湯超：定量生物學(xué)路上的自由探索者

本刊記者 曹雪琴

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

湯超，北京大學(xué)講席教授，“千人計(jì)劃”（高校和科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)新）第五批入選者。1978年3月-1981年7月，中國(guó)科技大學(xué)，在近代力學(xué)系學(xué)習(xí)；1981年9月-1986年8月，芝加哥大學(xué)，物理學(xué)博士；1986年9月-1988年8月，布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室博士后；1988年9月-1991年10月，加州大學(xué)圣塔巴巴拉分校理論物理研究所博士后；1991年10月-2005年3月，NEC美國(guó)普林斯頓研究所研究員、資深研究員；2005年3月-2011年9月，加州大學(xué)舊金山分校生物工程與治療科學(xué)系、生物化學(xué)與生物物理系、定量生物科學(xué)研究所教授；2011年9月-至今，北京大學(xué)講席教授。在統(tǒng)計(jì)物理、凝聚態(tài)物理、非線性科學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等領(lǐng)域開(kāi)展了許多開(kāi)創(chuàng)性工作，近年來(lái)著力用物理學(xué)思想及方法研究生物問(wèn)題，在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、細(xì)胞周期、生物調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等方面取得重大進(jìn)展。發(fā)表文章80余篇，被引用上萬(wàn)次。

1987年提出自組織臨界現(xiàn)象的概念及理論，在非平衡與復(fù)雜系統(tǒng)方面開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新領(lǐng)域。

1996年將統(tǒng)計(jì)物理思想引入蛋白質(zhì)折疊理論，提出可設(shè)計(jì)性原理；

2004年將非線性科學(xué)的理論應(yīng)用到生物網(wǎng)絡(luò)控制研究，提出了生物系統(tǒng)穩(wěn)定性的理論解釋?zhuān)?/p>

2006年利用系統(tǒng)生物學(xué)的方法研究生物網(wǎng)絡(luò)功能模塊，發(fā)現(xiàn)生物功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在強(qiáng)限制。

2009年用理論與計(jì)算的方法研究生化適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)，找出了其中具有普適性的設(shè)計(jì)原理。學(xué)術(shù)任職：

2005年，世界頂尖的生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)——加州大學(xué)舊金山分校終身正教授，領(lǐng)導(dǎo)推動(dòng)定量學(xué)科與生命科學(xué)的交叉。

2001年，受李政道先生邀請(qǐng)，創(chuàng)立北京大學(xué)理論生物學(xué)中心，領(lǐng)導(dǎo)推動(dòng)定量學(xué)科與生物的交叉。

2003年, 獲國(guó)家海外杰出青年、長(zhǎng)江講座教授。

2011年，千人計(jì)劃全職回國(guó)。在北京大學(xué)理論生物學(xué)中心基礎(chǔ)上，發(fā)展成立北京大學(xué)定量生物學(xué)中心。

2011年，擔(dān)任北京大學(xué)生命科學(xué)委員會(huì)主任；協(xié)助北京大學(xué)生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展，推動(dòng)協(xié)調(diào)與醫(yī)學(xué)的交叉合作。

2011年，協(xié)助設(shè)立北京大學(xué)生命科學(xué)研究與人才培養(yǎng)改革試點(diǎn)，組建北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心，擔(dān)任中心學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。致力提升兩校生命科學(xué)研究實(shí)力和人才培養(yǎng)水平，帶動(dòng)中國(guó)生命科學(xué)發(fā)展。搭建北京大學(xué)蛋白質(zhì)平臺(tái)公共設(shè)施，任平臺(tái)牽頭負(fù)責(zé)人之一。

2012年，創(chuàng)辦前沿領(lǐng)域期刊《Quantitative Biology》，任共同主編。

上世紀(jì)80年代初，中國(guó)沒(méi)有雅思，也沒(méi)有托福。盡管中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始打開(kāi)國(guó)門(mén)，步入改革開(kāi)放的新時(shí)代，正式渠道的缺乏，還是使留學(xué)成為中國(guó)學(xué)生眼中的奢侈品。1980年，李政道借助自己的聲望，在中美之間著力溝通，正式主持中美聯(lián)合招考赴美國(guó)留學(xué)物理研究生項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱(chēng)CUSPEA），希望為祖國(guó)的物理學(xué)人才走向國(guó)際前沿貢獻(xiàn)力量。這個(gè)項(xiàng)目，前后輸送出近千名留學(xué)生，其中，不少都成為棟梁之材。而該項(xiàng)目第一批留學(xué)生中，便有一位崇尚自由、揮灑如風(fēng)的學(xué)者，他就是現(xiàn)任北京大學(xué)定量生物學(xué)中心主任的湯超。

