專攻高分子“糖”研究的啟明星
——小記復(fù)旦大學(xué)高分子系陳國頌教授

陳國頌教授

眾所周知，能進(jìn)入啟明星群體的人都很優(yōu)秀，作為一個啟明星的采訪者我有時也會犯難，一年能訪問的啟明星和這個群體的數(shù)量相比只是很小的比例。幸好近幾年的啟明星都建起了微信群，彼此的聯(lián)絡(luò)又多了一層。這期的啟明星訪問對象——2013年啟明星計劃入選者、復(fù)旦大學(xué)高分子系陳國頌其實在微信上并不是很活躍的，但她有限的發(fā)言和星友們對她的評價讓我記住了她，于是就有了這次的相約采訪。見面后才知道陳老師的寶寶出生只有不到4個月（但她已經(jīng)上班），她中午還要趕回家為寶寶哺乳。也是在見面聊開后才知道陳國頌在博士就讀期間曾參加過在德國林道小鎮(zhèn)舉辦的諾獎得主和青年學(xué)者的交流會，去年破格獲聘復(fù)旦大學(xué)高分子系教授，如今已是在大分子與糖科學(xué)交叉領(lǐng)域術(shù)有專攻的學(xué)者。

從南開走向林道的博士生

1979年出生的陳國頌經(jīng)歷其實挺簡單的，從出生到完成整個學(xué)歷教育（小學(xué)到博士畢業(yè)）都是在天津，而且大部分時間都與南開有緣（南開中學(xué)6年，南開大學(xué)9年）。小陳的父母是當(dāng)年的知青，以后陳父供職于天津大學(xué)圖書館。長期浸淫于學(xué)校的環(huán)境，使得日后的小陳也把當(dāng)老師作為自己職業(yè)的不二之選，當(dāng)然這是后話。

小陳稱自己中學(xué)期間的成績不是太拔尖，但對化學(xué)尤有興趣，這樣考大學(xué)化學(xué)專業(yè)自然成了首選。從本科到博士階段學(xué)習(xí)的過程，小陳自己感覺比較順利沒有什么起伏波瀾，如果說要有什么值得一說的，那就是博士最后一年（2006年）到德國林道小鎮(zhèn)參加諾貝爾獎得主與青年學(xué)子交流這件事了。這也是我和《世界科學(xué)》雜志感興趣的，因為這本雜志近年來差不多對每年的林道會議都有報道，于是讓小陳細(xì)說一下。

說起林道會議的歷史，據(jù)了解是早在二戰(zhàn)結(jié)束后不久，一些歐洲政治家出于復(fù)興德國科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的意愿與諾貝爾基金會取得聯(lián)系，建議每年在德國一個叫林道的小鎮(zhèn)舉行向全世界開放的諾貝爾獎得主和青年學(xué)子（主要是研究生）聚會交流活動。這個意在激發(fā)青年學(xué)子走近科學(xué)、熱愛科學(xué)的倡議自然得到諾貝爾基金會的認(rèn)同，也得到了相當(dāng)一批諾獎得主的支持和響應(yīng)。于是從上世紀(jì)60年代初起就有了這樣一個名為“林道會議”的著名活動，每年的5-6月間都會有十幾位諾獎得主趕到這個小鎮(zhèn)與來自全球的優(yōu)秀年輕人相聚交流。中國是從2005年起正式由國家自然基金委和德國基金委共建的中德中心的機(jī)構(gòu)在運(yùn)作此事，在全國范圍內(nèi)遴選參會人選（分個人申報、材料初審和面試等環(huán)節(jié)），最終入選者會得到全額經(jīng)費(fèi)資助赴德國參加二周左右的林道大會。

陳國頌說她是在讀博后的最后一年（2006年）看到中德中心發(fā)出的林道會議活動報名的信息，該活動主要面向?qū)蒲杏信d趣、也有些成果的研究生。感覺符合條件的小陳就向?qū)W校提出申請，通過學(xué)校選拔這一關(guān)后，小陳到北京參加入選面試（英語），小陳由是經(jīng)歷了自己人生中第一次最重要的面試。面試的結(jié)果，陳國頌和其他22名中國學(xué)生參加了當(dāng)年的林道諾獎大會。

在林道逗留的兩周時間，第一周是參加林道會議活動，包括各種諾獎得主主講的前沿科學(xué)講座和主辦方安排的晚宴、大型活動，其中還包括一天旅游活動（專門安排一天出游，坐船到島上）等，主要是主辦方為增加各國學(xué)生和諾獎大師的交流機(jī)會。第二周是德國基金會給中國學(xué)生提供的在德國各大科研院所參觀學(xué)習(xí)的機(jī)會?；匚妒昵澳谴坞y忘的林道會議，陳國頌感覺印象最深的還是大師們非常強(qiáng)調(diào)的研究的興趣，選課題要追隨興趣，否則很難堅持下去。除了興趣外，一個人能在科學(xué)上走多遠(yuǎn)還和他（她）原來的教育、經(jīng)歷有關(guān)，也就是科學(xué)、教育的背景、歷練也很重要。

