我的世界观察者(OSCAR“她说” | 科研让我做世界的观察者)

我的世界观察者
李雨书博士
OSCAR有机合成研究员
介绍一下自己吧。
我本科毕业于北京大学医学部,学习的是药学专业,博士就读于牛津大学无机化学的sub-division,从事细胞色素P450的蛋白工程研究。
能介绍一下你在OSCAR的科研工作吗?
在OSCAR,我继续跟着原来在牛津大学的导师Luet教授,对博士期间的科研进行延伸以及与Jeremy Robertson 教授在OSCAR的研究小组合作,从而建立由药物前体小分子组成的化合物库。除此之外,我还研究细胞色素P450酶未被发现的反应活性。
P450是一种酶,一种蛋白,它既存在于人体体内,也存在于植物、细菌甚至是病毒体内。在人体内,P450可以帮助人体排出有毒物质。有毒物质大多是脂溶性的,难以排出体外,而细胞色素 P450能够在碳和氢之间加个氧原子,使得化合物的亲水性更强了,也就更易溶于水,有助于有毒物质随着尿液以及血液排出。细胞色素P450有特定的“功能”,比如一个非常简单的功能是在C-H键中插入氧原子,这是P450最常规的活性,但是P450的本事远不止这么单调,它能将两个碳原子连在一起,形成碳碳键,将碳原子和氮原子连接在一起,形成碳氮键;简而言之,P450有潜力实现各种各样的类型反应。我的一项工作就是去探究这些传统化学合成方法不好做或在生物体内未被发现的反应能否通过由蛋白工程改良的P450来实现。
我们的研究小组希望通过对P450相关的研究使得药物前体小分子,也就是药物砌块,变得更加容易成药。一个化合物如果不含有活化基团,它的碳氢键就难以与另外的一个分子进行反应,无法形成结构更复杂、更类药的分子。而P450可以让某些位点活化,使得一个化合物更容易与其他的分子发生反应。一开始,我的研究关注的是如何让活化难度高的位点得到活化,从而多样化具有同一分子骨架的化合物结构。随着研究的展开,我们发现P450还可以完成许多非羟基化的反应,这些反应在化学界和生物界都是难度较高的反应;如果P450能够轻松实现,那就是一件皆大欢喜的事,因为P450酶催化反应使用的是水溶液,不需要有机溶剂,氧化剂就是空气中的氧气,操作简单,是绿色化学。我们的研究可以帮助药物化学家进一步合成新化学药。
你觉得你的科研亮点是什么?
我对新的反应非常感兴趣,我曾发表过关于细胞色素P450可以实现的新反应类型的论文。
我所在领域最杰出的女科学家是2018年诺贝尔化学奖得主之一的弗朗西斯·阿诺德,她在实验室进行酶的定向演化,实现在生物界从未发现的反应类型,比如生物界可以形成碳氧、碳硫或者碳氮键,但是生物体内无法实现碳硅键、碳硼键的合成,但是通过定向演化各种酶蛋白却可以实现。从这个角度看,我所做的研究也是去尝试实现一些暂时被认为生物体无法完成的反应,这是比较有趣的地方。
你是什么时候确定自己要走科研道路的?期间有过迷茫或疑虑吗?
我上高中的时候就差不多就确定了自己以后要从事科研工作。因为我的个性比较难搞,只要我认定一件事,即便导师告诉我不要做,我也一定会做。探索性科研是一项没有预设结果的工作,你自己都不知道你会得到什么研究结果,在这种情况下你的自由度就特别大。而在企业里,比如你的工作就是获得产物A,那么你只能走通往A产物的道路,但是如果在途中,你发现得到产物B的sub path也特别有趣,但是出于工作职责,你不能去探索,会有约束。我的兴趣点非常分散,在这样的个性下,我个人会更喜欢有更多探索空间的工作。
我也有过动摇,实话说,科研不是薪酬特别丰厚的职业,我有时也会羡慕别人光鲜亮丽的生活,但是一想到要过这样的生活,必须牺牲我的自由度,我就觉得穷且快乐更值。所以我宁可收入少一些,来维持自由与快乐。我不认为钱权能让我快乐,而自由可以让我快乐,所以如果快乐与金钱之间必须二选一,我肯定要选快乐。就像鲁迅翻译的裴多菲的诗:“生命诚可贵,爱情价更高,若为自由故,二者皆可抛”。我认为,没有自由就没有独立的人格。
在我小时候,我爸爸跟我讲过很多孔子和老子的故事,以及他们的理念,我敬佩孔子那种明知不可为而为之的勇气,但我更欣赏老子不干预的态度,他崇尚只做一个观察者,也就是允许每个人、每株植物、每件事按照本来的趋势和规律去发展。我觉得能做一个世界的观察者就好。其实做科学也是,你就是这个世界的观察者,你在观察某个事物可能会往哪个方向发展,然后推动它发展到自己力所能及的高度就可以了,这就可以让我满足。

你从小就是天之骄子吗?
不是。我常常是“吊车尾”。小时候我没有上过幼儿园,没有经历过学前班,刚读小学时,老师觉得我是弱智,因为我完全不知道课堂的规范和学校对学生的期待。不过,可能正是因为有了“吊车尾”的经历,我才对失败没有恐惧,因为我知道“I can take it”,我觉得失败的结果是我能承受的,失败了努力爬起来就好。但我自认不算聪明,不是“天赋”类选手。我觉得一件事情,一次两次学不会,就学十次八次,反复多次一定能学会。
你觉得从事科研最赞的事是什么?
做科研会让我觉得学习是一件很快乐的事情。这源于我对整个世界的好奇心。举个非常生活化的例子,我从小在北京长大,没太见过梅花。来到苏州之后,在某个冬夜,我走在雾气氤氲的苏州街头,突然飘来了一阵梅花的香气,我不禁惊叹,原来“梅花香自苦寒来”就是这个味儿!科学给我的快乐就好比如此。从不了解某件事物,到冥思苦想“这是啥???”,到抽丝剥茧,再到最后“Caught you”的那一刻,这过程中的快感是呈指数级飙升的。
你的职业目标是什么?
我要成为一个伟大的科学家。由于自己本科学习的是药学专业,我意识到自己的化学基础知识需要进一步巩固。此外,现在的化学也要求科研人员具备跨学科、复合型的知识体系,所以我需要一直不停地学习。
如何成为一名优秀的科研工作者?
就实验科学而言,好的科研工作者与普通的科研工作者的区别在于,普通的科研工作者会观察一个实验的基础指标,但是好的科研工作者除了观察一个实验的基础指标之外还会观察异常指标。假如重复五次实验,有一次结果不一样,一个好的科研工作者就会思考为什么会出现不一样的结果,会查看实验记录,试图充分理解这个异常现象,也就是说,一个好的科研工作者具有敏锐的洞察力,不会忽略偶发异常值的潜在价值。
我觉得这算是一个优秀的科研工作者的基本素质。另一个就是出色的吸纳新知的能力,说白了就是由无穷的好奇心激发出来不断学习的能力。最后就是要广交学术好友。我的个人经验是,不同学术背景的科研小伙伴,能够给我自己的科学研究提供很多有趣的建议,效果不比广泛阅读学术文献差。一个人的智力是有限的,朋友们的智能输入,给我的科研工作注入了“盒子”之外的意义(think out of the box),帮助我优化自己的研究,这是一个人孤独地闭门造车所达不到的。
李雨书与OSCAR有机合成研究小组的研究员们
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