初涉：興趣是最好的導(dǎo)師

一千個(gè)人心目中有一千個(gè)哈姆雷特。就像“文革”，經(jīng)歷它時(shí)，湯超不過(guò)是一個(gè)孩子。對(duì)一個(gè)小孩子來(lái)說(shuō)，外面的世界并沒(méi)有太大的概念，他所能感受到的也是孩子的自由。誠(chéng)如他記憶中所呈現(xiàn)的：課少、沒(méi)有家庭作業(yè)、家長(zhǎng)老師不再特別嚴(yán)格地管制、成天在外面玩兒。彼時(shí)，湯超最富有的，便是時(shí)間與自由。

“那時(shí)的我基本是非興趣不讀書(shū)。記得我們家剩下不多的書(shū)里就有幾本《十萬(wàn)個(gè)為什么》，我尤其對(duì)其中講述物理的部分感興趣。再加上中學(xué)時(shí)代有位優(yōu)秀的物理老師，他的引導(dǎo)也讓我覺(jué)得物理很有意思。到1977年高考時(shí)，我就想上中國(guó)科技大學(xué)的物理系。”湯超說(shuō)。然而現(xiàn)實(shí)并不盡如人意，那一年，中國(guó)科技大學(xué)的物理系、近代物理系、地球物理系均不在江西招生。他最終選擇了中國(guó)科技大學(xué)力學(xué)系。從入學(xué)到1981年離開(kāi)科大，湯超表現(xiàn)的并不那么“安分”，而科大開(kāi)通、自由的學(xué)風(fēng)也“縱容”了他的執(zhí)著。在科大的三年半中，他常常跑到物理系去旁聽(tīng)，反而力學(xué)系的課有時(shí)會(huì)缺席。這種“不務(wù)正業(yè)”不僅沒(méi)有讓他在力學(xué)專(zhuān)業(yè)上落后，還為他積累了良好的物理學(xué)基礎(chǔ)，使他在隨后順利通過(guò)了CUSPEA考試，進(jìn)入芝加哥大學(xué)攻讀物理學(xué)博士學(xué)位，主攻統(tǒng)計(jì)物理。1986年獲得博士學(xué)位后，他曾先后于美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室及加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校理論物理研究所開(kāi)展統(tǒng)計(jì)物理學(xué)研究。直到1991年任職于NEC普林斯頓研究所后，他的研究視野發(fā)生了轉(zhuǎn)移。

“那是日本電氣公司（NEC）在普林斯頓設(shè)置的一個(gè)研究所，主要做基礎(chǔ)研究。NEC開(kāi)設(shè)該研究所的目的是想仿照美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室，聚集一些優(yōu)秀的物理學(xué)家和計(jì)算機(jī)學(xué)家，做一些交叉學(xué)科方面的東西。在那兒，沒(méi)有外面申請(qǐng)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的壓力，也不用教書(shū)，各方面的壓力都比較小，要做什么完全是憑借自己的興趣，很自由。”其實(shí)，在來(lái)該研究所之前，他所提出的自組織臨界現(xiàn)象的概念及理論已經(jīng)在1987年發(fā)表，其相關(guān)論文被引用幾千次，被學(xué)術(shù)界視為開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新領(lǐng)域。而此時(shí)，自由之風(fēng)再次激揚(yáng)起了他心中的斗志，打算做些新的東西了。“當(dāng)時(shí)，已經(jīng)有一些物理學(xué)家開(kāi)始就生物問(wèn)題展開(kāi)研究，其中也包括我的同事。在他們的影響下，我接觸了一些生物問(wèn)題，覺(jué)得特別好玩兒。于是，開(kāi)始找題目、參加別人的組會(huì)、看生物文獻(xiàn)，足足摸索了半年，就是想找到研究的感覺(jué)。”沒(méi)有想到，“踏破鐵鞋無(wú)覓處，得來(lái)全不費(fèi)工夫”，湯超大半年覓而不得，卻被一次偶然的學(xué)術(shù)報(bào)告擊中了心弦。那是斯坦福大學(xué)一位研究超導(dǎo)物理的教授，他所講述的內(nèi)容是蛋白質(zhì)折疊，而聽(tīng)在湯超耳中，這個(gè)問(wèn)題便被轉(zhuǎn)化成了統(tǒng)計(jì)物理折疊的問(wèn)題。之后，他聯(lián)合兩位志同道合的伙伴，開(kāi)始了蛋白質(zhì)折疊研究。

