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孟安明：第十一、十二、十三屆全國政協(xié)委員，九三學(xué)社中央委員會委員、北京市委會副主委。發(fā)育生物學(xué)家，中國科學(xué)院院士，清華大學(xué)教授。

“水熊蟲在顯微鏡下才看得見，放它到開水里煮，煮不死；放到液氮里凍，凍不死，它的結(jié)構(gòu)和生理特征很奇特。如果研究清楚它的結(jié)構(gòu)成分和特性，我們的建筑、戰(zhàn)士的防護(hù)服可能會有革命性的改變……”

“馬達(dá)加斯加的變色龍里，有的能改變顏色，有的能改變形態(tài)。一條挺大的變色龍，當(dāng)它落在枯葉或者樹干上時，原本立體的手一下子扁扁薄薄的，不仔細(xì)看，難以分辨。要是把它研究清楚了，是不是也很有意義？”

身居清華大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)樓一樓一間緊湊的辦公室，在隔壁實(shí)驗(yàn)室裝修叮叮咚咚的聲律之中，孟安明快意地暢談著他所認(rèn)識的自然界的神奇和廣闊——

“建房子都有個藍(lán)圖吧，需要很多工人對照圖紙去建。你看生物就不需要。像我們研究的胚胎，當(dāng)它們的神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)還沒出現(xiàn)的時候，它自己就知道一步一步地該怎么走。”

無論是在文章中看到過的水熊蟲，還是自己曾眼見的“偽裝高手”變色龍，或是他時常研究的生物胚胎，都遵循著一套看不見的自然程序，自主組裝出一個完整的生命體。

人類科技發(fā)展到今天，能夠制造宇宙飛船、汽車，但卻無法組裝一個活的生命體，這足以證明生物的復(fù)雜性。而這，也讓研究了大半生的發(fā)育生物學(xué)家孟安明，時常生出新的困惑：

“我們?nèi)祟惪傇趶?qiáng)調(diào)干凈的環(huán)境、安全的食物。但你看蒼蠅，生活的環(huán)境多骯臟，它是怎么保證不被那些病毒細(xì)菌傳染的，它們是怎么進(jìn)化的？改變了什么？我們跟它的哪個地方不一樣？如果把這些機(jī)制搞清楚了，對我們防御抵抗病毒有很大的借鑒意義。”

當(dāng)話題從遙遠(yuǎn)回歸到當(dāng)下，才開始逐漸明白眼前這位生物學(xué)家，在那些納米級分子、厘米級個體的研究對象身上，怎樣安放了自己頭頂?shù)男强眨湍_下的麥田。

信奉和選擇，最終會造就自己

平頭、圓臉，個頭不高，四肢健壯，語速快且音量大。四川街頭，這樣體貌特征的50歲左右川籍男性，正滿街行走。

離開四川大竹家鄉(xiāng)已37年，此時孟安明再回四川，他可以憑借相似的體貌特征，毫不費(fèi)力地融入其中。

但用不了多久，他又會被辨認(rèn)出來。

在百度百科搜索大竹一詞，孟安明的名字被列入當(dāng)?shù)亍爸宋铩币粰冢c他齊名并居的十來位人物當(dāng)中，有著名禪師、清代知府、抗日英雄、將軍、畫家、詩人，以及比他年輕得多的流行樂創(chuàng)作人、青年作家。

發(fā)育生物學(xué)家的工作實(shí)質(zhì)，往往并不如頭銜來得高雅。

孟安明的魚房是一間百來平方米的大房間，里面規(guī)律排列著數(shù)千個水族缸和繁殖盒，當(dāng)中游弋著處于不同生長階段的3萬多條斑馬魚。

這種全身布滿多條深藍(lán)色縱紋似斑馬的熱帶魚，性情溫和，和人類基因有著87%的高度相似性，就是孟安明的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ缴铩?/span>

選擇斑馬魚作為模式生物，是因?yàn)檫@種3-5厘米長的脊椎動物，許多基因及發(fā)育機(jī)制與人相似，而且它們早期的胚胎透明，又在體外發(fā)育成長，方便觀測。

目前，我國有250個以上的實(shí)驗(yàn)室利用斑馬魚開展相關(guān)科學(xué)研究。國內(nèi)第一家以斑馬魚為模式動物的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，就是孟安明在清華大學(xué)白手起家組建的。

孟安明的科研之路，一開始也并不是瞄著發(fā)育生物。他本科學(xué)的是農(nóng)學(xué)，畢業(yè)后在中國水稻研究所搞水稻育種。后來去了英國讀博，做的是鳥類分子遺傳學(xué)。回國后博士后期間本來打算研究野生動物，但受限于現(xiàn)實(shí)條件，又轉(zhuǎn)而研究家禽家畜。博士后出站孟安明在中國農(nóng)大有個實(shí)驗(yàn)室，帶著幾個碩士生做自己感興趣的科研，經(jīng)費(fèi)不是太多，但還湊合。

