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  上海有机所真是一个藏龙卧虎之地!走进这个研究所的科研大楼,敲开任何一扇门,很可能里面就是一位“百人计划”入选者,或某国家重大项目的担纲人。两天前,当我拿着上海市科委刚公布的2008年度科技启明星计划(跟踪)入选者的名单,叩开有机所科研楼306室房门,迎接我的唐功利研究员是一个穿着T恤衫、三十多岁的阳光青年。他因新一代生物农药多拉菌代谢工程的研究,二度得到启明星计划的资助。坐下与他聊开后,才知道他在几年前已是中科院“百人计划”的入选者并在此后得到“国家杰出青年基金”的资助。凡是了解一点中国科技状况的人可能知道入选以上两项计划的难度,而在上海有机所,得此殊荣的已有一批!让我惊讶的并不是有机所的人才济济,因为这一点我早有所闻,而是一个来自平凡农家的唐功利,在求学期间既没有什么夺目的光环,也没有任何的关系背景,那么,他何以能取得如此业绩?这是我想了解和关注的。
  先让我们大致了解唐功利的情况:出生于山东龙口的一个农民家庭,父亲去世较早,在母亲的抚养下成人。中学期间,他对化学和生物学发生了浓厚的兴趣,并有一种献身于此的冲动。中学,特别是高中阶段,唐功利成绩一直不错,但并没有任何的奥赛之类的得奖经历。1990年考取天津南开大学环境化学专业,本科毕业后即考到中科院上海有机化学研究所读研,师从陈海宝教授(生物有机化学)从硕士念到博士。1999年博士毕业后,在有机所工作一年,期间被破格提升为副研究员。之后,他又到加州大学戴维斯分校从事博士后研究,一年后随导师到威斯康星大学麦迪逊分校继续深造。2003年8月底,受有机所生命有机化学国家重点实验室主任的邀请回国,并于同年受聘为有机所的研究员。
  回顾自己的成长经历,唐功利觉得自己能在科研上取得的点滴进步得益于正确的方法和思路,及多年来对交叉学科的理解和实践。对交叉学科的思想的亲近和接受也与唐功利个人兴趣有关。当年他报南开大学的专业是生物化学,但由于考分不够理想,结果进了环境化学;考研究生时是想报上海生化所,但由于本科专业限制,遂选择报考到有机所,但到了有机所他还是选择学科交叉性强的生物有机方向。
  唐功利认为自己这种对交叉学科的偏好与中学时代就对化学和生物学感兴趣有关。“我一直有一种天真的想法,化学家几乎已经可以做到合成任意化合物,而现在自然界还有很多的天然产物,人们有无可能像化学家那样,利用生物合成的手段和方法,根据需要人为创造更多化合物的生物合成路线?”这种兴趣对他的影响至关重要。
  而在美国几年的研究经历使他最感受益的是在思路和方法上所受到的训练。美国的科研文化氛围比较宽松,特别是他们对待交叉学科、新的甚至是很幼稚的想法能够很好包容的文化氛围使唐功利颇受震撼。“在那里,如果是尝试新东西,只要你勤勤恳恳在做,即便几年不出成果学校也能容忍你,同行的认可也是一个重要因素,这种现象比较普遍,特别是新学科、新方向上”。
  近年来,中国科技界对新学科、新方向的成长,包括对交叉学科的包容和支持度上已有不小的进步,在为这些进步感到高兴的同时,唐功利道出一个令人感慨的“蛛网丝蛋白”的故事。
  “‘蛛网丝蛋白’是我的导师陈海宝先生在上世纪90年代初早期就提出的课题,这是一个跨生物、化学、材料等的交叉学科范畴的新方向。自然界中,蛛网如此纤细的结构材料和其超强的抗拉性,引起了很多科学家的兴趣。上世纪90年代初开始,有一些科学家提出,可以利用生物界的蛛网作材料,通过基因工程方法生产蛛网丝蛋白,利用特定的工艺,有可能制成某种高强度的生物材料,这种材料有可能在军事等特定领域起特殊的作用。具有较强跨学科背景的陈海宝老师是最早有这样想法的学者之一,并在国内率先就此提出课题立项申请,陈老师提出这个课题在国际上是比较早的,当时国际上也是刚刚起步。”