在一個(gè)物理學(xué)家云集的研究所里做生物研究，湯超他們的路其實(shí)不大好走。因?yàn)橹車(chē)鷽](méi)有什么生物學(xué)家或者生物化學(xué)家，他們無(wú)法得到更多的幫助，只能努力學(xué)習(xí)，增加自己在生物學(xué)方面的素養(yǎng)。只是，這種艱難在一群喜歡挑戰(zhàn)的人身上，卻變成了一種樂(lè)趣，“沒(méi)有了條條框框的束縛，我們可以完全按照自己的想法去做，不必受到既成思路的影響。這是我們的優(yōu)勢(shì)?！边@種探索，是他真正步入交叉學(xué)科的開(kāi)始，從此，一發(fā)不可收拾。1996年，他提出了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性概念，這一發(fā)現(xiàn)在美國(guó)《科學(xué)》雜志得以發(fā)表，并同期配發(fā)了評(píng)論性文章，引起了相關(guān)領(lǐng)域同行的高度關(guān)注；1998年，針對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性概念，他又提出了相應(yīng)的理論來(lái)輔證，為物理思想與方法定量研究生物問(wèn)題提供了一個(gè)范例。

“一般物理，像凝聚態(tài)物理、粒子物理等，都有其特定的研究對(duì)象和物理體系。與之不同的是，統(tǒng)計(jì)物理本身是一個(gè)方法，沒(méi)有固定的研究對(duì)象，反而要常常接觸不同學(xué)科的東西，比如此前，我還用統(tǒng)計(jì)物理的方法接觸過(guò)地震的問(wèn)題。這就為我后來(lái)做交叉學(xué)科打下了一定的基礎(chǔ)?！睖f(shuō)。在他心目中，興趣是令他產(chǎn)生追求的動(dòng)力，而在這個(gè)過(guò)程中不斷積累的“內(nèi)力”又為他不斷追尋興趣點(diǎn)鑄就了后盾。周而復(fù)始之間，無(wú)法說(shuō)孰因孰果，只能說(shuō)他有意無(wú)意之中為自己打造出一條良性循環(huán)的科研“生態(tài)鏈”。

深入：從交叉中尋找突破

從蛋白質(zhì)折疊“折騰”出名堂來(lái)后，時(shí)間就邁入了上世紀(jì)90年代末。此時(shí)，生物網(wǎng)絡(luò)也隨著新世紀(jì)的切近走入學(xué)術(shù)界的視野。已經(jīng)迷上生物學(xué)的湯超，自然也敏銳地覺(jué)察到了這點(diǎn)。與此同時(shí)，美國(guó)工業(yè)界風(fēng)尚出現(xiàn)了變化，對(duì)包括貝爾實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的各研究所的基礎(chǔ)研究投資越來(lái)越少，NEC也不例外。再加上對(duì)生物學(xué)研究興趣的與日俱增，湯超開(kāi)始渴望進(jìn)入一個(gè)生物學(xué)家相對(duì)比較集中的“圈子”，從中汲取更多的“正能量”。2005年3月，湯超與加州大學(xué)舊金山分校達(dá)成共識(shí)，正式加盟，希望能夠建立一些生命科學(xué)與定量科學(xué)交叉研究的項(xiàng)目。幾年中，從人員招聘、科研與教學(xué)環(huán)境的建設(shè)到科學(xué)研究與合作、研究中心的創(chuàng)立，他全心投入，忙碌著，也快樂(lè)著。直至2011年，他決定全職回國(guó)。

湯超自稱(chēng)這個(gè)決定并不是倉(cāng)促間做出的。早自1990年起，他就開(kāi)始經(jīng)?；貒?guó)，開(kāi)會(huì)、作報(bào)告、學(xué)術(shù)交流等等。上世紀(jì)90年代末，他遇到了北京大學(xué)一批志同道合的老師，他們的研究方向不一而足，物理、化學(xué)、力學(xué)、統(tǒng)計(jì)……但共同點(diǎn)是他們都存在定量科學(xué)研究背景，并且都對(duì)生物學(xué)有著濃厚的興趣。這批人一拍即合，決定發(fā)起北京大學(xué)理論生物學(xué)中心。中心正式建立于2001年，在李政道先生的邀請(qǐng)下，湯超出任中心主任。從此，他每年回國(guó)兩到三個(gè)月，或者更長(zhǎng)時(shí)間，以便于開(kāi)展中心建設(shè)。其間，何時(shí)全職回國(guó)就成了縈繞在他心頭的一個(gè)問(wèn)題。“回國(guó)之前，我曾利用學(xué)術(shù)休假在北大連續(xù)待了半年，參與了北大的學(xué)科建設(shè)和學(xué)校發(fā)展工作，越來(lái)越覺(jué)得自己很有用。算起來(lái)，北大的交叉學(xué)科發(fā)展在國(guó)內(nèi)是比較早的，但后來(lái)速度并不是特別快。我在這方面也算有些經(jīng)驗(yàn)，全職回來(lái)的話(huà)，會(huì)對(duì)北大交叉學(xué)科的推動(dòng)更有效。國(guó)家和學(xué)校都很重視，年輕人想回國(guó)的也越來(lái)越多，在這樣一個(gè)關(guān)鍵發(fā)展的時(shí)期，回來(lái)可以做對(duì)學(xué)校對(duì)社會(huì)都有意義的事。美國(guó)是發(fā)達(dá)國(guó)家，就算我做得再好，其實(shí)多我一個(gè)少我一個(gè)都沒(méi)什么關(guān)系，但是在中國(guó)，這種參與，讓我很有成就感。”每每提及此事，湯超總是念念不忘家人的支持。畢竟，對(duì)一個(gè)科研人來(lái)說(shuō)，沒(méi)有他們的支持，就沒(méi)有他在科研上的心無(wú)旁騖。