這種小富即安的日子，不料卻被一封美國來信打破了。

1995年的一天，一個叫林碩的人從美國寄來了一封信，信上問他：“你是不是在中國水稻研究所工作過的孟安明？如果是，請把電話告訴我。”

這個林碩，以前是中國農(nóng)科院茶葉研究所的研究生，孟安明在中國水稻研究所時，與在杭州的四川老鄉(xiāng)一起玩時認(rèn)識的。自此，林碩每天都會打電話給孟安明。原來，他正在美國一所大學(xué)創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室，準(zhǔn)備用斑馬魚做相關(guān)的研究。從他的描述中，孟安明開始知道了什么是斑馬魚，什么是發(fā)育生物學(xué)以及用斑馬魚來研究多么有意思。他力邀孟安明能去幫他一下。

為難的孟安明問他：“要去多久？”

“至少三年吧。”

“三年不可能，我這邊的實(shí)驗(yàn)室怎么辦？三個月可以保證。”

“那你先來吧。”

就這樣，孟安明去了美國。

當(dāng)時在農(nóng)大，孟安明做的研究是關(guān)于母雞的產(chǎn)蛋性能的分子標(biāo)記篩選。但機(jī)械化的養(yǎng)雞場不容易進(jìn)，好不容易進(jìn)去了，不過就是走馬觀花地看一圈，數(shù)據(jù)都是別人收集提供的，如某只雞產(chǎn)了多少枚蛋，每枚蛋的重量是多少。

“實(shí)際上我對這些數(shù)據(jù)是心里打鼓的，不知道是不是真的一個一個的蛋稱出來的。”這樣做了幾年，也沒有什么重要的發(fā)現(xiàn)。

研究斑馬魚之后，孟安明喜歡上了斑馬魚和發(fā)育生物學(xué)，就邊做邊學(xué)，開始了胚胎發(fā)育相關(guān)的分子機(jī)制研究，在美國一待就是兩年半。回國后，他進(jìn)入了清華大學(xué)生物系，繼續(xù)以斑馬魚開展胚胎發(fā)育研究。

回顧幾十年來兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的科研道路，當(dāng)這些叫做機(jī)緣也好、巧合也罷，或是被動的現(xiàn)實(shí)擺在面前時，孟安明的選擇，就好像生命本身的進(jìn)化一樣，適者得以生存、繁榮。

生物博弈

“那么小一個細(xì)胞，里面有蛋白質(zhì)、脂類、還有糖。我們想想都覺得太擁擠。它是怎么把這些東西有序地存放起來，然后按需利用并且高效利用？”

博弈論，作為數(shù)學(xué)的一個分支，起初用于分析結(jié)果為失敗的一方把東西輸給勝利一方的零和游戲，由喜歡玩撲克的數(shù)學(xué)家馮·諾依曼發(fā)明，主要用來量化不同選擇的優(yōu)劣。

等到50年后，這一理論開始進(jìn)入生物學(xué)領(lǐng)域，應(yīng)用于物種之間的生存競爭。

當(dāng)人們開始意識到，動物和人一樣，可以從多種不同的策略中進(jìn)行選擇時，也有科學(xué)家認(rèn)識到，既然動物能夠憑借先天行為進(jìn)行博弈，那么博弈論也可以延伸到生物分子當(dāng)中。

新冠這種病毒的肆虐，在孟安明的眼中，和生物一樣遵循著自然規(guī)律：“生物都在博弈，病毒要想生存下去，它們也要進(jìn)化，找到一個可生存的環(huán)境，看是不是能夠一下子擴(kuò)大規(guī)模，風(fēng)光一把。”

并非沒有應(yīng)對的辦法，“比如說蝙蝠身上攜帶冠狀病毒，但不發(fā)病，說明蝙蝠有能夠?qū)Ω恫《镜霓k法。我們借用這種辦法成不成？”

人類的吃、住、行當(dāng)中，也有許多跟仿生有關(guān)的技術(shù)應(yīng)用例子，“你看天上的飛機(jī)，它借助了蜻蜓的翅痣使飛機(jī)的機(jī)翼更結(jié)實(shí)，隱形飛機(jī)仿照了飛蛾的形態(tài)；還有模仿了海豚升降沉浮原理的潛水艇……”

“當(dāng)了解了其他生物是怎么生存并保護(hù)自己的，同樣作為生物的人類，也可以借鑒使用這些智慧和知識。”

基因編輯這項(xiàng)革命性技術(shù)，是當(dāng)今生命技術(shù)中一項(xiàng)重大技術(shù)進(jìn)步。自2012年第三代基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9被發(fā)明以來，已在全球各地分子生物實(shí)驗(yàn)室里廣泛地應(yīng)用。

“這個技術(shù)出來之前，要精準(zhǔn)、高效地改造任何一種生物的基因，大家都找不到途徑，沒有好的辦法。CRISPR-Cas9技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)，立即得到廣泛應(yīng)用。”