  “但陈老师在申请立项时遇到了麻烦,一开始向生物口申报被驳回,理由是你这个课题应该归到高分子化学;而到化学口申请也遭拒,认为是偏生物化学的内容,不属化学口范畴。最终两边都不接纳,两次申请都被驳回。由于不能立项,这个‘蛛网丝蛋白’课题最后不了了之。而国外此后却越来越热,到了2001年已有文章在Science上发表。尽管现在国内也有人在做这方面课题了,但我们与国际水平的差距已经很大。”
  这件令人遗憾的事距今已有十七八年,造成难以弥补遗憾的原因,唐功利认为与当时国内对交叉学科的认识不够有关。通常课题的审批者和管理部门都不愿意承担责任,只选择自己熟悉、有把握的才予接受,以至于从事交叉学科研究的人在相当长一段时间在两边都得不到支持。
  唐功利自己的感觉,随着这十几年来国家各方面的进步,现在交叉学科受到重视了。“现在我们做生物合成,既可以从生物口,又可以从化学口得到支持,这就是进步”。
  唐功利目前在生命有机化学国家重点实验室,主要做天然产物生物合成相关的研究。2005年,唐功利以“抗肿瘤天然产物的生物合成”的课题申请到国家杰出青年基金,该课题将在今年底结题。
  在我的要求下,唐功利详细而通俗介绍了抗肿瘤天然产物生物合成的原理及过程:“药物化学家发现某一微生物菌种能产生一种结构新奇的抗肿瘤天然产物,我们的工作是从这一菌种出发,从该微生物中克隆抗肿瘤天然产物的生物合成基因簇,这是第一步。然后以该基因簇作为材料进一步研究这些基因编码蛋白质的催化功能,从而从基因和酶催化的角度来理解自然界是如何合成这种产物的,这相当于理解自然。
  “在此基础上能清楚这种微生物中何种基因编码何种蛋白质,催化何种化学反应,最后来合成这一化合物,这样就建立起了化合物中官能团和蛋白以及基因的一一对应关系。在此基础上可以改变某一特定的基因,从而得到‘非天然’的天然产物。所谓‘非天然’是指自然界里不会自发产生,而说它是天然产物是因为它本身又是微生物产生的”。唐功利告诉我,他研究的领域是典型的交叉学科,其间涉及微生物遗传学、以基因簇为基础的生物信息学、以酶催化为基础的生物化学以及以天然产物为基础的有机化学。到今年底,唐功利所在的实验小组将会克隆出4~5种结构复杂的抗肿瘤天然产物的生物合成基因簇,为进一步研究提供材料和平台。这些天然产物虽有抗癌活性,但由于其本身所具有的毒性或者不稳定性等限制了其应用,而生物合成研究可以为药物发展提供一些新的分子多样性。
  唐功利认为,以自己从事的天然产物生物合成为基础,采用类似的思路和方法,将自己的研究与目前国家需求联系起来,是他此次申报成功启明星跟踪计划——新一代生物农药多拉菌素的代谢工程研究的主要原因。“因为生物合成路径研究清楚了,基因簇也有了,指导思想、材料都有了,就可以用一些生物学手段,来有目的地改造生物合成途径,这样就可能做一系列的事情,诸如通过菌种改良提高产量、产生所需要的化合物,这些化合物可能是抗肿瘤的药物,也可能是生物农药”。
  唐功利迄今已在国内外学术刊物发表SCI论文19篇,申请发明专利6项,其中授权2项,2003年入选中科院“百人计划”,2005年获得国家杰出青年基金和上海市青年科技启明星计划资助。
  数据无疑是考量一个人事业成功与否的主要依据,但对唐功利来说,我觉得他对交叉学科思想的理解和实践,在现在青年一代科技人员中是很突出的,而这种素养和思路可能是更值得张扬和重视的。中国新一代科学家中具有这种思维的人多起来,我们科学进步的步伐才会更坚实有力。
江世亮采写自2008年8月2日