作為理論生物學(xué)中心主任和發(fā)起人，湯超談起中心的科研進(jìn)展如數(shù)家珍。早期，他們?cè)逊蔷€性動(dòng)力學(xué)概念用在生物網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性上，發(fā)現(xiàn)了生物網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和穩(wěn)定性。之后，他們又把網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)生物學(xué)的概念用在尋找藥物靶點(diǎn)上，嘗試改革傳統(tǒng)藥物中單靶點(diǎn)的局面，轉(zhuǎn)為多靶點(diǎn)干擾，現(xiàn)已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段。在合成生物學(xué)這個(gè)新鮮領(lǐng)域，中心也是國(guó)內(nèi)較早步入該領(lǐng)域研究的單位。他們?cè)啻温时贝蟠黻?duì)參加合成生物學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際性學(xué)術(shù)競(jìng)賽——國(guó)際遺傳工程的機(jī)器設(shè)計(jì)競(jìng)賽（IGEM），2007年第一次參賽就拿到了冠軍，并獲得最佳信息處理獎(jiǎng)。以此為推動(dòng)，他們?cè)诤铣缮飳W(xué)上取得了有意義的進(jìn)展。另外一個(gè)不得不提的，就是理論生物學(xué)中心對(duì)生物功能和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系的研究。該研究由湯超課題組和加州大學(xué)舊金山分校Wendell Lim教授課題組合作，揭示了在生物網(wǎng)絡(luò)層次上如何實(shí)現(xiàn)生物適應(yīng)性。該項(xiàng)研究所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律性在生物系統(tǒng)中可能具有普適性，有助于加深對(duì)于生物系統(tǒng)復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)。這一研究成果已作為封面文章刊登在國(guó)際一流雜志《細(xì)胞》上。《細(xì)胞》雜志專(zhuān)門(mén)為此配發(fā)了評(píng)論。該論文第一作者為馬文喆博士，他是中心的第一批研究生。在該工作中，馬文喆博士等人在理論上研究了酶調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性問(wèn)題。通過(guò)在理論上窮舉所有可能的簡(jiǎn)單調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，他們首先發(fā)現(xiàn)了不少具有適應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)，這一點(diǎn)與生物中的多樣性是一致的。但是在具體分析了這些具有適應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)之后，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)所有這些具有適應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)都可以被分為兩大類(lèi)。首先可以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分類(lèi)：第一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)包含兩條符號(hào)相反的從輸入到輸出的信號(hào)通路（不一致前饋回路）；而另一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)不包含前饋回路，卻包含至少一個(gè)負(fù)反饋回路。這種結(jié)構(gòu)分類(lèi)同時(shí)也對(duì)應(yīng)著網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)不同的功能。在不一致前饋回路中一定要有一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)對(duì)輸入輸出進(jìn)行成比例的調(diào)控；而在負(fù)反饋回路中一定要有一個(gè)進(jìn)行積分調(diào)控的控制節(jié)點(diǎn)。這項(xiàng)研究表明，在復(fù)雜的生物現(xiàn)象背后很可能存在著普適的規(guī)律性。該研究結(jié)果可以作為參照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷已知的適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)是否包含了必要的元素，是否完整；也可以用于指導(dǎo)合成生物學(xué)研究來(lái)構(gòu)建新的具有適應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)。