孟安明在運(yùn)動觀上也奉行著進(jìn)化論，他有長期運(yùn)動的習(xí)慣，堅(jiān)持每天步行兩萬步以上的運(yùn)動量。“現(xiàn)在有個誤區(qū)：心臟跳動的次數(shù)是固定的，因?yàn)檫\(yùn)動多使得心臟跳動的次數(shù)太多，導(dǎo)致壽命變短了。事實(shí)上并不是那么回事。”

明知道相熟的科學(xué)家中也有不愛動的代表，對于他們所推崇的生命在于靜止的觀點(diǎn)，孟安明也毫不謙讓地“懟”起來：

“人的各種組織器官是有自我損傷修復(fù)和細(xì)胞更新能力的，我們體內(nèi)都有一些干細(xì)胞，它們會進(jìn)入人體的許多組織。比如心臟每年要替換掉1%的心肌細(xì)胞，假如說經(jīng)常鍛煉的人可以替換2%，那么經(jīng)常鍛煉的人每年有2%的新生心肌細(xì)胞，而不鍛煉的人只有1%。”

科學(xué)家的縝密，還體現(xiàn)在對細(xì)節(jié)問題的兼顧上。“比如說走路走多了，膝蓋疼，不要緊，一開始先循序漸進(jìn)，讓膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉長出來，當(dāng)肌肉分擔(dān)了膝蓋的壓力，疼痛的問題是可緩解的。”

生命的復(fù)雜和奇妙，僅僅用博弈論難以解釋殆盡，但探索生命奧秘的過程，本身就充滿了人類對進(jìn)化產(chǎn)生的哲思。就像孟安明反復(fù)強(qiáng)調(diào)的：人和其他動物的根本不同，還在于認(rèn)知能力的強(qiáng)弱。

處于某種鏈之中

光刻機(jī)，這個跟高科技產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)緊密的網(wǎng)絡(luò)熱詞，也同樣被孟安明關(guān)注。

“我們現(xiàn)在要解決光刻技術(shù)，大量投入，最后做出來的還是光刻機(jī)，大概也就能趕上人家的水平。能不能換一種材料？將來做芯片的話不需要硅膠，現(xiàn)在不是有石墨烯嗎？石墨烯難道就是最好的嗎？也不一定，也可能有更好的材料。”

被炒得沸沸騰騰的“卡脖子”問題，在孟安明的一連串假設(shè)中，似乎也不再“卡”了。他從科學(xué)的眼光出發(fā)，提出了解決問題的另一種思路，也對當(dāng)前可能蔓延的“實(shí)用主義”有所警惕。

“現(xiàn)在真正‘卡脖子’的，是我們的科研能力。”在論證能力建設(shè)的重要性時，孟安明又舉了這一次舉國抗擊新冠病毒的例子：“要不是靠過去十幾年對科技的大量投入，這一次抗擊新冠病毒可能就要吃力得多。現(xiàn)在不止大公司可以做核酸檢測，小公司也做得了，只是可能里面有不同的竅門。”

“再比如說抗體，可以用不同病毒上面的不同蛋白，甚至是用核酸來做抗體，也都有很多單位可以做。要是還停留在SARS那個時期的水平，沒基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室做起來就很困難。”

目前，科研主要強(qiáng)調(diào)滿足國家需求。“問題在于，我們國家的需求是什么？是跟市場的需求一樣嗎？”孟安明一步一步地推理分析，現(xiàn)在一個新發(fā)現(xiàn)、一個新發(fā)明，馬上就可能創(chuàng)造一種新需求。而這種新，來源于基礎(chǔ)研究引發(fā)的重大突破。

“基礎(chǔ)研究的突破往往是預(yù)想不到的。此時，我們可能并不知道它是什么，但不影響我們尋找它、發(fā)現(xiàn)它。”在全國政協(xié)履職的10余年間，他也不止一次闡述過這種觀點(diǎn)。正如生物進(jìn)化受到周圍環(huán)境的影響一樣，孟安明也很關(guān)注新冠病毒對經(jīng)濟(jì)造成的影響，進(jìn)而擔(dān)憂科研方面的經(jīng)費(fèi)會不會受到影響，畢竟支持科研是既要顧眼前，也要管長遠(yuǎn)。

正如處在某種鏈之中，孟安明努力擔(dān)當(dāng)好承接的角色。對那些進(jìn)入自己實(shí)驗(yàn)室的博士和博士后，“帶他們進(jìn)入科學(xué)研究的殿堂，比如拿到一個數(shù)據(jù)，應(yīng)該怎么來處理？我們要展現(xiàn)一個結(jié)果，基本方式是什么？要引用別人的一些數(shù)據(jù)，應(yīng)該注意些什么？”

一個優(yōu)秀的加工者，應(yīng)該想辦法保障“終端產(chǎn)品”品質(zhì)。“當(dāng)學(xué)生從我的實(shí)驗(yàn)室出去后，得知道科學(xué)研究是個什么樣的概念，具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。有了這種能力，無論他們將來做什么，都會與沒有受到過良好科研訓(xùn)練的人不一樣。”

某種意義上說，這也是進(jìn)化的一種。

參考資料

[1] 人民政協(xié)報(bào)，孟安明：置身進(jìn)化中