柴繼杰：和自己賽跑

來源：百度新聞2023-09-09 08:36:52

原創張鈴經濟觀察報

柴繼杰很清楚，科研是個很單調、無聊甚至乏味的過程，他幾乎不會去想，萬一做不成、萬一通不過怎么辦，只有一個信念：只要真正努力去做，不會有太大問題。

作者：張鈴

(資料圖片僅供參考)

封圖：受訪者供圖

導讀

壹 || 施一公從70多份簡歷里，挑中了排在后半段的柴繼杰，是覺得這個人很“邪乎”：從造紙廠技術員，到生物物理研究所博士后，這段奮斗史異乎尋常。

貳 || 盯住一個問題后，柴繼杰總是推進得非常快，對合作者也逼得很緊。他常和周儉民一起討論，下一步要做什么？

叁 || 在柴繼杰的博士研究生賈奧琳眼中，老師更像是一棵竹子，那是一種生命力頑強、充滿韌勁的植物，破土前會在土壤中醞釀很久。

編者按：現在，讓我們把聚光燈對準中國基礎學科的研究者——數學家、化學家或者人類基因的研究者。

我們希望能夠拋開科技報道對巨頭公司和創始人個人生活事無巨細的關注，回歸到科研最基本的單元：科研者。

我們稱之為“賽先生說”，我們將以系列報道的形式展現他們的工作、生活和面臨的環境。

這些研究者是誰？在干什么？在擔憂什么？面臨什么？他們所做的事情，在世界范圍內又處在什么樣的序列？

這些問題的答案將構成中國科研的底色，并成為一個龐大經濟體未來前進的動力。

知道自己獲得未來科學大獎后，柴繼杰第一時間給施一公發了封Email。

柴繼杰，結構生物學家，施一公最得意的學生之一。2023年，在獨立科研的第19個年頭，他度過了炙熱的8月：

8月16日，因為在發現抗病小體并闡明其結構和在抗植物病蟲害中的功能做出的開創性工作，他與合作伙伴、植物免疫學家周儉民一道摘得“未來科學大獎—生命科學獎”。

8月31日，中國科學院公布2023年院士增選有效候選人名單，柴繼杰名列其中。

過去20年，施一公常在不同場合提起這個學生，把他作為大器晚成的典型，用來激勵準備投身科研的年輕人。從那些講述中，人們可以拼湊出柴繼杰的學術軌跡，那是一個不常見的科學家樣本：

14歲，拒絕接替父親的煙草收購站崗位，選擇上普通高中；

17歲，去大連輕工業學院學習造紙；

21歲，進入丹東鴨綠江造紙廠工作；

25歲，做了四年造紙工人后，放棄“鐵飯碗”，決定考研；

28歲，成為北京協和醫科大學藥物研究所讀分析化學的博士生；

33歲，到普林斯頓大學做施一公的博士后，此前，他沒做過任何的生物實驗，在生物學領域如白紙一張；

到了2004年，成為北京生命科學研究所（以下簡稱“北生所”）首批“PI”（獨立實驗室負責人）之一，開始獨立科研道路時，柴繼杰38歲，從本科畢業算起，已經17年過去了。

后來的故事很簡單，43歲，他成了清華大學長聘教授；51歲，成了首位來自中國大陸的德國“洪堡教授”；57歲，成了西湖大學植物免疫學講席教授。

他跑出了獨屬于自己的速度。

從造紙工人到頂尖科學家

1999年，柴繼杰成為施一公第一個博士后。那年，施一公32歲，是普林斯頓大學分子生物學系年輕的助理教授，正初次組建實驗室；柴繼杰33歲，英語磕磕巴巴、生物學知識匱乏，連生物學本科生必備的PCR實驗都不會，研究水平并不樂觀。

進入實驗室第一天，施一公向兩位新來的博士后講了研究課題要求，語畢，柴繼杰留了下來，問：“一公，你能不能再講一遍？我沒太聽懂?！?/p>

雖有心理準備，但柴繼杰的基礎之差，還是超出了施一公的想象。而許多年后，再提起這個學生時，施一公會說：“現在，我跟你簡單點講，在他研究的領域里面，他是世界上數一數二的科學家。”

把時間再往回撥，1980年，柴繼杰正穿梭在遼東半島的田野里，幫家里收割煙草葉。1987年，他剛從大連輕工業學院制漿造紙專業畢業，去丹東鴨綠江造紙廠做助理工程師，和木頭、紙漿為伴。1991年，在工廠蒸汽和水流的噪音、工人們的牌局中，他找來學習資料，開始備考石油化工科學研究院研究生。

鴨綠江造紙廠老照片

丹東鴨綠江造紙廠效益極好，新聞紙產量占全國的6%。離開這里時，父母不是很同意，“工作已經很穩定了，你還瞎折騰啥？”

