楊光輝 探索生命的無限可能

中國農業大學教授楊光輝的古典文學功底很好，原典籍語信手拈來。他對人文主義的探索也打破了當前教育模式下形成的刻板印象——文理科涇渭分明的專業劃分，極易形成各自知識領域的壁壘。某種程度上，他的生命狀態也是蔡元培先生教育觀的具體呈現：融通文理。或許，這也和他的專業有關，他研究基礎生物學，生命的物質基礎、運動與變化中蘊含著深刻的哲學視角。從最細微的肉眼看不見的細胞中得到生命規律的啟示，這也是一種“盡精微見廣大”了。

向內探索，向外追尋

1990年出生于河北容城的楊光輝，童年生活很快樂。放學回來，可以和小伙伴們一起在田野里瘋跑，有時也會去田地里幫家人搭把手，但回想起來，并不覺得累，想到的都是一群孩子在野外的歡樂。此外，他還有大量的課余時間可以背原典古籍。家庭無形中構建了一個“野蠻其體魄，文明其精神”的天然教育場景。大量的留白，意味著更多的自由。自由會生出自主，無需強調驅動力，自由成長的過程本身就蘊含著源源不絕的力量。

楊光輝高中學習成績很好，尤其物理成績，常常會拿到滿分。最后一道大題，大部分同學都會“折戟”，他卻能輕松做出來，而且越做越“上癮”，一點點積累出來的“正反饋”讓他認為自己有物理學方面的天分，一度，他想以物理學為專業。參加高考時，恰逢“21世紀是生命科學的世紀”最流行的時代，受到這句話影響的楊光輝，在次年高考時報了中國農業大學的生物學專業，當時，他沒有想到自己有一天會成為中國科學院院士施一公的學生。

進入施一公院士的實驗室做研究，對于生物專業的學生來說，無疑有著巨大吸引力，報名者眾。楊光輝抱著試一試的心態給施老師發了一封郵件，介紹了自己的經歷、學習成績與感興趣的領域。沒想到，隔天就收到了施老師的回復，要他去參加20天后的面試。

“農大距離清華也近，也是抱著試試的心態去了。面試后，我感覺自己表現不太好。最后一個問題，施老師問：五年后你會做什么，有想過嗎？我說想過，但也沒接著往下說。施老師又追問了一下，我說，這五年，我會認真讀書做科研，但是五年之后，不知道想法會不會變，可能無法給出確切的答案。”楊光輝是那么想的也就那么說了，出來后，和其他參加面試的同學一聊，發現別人的回答都是繼續做科研，成為科學家。他覺得自己“沒戲了”，沒想到的是，他順利通過了面試，成為施一公院士的學生。

“回過頭來想想，我覺得可能還是因為真實吧，那是我當時的想法，我就如實表達了。”或許也是因為這樣實在、真誠的表達讓他在眾多的面試者中脫穎而出。

直到現在，楊光輝依然會像當年參加面試時那樣，真實表達自己的想法。他尊重自己每時每刻當下的感受，并做出當時當下的應答，他的生活中最重要的時刻就是當下。“對未來最大的慷慨，是把一切獻給現在。”法國作家阿爾貝·加繆的這句話，真正能落地到生活中需要有強大的行動力和清晰的自我認知，真實面對他人和自己。向內探索，向外追尋。簡簡單單，腳踏實地。

探索生物結構學的奧秘

在清華大學生命科學學院碩博連讀五年，即將畢業時，楊光輝的確如面試時所說，尚未確定以后是否做科研。有一度，他想過去企業工作，工作單位都已經聯系好了。這時，導師施一公的人生建議就顯得特別重要——繼續在科研路上探一探吧，如果再給自己一段時間，還是覺得不是自己的預期，還可以去企業闖蕩歷練，可如果直接去了企業，想要回到科研似乎就難了。楊光輝很認可，2017年博士畢業后，他留在了清華大學結構生物學高精尖中心繼續攻讀博士后。