那次和陳國頌一起參加林道會議的中國學(xué)生來自復(fù)旦、交大、北大、中科大和南開大學(xué)等。當(dāng)時博士期間能出國的很少，跨校的博士生之間的交流也很少，所以大家都很看重這次交流機(jī)會，彼此之間至今仍保持很好的聯(lián)系。

陳國頌與1988年諾貝爾化學(xué)獎得主約翰·戴森霍費(fèi)爾（Johann Deisenhofer）在林道會議上

博后研究初步奠定糖化學(xué)基礎(chǔ)

陳國頌做的第一個課題是在博士早期從師姐那里接手的，是從合成小分子來進(jìn)行包載藥物紫杉醇的實驗，這是一個和抗腫瘤藥物有關(guān)的交叉學(xué)科課題。實驗中需要進(jìn)行細(xì)胞實驗來證明合成小分子對藥物的可控釋放作用。初涉生命科學(xué)還是讓小陳體味到了生命科學(xué)的精妙，這個十幾年前的實驗使她對生命科學(xué)產(chǎn)生了興趣，這種興趣影響到以后她的博士后方向的選擇，她沒有選擇自己更擅長的超分子化學(xué)，而是選擇了從與生命科學(xué)相交的角度去探索，并由此走上了與糖化學(xué)交叉這一科學(xué)研究之路。

博士畢業(yè)后，陳國頌于2006年8月去了美國有畜牧農(nóng)業(yè)州之稱的愛荷華州州立大學(xué)糖化學(xué)實驗室做博后。小陳說她當(dāng)時就是沖著糖與蛋白之間的分子識別作用，而糖化學(xué)能幫助她進(jìn)入這個領(lǐng)域。在兩年零幾個月的時間里，陳國頌在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成了兩個課題，第一個是建立了一個用微陣列手段來檢測糖與蛋白的相互作用的新方法。第二個是通過微陣列實現(xiàn)了用她自己合成的寡糖識別了牛血清中的抗體。說起這個工作，小陳至今覺得很有成就感，因為這個實驗室以前還沒有人用血清樣品中的抗體直接做過這樣的實驗。

遺憾的是這個研究工作因為導(dǎo)師的原因最終沒有發(fā)表，但小陳說整個過程讓她受益良多，讓她對糖與蛋白之間的相互作用有了更直觀的認(rèn)識。小陳所在的系里有一個美國科學(xué)院退休院士，小陳回國后她的導(dǎo)師有一次和這位院士講了陳的工作，這個院士專門給小陳來信，對她的這個工作給予很好的評價和鼓勵。

兩年時間一晃而過，在確定下一步去向時，陳國頌依然初衷不改，回國當(dāng)老師。由于她先生在上海，所以就想到上海來。正好當(dāng)年一起去林道的同學(xué)是在復(fù)旦的，就建議她聯(lián)系復(fù)旦高分子系。這樣就和復(fù)旦高分子系的系主任聯(lián)系上，陳的科研背景自然讓復(fù)旦很感興趣，如此2008年底，陳國頌就加盟了復(fù)旦高分子系。

剛來時陳國頌還是講師，沒有獨(dú)立的課題組，一開始是加入到江明院士的研究團(tuán)隊。江老師心里也很清楚，這里高分子背景的老師有糖化學(xué)背景的不多，再加上小陳有超分子化學(xué)的背景，所以就很鼓勵她做和這個實驗室的主流不一樣的有自己特色的工作，并給她經(jīng)費(fèi)支持，讓她幫著帶學(xué)生。這樣，陳國頌就試著結(jié)合自己糖的背景和這里的大分子自組裝工作結(jié)合，并就此成功申請到了基金委的青年基金。

《甜蜜化學(xué)》深受學(xué)生歡迎

通識教育課是面向全校非高分子專業(yè)學(xué)生的課程，需要課程同時具備知識性和趣味性，能夠被各種學(xué)科背景的同學(xué)所接受。到復(fù)旦后的第一年，陳國頌就為適應(yīng)通識教育開了一門名為“甜蜜化學(xué)”的選修課。這門課涉及四個部分：糖化學(xué)、糖生物、糖歷史和糖應(yīng)用，陳老師告訴我，這四部分中除了糖歷史（蔗糖史）與我們?nèi)粘３缘奶怯嘘P(guān)外，其余三塊都是完全沒有甜味的化學(xué)意義上的“糖”。