但柴繼杰不難下決定，他很清楚，自己并不適合工廠的環境。那時石油行業如日中天，工資高、福利好，他就用半年時間，邊工作邊備考。筆試通過后，前來工廠考察的老師為他在那樣的環境下堅持學習所感動。

研究生期間，柴繼杰的專業是應用化學，上了兩年后，他覺得“沒有讓自己特別嗨的地方”，就繼續讀博，1994年考入中國協和醫科大學學習晶體學。晶體學跟生物學關系不大，但它是結構生物學的重要手段之一，博士期間，他發了一篇關于晶體學的文章，他想，或許因為這篇文章，自己才被施一公選中。

施一公的答案不太一樣。他從70多份簡歷里，挑中了排在后半段的柴繼杰，是覺得這個人很“邪乎”：從造紙廠技術員，到生物物理研究所博士后，這段奮斗史異乎尋常。

在普林斯頓，柴繼杰的生物學知識幾乎從零開始搭建。他每天閱讀至少半小時英文報紙及文獻，用心學習各種實驗技能，施一公在儀器上操作實驗時，他就在一旁拿個小本子記。

“從技術來講，我可以說是得到了施老師的真傳。”柴繼杰說。

那幾年，師生倆常一起收集衍射數據，施一公幾乎手把手教他。休息時，施一公每每把實驗室唯一的床位讓出來，自己睡地上，這讓柴繼杰感到不可思議。

在施一公眼中，柴繼杰也有些不可思議，“從來不認為世上有什么事他做不到”。一個例子是，進入實驗室一周后，有嚴重煙癮的柴繼杰說想戒煙，施一公半信半疑。沒想到，那之后的5年，他真的一支煙也沒有抽過。

5年很快就過去了。前兩年，柴繼杰就像是一個技術員，不明白自己在做什么，第三年開始開竅，第四年開始有自己的想法。到最后，他早已發了很好的文章，受了極佳的科研訓練。

不過這時，他依然沒太想清楚以后該做什么，一度萌生去工業界的想法。施一公勸住了他。

從一無所知到揭開奧秘

在新的十字路口徘徊時，恰逢“中國科技體制改革試驗田”北生所籌建。2003年冬天，在風雪中，施一公驅車帶柴繼杰去往美國紐黑文國際機場附近一家酒店，參加北生所首次PI的招聘面試。

那天，13位年輕的科學家進入了最終的面試，經評委投票，6人順利入選，柴繼杰排在第7位。北生所共同所長王曉東問施一公，柴繼杰潛力究竟如何？施一公直言：如果繼杰和我競爭同一個高難度課題，我的勝率大約50%。

柴繼杰最終加入了北生所。多年后回憶起來，他感嘆自己的運氣，在不同階段都能遇到貴人：學生時代，遇到施一公；參加工作，是很寬松的環境，可以自由探索研究方向；獨立科研后，他又遇到了周儉民。

2004年，在北生所的紅色四層建筑里，柴繼杰重新吸起了煙。周儉民的實驗室就在對面，兩人常常交流，幾根煙的功夫，柴繼杰被全新的領域吸引了——植物免疫。

植物和動物一樣有免疫系統，具有抵抗病蟲害的能力，這早已是植物學界的共識。但在上世紀90年代之后，植物的免疫系統如何對抗病蟲害、如何在分子的水平行使生物學功能，成了科學家們難以求解的謎題。幾次交流后，他們達成共識：常規的研究手段已經窮盡，結構生物學手段或許大有用武之地。

合作就此展開。19年后，兩人終于因為發現抗病小體并闡明其結構和在抗植物病蟲害中的功能獲得未來科學大獎。獲獎原因由北生所所長王曉東宣讀，他匆匆略過了展示具體研究成果的幻燈片，因為“內容太復雜了”。

王曉東說道：“我就想跟大家講，他們做的工作就是把這么復雜的過程，一步一步地將來龍去脈理清楚，所以現在我們對植物如何應對病蟲害感染才能做到心中有數，將來也可以利用這些知識來設計更好的抗病蟲害的農作物?！?/p>

植物免疫領域，各種學說、名詞相當燒腦，接觸時間不長的科研者很難搞得清楚。到北生所之前，柴繼杰研究動物，做的是細胞凋亡的課題。周儉民向經濟觀察報回憶，兩人初次在交流中談及植物抗病時，柴繼杰“估計沒聽懂多少”。他又很快察覺到，眼前這個結構生物學家有些“愣”，似乎什么問題都不會是難題。

抗病蛋白構成復雜、分子量大且構象多變，解析其結構極為困難，國際上一眾科學家多方嘗試，也沒能有所突破。2007年，在周儉民的配合下，柴繼杰最終成功解析了第一個弗洛爾抗病蛋白的復合物結構。