理論生物學(xué)中心的發(fā)展得到了來(lái)自各界的肯定和贊譽(yù)，不僅被評(píng)為第一批教育部創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)，還成為2007年國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)支持的首個(gè)“交叉學(xué)科”創(chuàng)新研究群體，2008年，又得到北京市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)對(duì)于交叉學(xué)科的支持?，F(xiàn)有講席教授1人，長(zhǎng)江特聘教授2人，長(zhǎng)江講座教授2人，教授6人，特聘研究員1人，副教授4人，博士后2人，博士生45人，碩士生5人，本科生24人。此外，中心還聘請(qǐng)并吸引到一批國(guó)內(nèi)與海外的杰出科學(xué)家兼職與定期訪問(wèn)，形成了一個(gè)生物學(xué)研究的交叉學(xué)科研究群體。涉及研究領(lǐng)域目前包括系統(tǒng)生物學(xué)、合成生物學(xué)、計(jì)算生物學(xué)、生物信息學(xué)、基因組學(xué)、藥物設(shè)計(jì)等。目前，北京大學(xué)理論生物學(xué)中心已經(jīng)更名為定量生物學(xué)中心。成立至今，中心始終堅(jiān)持著最初的宗旨——利用北京大學(xué)的多學(xué)科優(yōu)勢(shì)，集中數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、工學(xué)、生物和信息科學(xué)的研究力量，與國(guó)內(nèi)外同行溝通聯(lián)動(dòng)，采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，開(kāi)展并推動(dòng)定量系統(tǒng)生物學(xué)的研究和人才培養(yǎng)。顯然，它做到了，并且嘗試去做得更好。

目標(biāo)：以交叉推動(dòng)一流建設(shè)

自從《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》發(fā)布后，為適應(yīng)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的戰(zhàn)略目標(biāo)，在我國(guó)加快建設(shè)世界一流學(xué)科和一流大學(xué)就成為教育界的追求。這一點(diǎn)，北京大學(xué)自然也不例外。2011年，湯超出任北京大學(xué)生命科學(xué)委員會(huì)主任，協(xié)調(diào)引導(dǎo)北京大學(xué)生命科學(xué)相關(guān)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展。同年4月，他協(xié)助設(shè)立了北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心，暨北京大學(xué)-清華大學(xué)生命科學(xué)人才培養(yǎng)與科學(xué)研究改革試點(diǎn)，并擔(dān)任中心學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。

“以卓越的生命科學(xué)基礎(chǔ)研究帶動(dòng)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，建設(shè)國(guó)際一流的生命科學(xué)研究與教育中心。同時(shí)，通過(guò)體制機(jī)制改革與創(chuàng)新，為高等教育改革探索可持續(xù)發(fā)展的新模式，為科技體制改革提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，為聚集、使用和培養(yǎng)人才提供可推廣的范例。”湯超這樣介紹中心的預(yù)期發(fā)展目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他認(rèn)為，要從人事管理、科研管理體制、學(xué)生培養(yǎng)等角度進(jìn)行全方面探索，力求將一流的教學(xué)與一流的科研結(jié)合起來(lái)，吸引、留住，并培養(yǎng)出一流的科研人才。

從人事管理上，他們不再設(shè)立永久性職位，堅(jiān)持國(guó)際化、公開(kāi)化，面對(duì)校內(nèi)外、國(guó)內(nèi)外，跨領(lǐng)域、高標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行招募。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選，生命中心如今的PI構(gòu)成充分體現(xiàn)了學(xué)科的融合和交叉，除生命科學(xué)院外，PI還廣泛分布于化學(xué)院、物理學(xué)院、分子醫(yī)學(xué)所、心理系、動(dòng)態(tài)成像中心、醫(yī)學(xué)部和附屬醫(yī)院。這些人，絕大多數(shù)都有海外教育經(jīng)歷，（曾）獲“千人計(jì)劃”6人，“百人計(jì)劃”6人，“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘和講座教授17人，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助24人。用湯超的話(huà)說(shuō)，他們之所以采取極其嚴(yán)格的招聘方式，就是要聘用最好的人才?！叭瞬耪衅甘巧行哪壳白钪匾墓ぷ?，我們?cè)谶@方面投入了大量的時(shí)間和精力。目前已有30多位PI，還有幾位即將到位?！薄霸诳蒲猩?，我們鼓勵(lì)PI去申請(qǐng)校外經(jīng)費(fèi)，但盡量保證他們不必為了經(jīng)費(fèi)而去做科研。我們希望他們能夠在這個(gè)平臺(tái)上為了自己的夢(mèng)想，自由地、深入地、專(zhuān)心地去做有意義的研究?！?/p>