兩年博士后的科研生活，是他科研工作頗有收獲的一個階段。他和團隊在施一公老師的帶領下，一起在頂級學術期刊《Nature》《Science》先后發表兩篇論文：《人源γ-分泌酶識別底物Notch的結構機制》和《人源γ-分泌酶底物淀粉樣前體蛋白的識別》的文章，兩篇文章報道了人體γ-分泌酶結合底物Notch以及和淀粉樣前體蛋白（APP）的高分辨率冷凍電鏡結構，從分子層面為理解γ-分泌酶特異性識別和底物切割的機制提供了重要認知基礎，為研究與阿爾茲海默癥以及癌癥相關的發病機制、特異性藥物設計提供了重要的結構信息。

施一公實驗室一直在做γ分泌酶相關的工作，楊光輝也一直在思考如何解析γ分泌酶與底物結合的結構，但初期各種蛋白質設計的方法并不能獲得酶和底物穩定在一起的狀態。“在讀文獻的過程中，我看到了酶與底物可能發生相互作用的部分位點，有了一些線索，從2017年初開始嘗試使用交聯的方法，然而也不知道哪幾個氨基酸位點能交聯在一起，于是就在有限線索下進行嘗試，希望能夠篩選出最優解。”

實驗過程并不順利。“有一陣子就很迷茫，不知道能不能出結果，不知道未來會怎樣。這時候就找各種書來讀，想緩解一下壓力。”他遇到了劉慈欣的《三體》，拿起來就放不下了，晚上因實驗中的問題而苦惱的時候就看這本書，大約讀了兩個星期，看完了三本。“我覺得科研很像面壁，在自己研究的領域里面，可能沒有人會懂你，沒有人知道你研究的細節是什么，你相當于做一個面壁者，你在不斷奮斗，不斷思考，在想怎樣把研究的內容搞出來。”楊光輝說，作為面壁者，注定是孤獨的，但內心經歷的苦楚、寂寞，都是科研道路上必不可少的經歷。

歷經“山窮水盡”的挫敗有多痛苦，迎來“柳暗花明”的那一瞬就有多興奮。看完《三體》，領略過劉慈欣創造的磅礴世界與波詭云譎的星際穿行，在更漫長的時間線里，他的迷茫與焦慮也緩解了很多。定下心神，他開始回顧自己的實驗設計，看哪個環節出了問題，還有哪個環節可以修正，不論是否得到預期結果，定時復盤，這也是施一公老師教給他們的。就是在這次復盤中，他注意到了此前被自己忽略的部分。

“課題最難的點在于獲得穩定的酶和底物的復合體，酶與底物的相互作用短短一瞬，就好像剪刀剪斷繩子的剎那，我們要探知的是這個瞬間的結構和機理，”楊光輝說，“兩種底物的研究過程是螺旋上升的，一直同時進行。在最初的對APP的嘗試中，由于APP蛋白本身的性質，我們并沒有獲得很大突破。隨后我們比較了Notch與APP的蛋白質序列，驚奇地發現盡管二者序列各不相同，但是二級結構相似性很大。這一規律的總結帶給我們突破口。我們先獲得了Notch與γ-分泌酶的穩定復合物，隨后在解析結構后再次對比APP與Notch的序列，確定了針對APP的方案，真是有一種柳暗花明的感覺。”

最終團隊成功獲得了解答，并且獲得Notch與γ分泌酶在一起的狀態。這時，也快到春節了。“我們立即收了一些數據，春節在家遠程計算，大年初三早上我算出來一個初步結果，發現我們想要的底物確實存在。很興奮！有一種迫不及待想把課題做出來的心情。于是我們很快回到實驗室，準備樣品，收集數據，最終把課題做了出來。”沖破關隘的興奮無以言表。他也在這個實驗中體驗到了科研工作者的成就感。

在這個實驗中，楊光輝深刻體會到了結構生物學巨大的魅力。“課題做出來后，我們從結構里發現了一個沒有想象到的二級結構β-sheet的形成。如果沒有結構生物學，是很難想象或者預測出來的。”這也堅定了他要在結構生物學領域深潛的決心。

為學貴在持之以恒

2019年，楊光輝以“杰出人才”身份引進中國農業大學，任生物學院教授。那一年，他29歲。他感謝學校給予的信任，也希望將自己的科研方向與農業做一些融合——生物學是一門基礎學科，可以和很多學科交叉。以前促使他報考生物學專業的那句話：“21世紀是生物科學的世紀”，如今他也有了更多理解。“很多話需要有一定的語境和時間。21世紀，生物科學固然非常重要，但學科交叉是科學發展的趨勢，未來的科學一定是在不同學科通力合作基礎上發展的。”