這門通識課是全新的，講課的PPT及教材都得自己制作。開始為了制作每周兩節(jié)課的PPT，陳國頌差不多花了整整一個星期的時間?！疤鹈刍瘜W(xué)”這個課名也是她起的（通識課要起一個好名字）。為了上好這門課，陳老師真的花了不少時間，譬如為“糖歷史”這節(jié)課，她買來季羨林的兩卷本《糖史》，仔細(xì)研讀。功夫不負(fù)有心人。陳老師開設(shè)的這門糖化學(xué)的入門課受到學(xué)生歡迎，一個學(xué)生課后留言說陳老師上的課是源于高中化學(xué)又高于高中化學(xué)。聽課學(xué)生穩(wěn)定在90%左右的出席率，由于聽講學(xué)生中文科生占了很大比例（通識課程本專業(yè)學(xué)生是不能選的，90%的聽講學(xué)生是非專業(yè)的），所以有這樣的聽課率，讓陳老師也心生了一點(diǎn)自豪感。

“糖化學(xué)”研究為什么重要？

在我們差不多兩個小時的交流中，“糖化學(xué)”是出現(xiàn)頻率較高的詞。事實上，前些年我感覺糖化學(xué)、糖生物學(xué)曾經(jīng)在面向公眾的科普層面上熱過，而這兩年似乎又很少聽到這方面的信息了，是不是這個領(lǐng)域不重要了或者太難了難有人問津？面對一個專門研究“糖科學(xué)”的專家，我趕緊提了這個問題，讓陳老師給科普一下。

陳老師這樣回答我：糖化學(xué)又有生命科學(xué)中最后一個前沿這樣的說法，這或許是相對蛋白質(zhì)、核酸之類的大分子，糖的結(jié)構(gòu)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比它們復(fù)雜。到了上世紀(jì)80年代，圍繞“糖”的生物學(xué)和化學(xué)研究才出現(xiàn)了重要突破。人們逐漸認(rèn)識到細(xì)胞表面實際上是由一層較厚的糖層所覆蓋，其組成包括糖蛋白、糖脂和蛋白聚糖等。更多的研究揭示了這些糖在細(xì)胞微環(huán)境中發(fā)揮了重要的生物學(xué)功能，如果沒有它們的作用，細(xì)胞、分泌蛋白質(zhì)、基質(zhì)和外來微生物等的識別將無法完成，許多重要的生命過程，包括許多疾?。ㄈ绨┌Y、艾滋病和其他一些免疫系統(tǒng)疾?。┑陌l(fā)生和發(fā)展都與“糖”的狀態(tài)及其功能的發(fā)揮與否息息相關(guān)。針對腫瘤的研究表明，腫瘤細(xì)胞表面糖鏈的改變是非常普遍的現(xiàn)象，這些改變在腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中一定發(fā)揮著重要功能。

在介紹到糖化學(xué)和生命起源的關(guān)系時，陳老師用了“生命始于甜蜜約會”這樣的優(yōu)雅表述，“最新的研究成果已經(jīng)證實，孕育生命的受精過程必須通過人的卵細(xì)胞表面一個特定的四糖分子與蛋白質(zhì)（選凝素）的結(jié)合才能最終實現(xiàn)。這種結(jié)合如果不能正確地發(fā)生就不能產(chǎn)生受精卵，而四糖就是一個典型的寡糖結(jié)構(gòu)?！?/p>

陳國頌無疑是深深理解“糖”的重要性的學(xué)者，這幾年她的研究大都與“糖化學(xué)”相關(guān)，無論是2013年申請到的啟明星計劃（啟明星是陳國頌入職以來申請到的首個人才資助計劃，幫助她構(gòu)建一個人工的糖體系），還是2014年申請到的國家自然基金委的“優(yōu)青計劃”，都與“糖”有關(guān)。小陳告訴我，這兩個計劃大大提升了她的信心，并因此好運(yùn)相伴，在2014年底被系里破格聘為教授。

“學(xué)科交叉”是陳國頌多次提到的另一個詞，身在高分子系的陳國頌也在努力把研究糖的一些方法結(jié)合到高分子中，因為在她看來，“糖更多是以高分子形式存在，糖的作用離不開高分子的參與，所以這種結(jié)合是有其內(nèi)在的合理性的?！闭劦较乱徊降慕徊娼Y(jié)合課題，陳國頌說，她愿意在交叉科學(xué)研究方面花時間，愿意去接受本專業(yè)領(lǐng)域以外的年輕人來一起做一些新的工作，“我現(xiàn)在和醫(yī)學(xué)院、生科院的老師都有合作。我這里現(xiàn)在有免疫學(xué)和生命科學(xué)的碩士來讀博?！?/p>

[江世亮采寫于2016.3.22]