同樣的，在人才培養(yǎng)上，生命中心也做出了改革，“我們的招生破除了以往的模式，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)限定，沒(méi)有年齡限制，也沒(méi)有考試?！睕](méi)有專(zhuān)業(yè)限定，就是將學(xué)生招收背景擴(kuò)大到生命科學(xué)之外；沒(méi)有年齡限制，也就是說(shuō)不一定是應(yīng)屆本科生；沒(méi)有考試，則意味著新的評(píng)價(jià)模式。“學(xué)生要先寫(xiě)一個(gè)自我介紹，內(nèi)容包括他做過(guò)什么，個(gè)人的想法和理想等等，并由幾位熟悉他的教授對(duì)其能力、科研、學(xué)習(xí)等各方面進(jìn)行評(píng)價(jià)推薦。經(jīng)過(guò)初選之后，我們有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的委員會(huì)對(duì)他們進(jìn)行面試。整個(gè)面試過(guò)程其實(shí)是一個(gè)比較自由的交談，會(huì)問(wèn)各種問(wèn)題，談一下科研、人生觀等，對(duì)面試者的能力、興趣、英文水平等進(jìn)行綜合考察。當(dāng)然，學(xué)生進(jìn)來(lái)之后的課程也是經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)的。這種方式，最主要的就是希望能把學(xué)生從書(shū)本和考試中解放出來(lái)，讓他們學(xué)會(huì)如何去問(wèn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，達(dá)到我們培養(yǎng)一流創(chuàng)新人才的目的。”

湯超為學(xué)生解答問(wèn)題

經(jīng)過(guò)一年多的努力，生命中心那個(gè)“通過(guò)平臺(tái)創(chuàng)造一種鼓勵(lì)創(chuàng)新、自由思考的科研氛圍和文化”的夢(mèng)想終于初見(jiàn)成效，這一點(diǎn)，在他們的PI雙周午餐會(huì)議上可見(jiàn)端倪。自2011年11月起，每隔一周的周四，中心就會(huì)組織一個(gè)午餐會(huì)議，由一位PI為中心PI們介紹個(gè)人和實(shí)驗(yàn)室的科研工作及一些成型或不成形的想法。大家一邊吃盒飯，一邊討論。由于他們的學(xué)術(shù)背景各有不同，午餐會(huì)上的氣氛格外熱烈，通常是上面的人講完后，下面就會(huì)從不同的角度去討論。比如說(shuō)，如果是一位做基礎(chǔ)研究的人在講述，討論階段可能就會(huì)聯(lián)系到設(shè)計(jì)藥物靶點(diǎn)和臨床應(yīng)用上；同樣的，如果是一位臨床醫(yī)生在報(bào)告，那么下面的人可能會(huì)從臨床問(wèn)題上討論到是否可以從基礎(chǔ)研究上做得更深入?！拔覀兌际窃谧錾茖W(xué)，但學(xué)科背景不同，物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)等各種專(zhuān)業(yè)人都有。這樣的交叉和融合有利于創(chuàng)新的產(chǎn)生，而午餐會(huì)這種既輕松又熱烈的氛圍，也會(huì)讓我們有意想不到的收獲?！钡拇_如湯超所言，這個(gè)“午餐會(huì)”不僅“吃”出了思想的碰撞，還“吃”出了成立學(xué)術(shù)交流委員會(huì)、教學(xué)委員會(huì)，以及以何種形式舉辦暑期學(xué)校等和生命中心人才培養(yǎng)與教學(xué)等相關(guān)提案。

緊張有序、平等活潑、自由交流，這樣的氛圍逐漸從午餐會(huì)上彌漫到中心上下，帶動(dòng)了其和諧發(fā)展。與此同時(shí)，生命中心還將趁著“鳳凰工程”的東風(fēng)，一方面參與到構(gòu)建高起點(diǎn)的開(kāi)放共享的公共研究平臺(tái)建設(shè)中；一方面借助其先進(jìn)的設(shè)施條件，吸引到不同的優(yōu)秀的科學(xué)家聯(lián)合開(kāi)展課題研究，加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流與合作，在擴(kuò)大影響力的同時(shí)，共同提高生命科學(xué)研究與人才培養(yǎng)水平。湯超更是積極履行著自己的職責(zé)，走到哪兒，就將生命中心“帶”到哪兒，推廣著他們的理念。任何改革均非一朝一夕可完成，他只希望能夠通過(guò)自己的努力推動(dòng)交叉學(xué)科的發(fā)展，也推動(dòng)那個(gè)“一流”理想的實(shí)現(xiàn)。

人才：用交叉培育優(yōu)勢(shì)