2023年，楊光輝和郭巖課題組合作解析植物抗鹽脅迫關鍵蛋白SOS1的結構和功能調節機理的文章在《Nature Plants》發表。土地鹽堿化在世界范圍內影響著植物的生長和作物的生產，土壤的鹽堿化使植物遭受鹽脅迫。植物在適應鹽脅迫的過程中進化出了一系列抗鹽信號通路，弄明白其中蛋白質作用的機理，會有助于植物抗鹽堿化，促進農作物更好生長。我國是一個農業大國，基礎生物學與農業相結合，空間廣闊。

關注農業領域后，楊光輝也有了很多時間和農業專家們一起在田間研究的經歷，去過大東北，走過大西北，看過黃淮海。他已經習慣了這樣高強度的工作，在他看來，也不算什么高強度，這是科學工作者的常態。出差期間，恰逢黨的二十屆三中全會召開，楊光輝關注到，全會提出，“教育、科技、人才是中國式現代化的基礎性、戰略性支撐”。他深有感觸地說，自己從學生轉變為青年高校教師后，要緊跟全會提出的“科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略”，努力做到和學生共同進步。既要敢于挑戰研究領域的難題，也要充分和其他學科交叉，將研究成果寫在祖國大地上。這離不開對重要研究領域的深耕，也離不開和老師同學們團結在一起努力，更離不開黨和國家的引導。

“科研是一個厚積薄發的過程，之前掌握的知識，很可能多年后攻克其他重要課題時用到。”楊光輝一直記得施一公老師的指導，閱讀大量文獻，積累知識、獨立思考，形成批判性思維，才能在遇到難題時，找到正確思路。

施一公老師對他的影響很大。“在方法論層面上，他教會了我們做科研的技能，這是當時在實驗室里能夠即時得到的。精神層面的影響，很多時候是離開實驗室后慢慢悟到的。”楊光輝說，“有些感受是需要時間結合經歷，慢慢沉淀才有體會。”比如施老師的勤奮，當年他們路過施老師的辦公室時，不論多早，都能看到他的辦公室已經開門了。很晚離開辦公大樓時，施老師的燈還亮著。在施老師那里，他看到了科研工作者的勤奮。耳濡目染間，他也習慣了這樣的作息時間，包括周末，也會去實驗室坐一坐，哪怕就看一會文獻，寫一段工作總結，坐在辦公室里，就會覺得內心很寧靜。但是，他也不提倡無效勤奮，更不提倡無謂吃苦。不管干什么，還是要講究方法和效率，畢竟時間寶貴。

如今他也開始帶博士生，對于年輕一代的學子們，他說，有時也會應學校的要求給新生講一些成長感言，但他每次都會先表達，這些經驗與感受也僅代表他個人，每個人都是獨特的，成長經歷，家庭背景，性格稟賦等等都不同，所以沒有一個人可以復制另外一個人的路徑。他鼓勵學生們去探索適合自己的路。

相比于人生經驗，他更愿意分享的是在科研道路上的喜悅。“科學的魅力在于可以去發現未知領域，深潛其中，不被外物干擾時的專注也很迷人。”楊光輝說，“如果一定要給年輕人說一點個人感受的話，我覺得就是堅持，《勸學》中有說，騏驥一躍，不能十步；駑馬十駕，功在不舍。鍥而舍之，朽木不折；鍥而不舍，金石可鏤。選擇的路覺得是對的，就堅持走下去。”

他喜歡讀一些人文哲學方面的書，也喜歡讀名人傳記，不論是《三體》中虛構的世界，還是那些越過溝壑險境的現實生活中的人，他都會從里面看到這些人身上所蘊含的勇氣與力量。他會常常默念一些古詩詞，比如李白的詩，那些在他很小的時候就熟背的句子，在他中年時會時不時以另一種方式回旋到他心里，引起一些波動與覺察，有時會順著這些小小的窗口再往深處探，就會有一些對自己的新認識和發現，這也有些像他研究的蛋白分子，有很多路徑可以抵達，他要做的就是一條一條把它們捋出來，說不定就有驚喜發現。

責任編輯 張惠清