但在這之后，受限于當時的技術條件，以及科學不可避免的偶然性，他們的探索并不順利。不是每一個蛋白質的結構都能做出來，同一類蛋白也會有很多變體，哪一個能做出來，往往不能預測，這如同一門藝術。長達十年的時間里，他們一邊做一些植物抗病蛋白之外的研究，一邊反復嘗試著。

2019年，兩個實驗室分別從植物細胞和體外重組蛋白實驗獲得了ZAR1蛋白寡聚的證據。最為重要的是，柴繼杰實驗室成功地在體外重組了ZAR1寡聚體，并解析了其結構。他們把寡聚的抗病蛋白稱為“抗病小體”。這是抗病小體在國際上首次被發現。

ZAR1抗病小體的獨特結構，暗示它很可能在細胞膜上成孔。此后，生化、電生理、細胞生物學和抗病功能驗證證實了ZAR1抗病小體的確在細胞膜上形成孔道，發揮鈣離子通道的作用，激活抗病反應，從而保護植物免受感染。隨后的遺傳學和功能驗證完全支持了結構生物學的發現。

國際植物免疫領域將抗病小體的發現和功能解析，視為植物先天免疫領域的里程碑發現。同行們也把兩人視為互贏、取長補短的楷模。

左為周儉民，右為柴繼杰圖源：西湖大學

盯住一個問題后，柴繼杰總是推進得非常快，對合作者也逼得很緊。他常和周儉民一起討論，下一步要做什么？涉及到需要對方做的實驗時，他會毫不客氣地問：“這個東西你做了有沒有結果？”

在生物學領域，很多人把結構生物學家視為“工匠”而非“科學家”，在合作時常常給他們相對不重要的位置，把他們的工作當成輔助或手段。周儉民覺得這并不公平，也不利于科學的發展和合作。獲得未來科學大獎后，他這樣評價柴繼杰：“整個植物抗病領域，因為他的加入提速了至少5-10年?！?/p>

柴繼杰則說：“我是陰差陽錯走進了植物免疫領域。”

如今，在國際植物抗病領域，現有的復合體結構幾乎都出自柴繼杰的實驗室：2007年，第一個細菌效應蛋白和植物中對應抗性蛋白的復合物（AvrPto-Pto）；2013年，第一個植物LRR模式識別受體復合物（FLS2LRR-flg22-BAK1LRR）；2015年，第一個植物肽類激素的激活復合物結構（PSK-PSKRLRR-SERKLRR）……

科研中，他永遠記得一個原則，那是施一公告誡他的：結構生物學是Structure Biology，它等于“Structure”+“Biology”，任何結構都應以生物學問題為本，以生物學作為基準、問題和出發點。

和自己賽跑

2017年，柴繼杰獲得德國“洪堡教席獎”，前往普朗克植物育種研究所繼續開展研究。赴德之前，柴繼杰去找了周儉民，首先向老伙伴征詢意見。

周儉民覺得，柴繼杰在中國做植物抗病，交流對象實際上只有自己一個人。歐洲是植物抗病領域最活躍的區域，去德國，柴繼杰一定能接觸到更多領域內的前沿專家，找到更多有意思的重要問題。

收獲是顯而易見的。6年后，柴繼杰要回國時，研究所專門為他開了一場離別學術會，請了國際上十幾位知名科學家參加，感謝他所做的工作?！澳且豢涛掖_實很開心，作為一個中國人，我因為我做的事得到了尊重?！?/p>

周儉民聽過一個小故事，柴繼杰在德國時，只要妻子不在，他就幾乎天天煮掛面吃，覺得這樣就挺好?！八纳罹褪且槐姿?，周儉民說：“所以他能夠那么專注?！?/p>

在柴繼杰的博士研究生賈奧琳眼中，老師更像是一棵竹子，那是一種生命力頑強、充滿韌勁的植物，破土前會在土壤中醞釀很久。

人們在新聞中看到的成功案例，往往只占科研的1％，它背后累積著99％的失敗。柴繼杰很清楚，科研是個很單調、無聊甚至乏味的過程，他幾乎不會去想，萬一做不成、萬一通不過怎么辦，只有一個信念：只要真正努力去做，不會有太大問題。

進入生物學領域之前，柴繼杰走了很長的彎路，他偶爾會想，如果當初沒有考研，自己會在哪里？也許會一直在廠里，直到退休。“最后還是走到了正確的道路上，時間雖有些晚，也許這就是最佳的時間。”

他相信一切都是必經之路，比如工廠4年，和科研關系不大，但給了他社會閱歷，或者讓他意識到自己至少不喜歡什么，從而就能去追求別的什么。

圖源：西湖大學

得獎后，有人問柴繼杰，你38歲才開始獨立科研，是不是有年齡上的壓力？