“有人說(shuō)21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，我認(rèn)為這話(huà)只說(shuō)對(duì)了一半。21世紀(jì)，應(yīng)該是生命科學(xué)與其他定量科學(xué)交叉融合的世紀(jì)。這樣一個(gè)交叉融合會(huì)對(duì)整個(gè)科學(xué)、社會(huì)，乃至人類(lèi)都產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。生物本身固然會(huì)因此而使定量化特點(diǎn)更加凸顯，人類(lèi)對(duì)生物的理解也會(huì)因此更加深刻。如此，我們對(duì)環(huán)境、能源、健康等社會(huì)問(wèn)題也會(huì)解決得更好?？梢哉f(shuō)，生物以后會(huì)成為一個(gè)創(chuàng)新源頭，為各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)革命性影響。”

與湯超這段話(huà)相映成輝的是，2009年，美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)發(fā)布了題為《21世紀(jì)的新生物學(xué)：確保美國(guó)領(lǐng)導(dǎo)即將來(lái)臨的<生物學(xué)變革>》的報(bào)告。報(bào)告指出：當(dāng)今的生命科學(xué)研究已處于革命性變化的前夜，新生物學(xué)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。而國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)此的共識(shí)便是，21世紀(jì)新生物學(xué)之“新”主要在兩方面：一方面是生物學(xué)內(nèi)部各種分支學(xué)科的重組與融合，另一方面是化學(xué)、物理、信息科學(xué)、材料科學(xué)等眾多非生命學(xué)科與生物學(xué)的緊密交叉與整合?！跋鄬?duì)和平的國(guó)際政治局面，各國(guó)對(duì)科學(xué)的重視，尤其中國(guó)投入越來(lái)越大，再加上生物牽涉面廣，太多未知的東西等待大家去發(fā)現(xiàn)。對(duì)于定量生物學(xué)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)振奮人心的時(shí)代?！睖@樣定論。

對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，他目前的研究工作主要集中在系統(tǒng)生物學(xué)上。一路走來(lái)，他自認(rèn)是個(gè)自由派，習(xí)慣于去尋找有意思的問(wèn)題，而非先去問(wèn)自己會(huì)做什么。他打過(guò)一個(gè)形象的比方，“不是拿著榔頭去找釘子。是因?yàn)榭吹搅四莻€(gè)釘子，才去想我有沒(méi)有榔頭，沒(méi)有的話(huà)或者借一把或者與持有者合作。如果進(jìn)一步又需要用到扳手了，還是這樣，先想想自己會(huì)不會(huì)用，不會(huì)用的話(huà)可以去學(xué)啊，或者還是與別人合作?？傊易鲅芯恳话闶菑母信d趣的問(wèn)題出發(fā)，所以研究對(duì)象總是換，但選擇起來(lái)還是有大的原則的，就是能否以定量的思維方法去更徹底地解決。也許看上去不是一個(gè)系統(tǒng)，但總體看來(lái)是一條通路?！痹谶@種研究方法的影響下，無(wú)論是個(gè)人，還是北京大學(xué)定量生物中心的未來(lái)研究，湯超都認(rèn)為很難有定式，某些東西也不是現(xiàn)在就能想到能看到的，他如今能肯定的也只是圍繞定量學(xué)科和生物學(xué)科的交叉融合來(lái)發(fā)展。聽(tīng)上去，充滿(mǎn)了自由的空間。

他看重人才，一方面要花大力氣招攬一流的年輕人加入團(tuán)隊(duì)；另一方面要著重培養(yǎng)交叉學(xué)科的研究生。

與交叉學(xué)科發(fā)展的新相反，國(guó)內(nèi)研究生培養(yǎng)大多依然依照傳統(tǒng)學(xué)科的路數(shù)在走。這種背景下，研究生體制設(shè)置、課程設(shè)置、博士點(diǎn)設(shè)置等，均與交叉學(xué)科有沖突。湯超看到了這一點(diǎn)，在北京大學(xué)的支持下，他決定整理總結(jié)多年積累的經(jīng)驗(yàn)使學(xué)生培養(yǎng)更上一層樓，并希望能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

“我們最近的招生剛剛結(jié)束，對(duì)此也頗有體會(huì)。國(guó)內(nèi)在對(duì)于學(xué)生的培養(yǎng)上思路比較窄，如果是本科生，物理系的學(xué)生怕是很少能感覺(jué)到原來(lái)還可以去做生物問(wèn)題；學(xué)生物的也很少會(huì)知道原來(lái)還可以學(xué)一些定量的課程去換一個(gè)角度來(lái)看生物問(wèn)題。他們接觸到前沿學(xué)術(shù)思想的機(jī)會(huì)并不多，參與交叉學(xué)科的機(jī)會(huì)就更少，根本不知道還有那么一大片廣闊的天地等待著他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。21世紀(jì)新生物學(xué)的出現(xiàn)，會(huì)推動(dòng)整個(gè)社會(huì)對(duì)交叉型人才的大量需求。所以，培養(yǎng)學(xué)術(shù)交叉型人才，對(duì)學(xué)生本身來(lái)說(shuō)是極具好處的，但是目前，絕大多數(shù)本科生并沒(méi)有這種意識(shí)。”

“本科時(shí)意識(shí)不到，報(bào)考研究生就會(huì)很盲目。比如一個(gè)學(xué)物理的學(xué)生，他可能只知道想要報(bào)考北大物理學(xué)院，具體想要跟哪位導(dǎo)師，恐怕并不熟悉，也不了解。而且好多地方的錄取制度是即時(shí)錄取，即時(shí)簽協(xié)議跟哪位導(dǎo)師。這樣一來(lái)，就有點(diǎn)‘盲婚啞嫁’的意味了?！?/p>

湯超當(dāng)然不只是說(shuō)說(shuō)而已，在北京大學(xué)定量生物學(xué)中心，他就做了相應(yīng)的改變。研究生進(jìn)門(mén)頭一年不定導(dǎo)師，而是選擇三個(gè)導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室輪轉(zhuǎn)的形式，通過(guò)接觸實(shí)驗(yàn)室，跟隨導(dǎo)師做科研相互了解，一年后導(dǎo)師和學(xué)生之間再進(jìn)行雙向選擇。而在課程設(shè)置上，以生物專(zhuān)業(yè)為例，他希望在開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)課程時(shí)能選擇有生物學(xué)研究背景的教師來(lái)進(jìn)行實(shí)例引導(dǎo)，這樣才能引起生物學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)這些課程的重視，開(kāi)拓學(xué)生的視野。定量生物學(xué)中心的課程設(shè)置便考慮到了這些因素，鑒于中心招收學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景并不相同，每個(gè)人的興趣點(diǎn)也不同，中心根據(jù)每個(gè)人的特點(diǎn)開(kāi)展靈活的課程設(shè)置，因材施教，進(jìn)行個(gè)性化教育。由于第一年并不定導(dǎo)師，他們也可以在一起經(jīng)常討論，取長(zhǎng)補(bǔ)短?！熬褪且氡M一切辦法，給他們提供更多機(jī)會(huì)，讓他們感受到學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)?！鼻拔乃岬降鸟R文喆博士就是這種改革的受惠者。他畢業(yè)于2007年7月，是該中心正式招收的第一批跨學(xué)科研究生之一。

日常教育之外，他所領(lǐng)導(dǎo)的北京大學(xué)定量生物學(xué)中心還會(huì)舉辦一些深入進(jìn)行交叉學(xué)科研究的活動(dòng)。2012年7月25-29日，中心就和美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的系統(tǒng)與合成生物學(xué)中心合作，成功舉辦了“PKU-UCSF系統(tǒng)與合成生物學(xué)團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)活動(dòng)”。湯超希望，能夠在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)團(tuán)隊(duì)內(nèi)外大量的互動(dòng)交流、頭腦風(fēng)暴，高強(qiáng)度、深層次地挖掘、激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生自身在科研活動(dòng)中的主動(dòng)積極性與創(chuàng)造潛力。他認(rèn)為，這樣的經(jīng)驗(yàn)，除了對(duì)中國(guó)學(xué)生身上，一些傳統(tǒng)教育方式帶來(lái)的習(xí)慣性被動(dòng)思維方式產(chǎn)生了巨大震動(dòng)和影響之外，對(duì)學(xué)生未來(lái)的職業(yè)生涯的影響也可謂深遠(yuǎn)。

正因?yàn)槿绱耍鎸?duì)學(xué)生的就業(yè)憂(yōu)慮，湯超并沒(méi)有大家想象的那般悲觀，“根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，你只要安下心來(lái)去做你喜歡的事，并且做好，總是不乏機(jī)會(huì)的?！彼恢痹趶?qiáng)調(diào)“喜歡”，認(rèn)為“知之不如好之，好之不如樂(lè)之”，只有喜歡了才有可能做出優(yōu)勢(shì)，如果僅是為了“混文憑”來(lái)找工作，不如不讀研，一來(lái)未必真能實(shí)現(xiàn)想要的結(jié)果，二來(lái)浪費(fèi)了原本可以更加開(kāi)心的數(shù)年青春。也許，在更多人看來(lái)，他的想法似乎不那么“現(xiàn)實(shí)”，他卻扎扎實(shí)實(shí)地踐行著，所謂“有意栽花花不發(fā)，無(wú)心插柳柳成蔭”，他用自己的真實(shí)在自由的風(fēng)中書(shū)寫(xiě)著純粹的“奮斗”篇。