專(zhuān)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(guó)頌教授

專(zhuān)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(guó)頌教授

陳國(guó)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(gè)啟明星的采訪者我有時(shí)也會(huì)犯難，一年能訪問(wèn)的啟明星和這個(gè)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(wèn)對(duì)象——2013年啟明星計(jì)劃入選者、復(fù)旦大學(xué)高分子系陳國(guó)頌其實(shí)在微信上并不是很活躍的，但她有限的發(fā)言和星友們對(duì)她的評(píng)價(jià)讓我記住了她，于是就有了這次的相約采訪。見(jiàn)面后才知道陳老師的寶寶出生只有不到4個(gè)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(jiàn)面聊開(kāi)后才知道陳國(guó)頌在博士就讀期間曾參加過(guò)在德國(guó)林道小鎮(zhèn)舉辦的諾獎(jiǎng)得主和青年學(xué)者的交流會(huì)，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(zhuān)攻的學(xué)者。

從南開(kāi)走向林道的博士生

1979年出生的陳國(guó)頌經(jīng)歷其實(shí)挺簡(jiǎn)單的，從出生到完成整個(gè)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(shí)間都與南開(kāi)有緣（南開(kāi)中學(xué)6年，南開(kāi)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(shū)館。長(zhǎng)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(chēng)自己中學(xué)期間的成績(jī)不是太拔尖，但對(duì)化學(xué)尤有興趣，這樣考大學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)自然成了首選。從本科到博士階段學(xué)習(xí)的過(guò)程，小陳自己感覺(jué)比較順利沒(méi)有什么起伏波瀾，如果說(shuō)要有什么值得一說(shuō)的，那就是博士最后一年（2006年）到德國(guó)林道小鎮(zhèn)參加諾貝爾獎(jiǎng)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?yàn)檫@本雜志近年來(lái)差不多對(duì)每年的林道會(huì)議都有報(bào)道，于是讓小陳細(xì)說(shuō)一下。

說(shuō)起林道會(huì)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(guó)科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的意愿與諾貝爾基金會(huì)取得聯(lián)系，建議每年在德國(guó)一個(gè)叫林道的小鎮(zhèn)舉行向全世界開(kāi)放的諾貝爾獎(jiǎng)得主和青年學(xué)子（主要是研究生）聚會(huì)交流活動(dòng)。這個(gè)意在激發(fā)青年學(xué)子走近科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)的倡議自然得到諾貝爾基金會(huì)的認(rèn)同，也得到了相當(dāng)一批諾獎(jiǎng)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(gè)名為“林道會(huì)議”的著名活動(dòng)，每年的5-6月間都會(huì)有十幾位諾獎(jiǎng)得主趕到這個(gè)小鎮(zhèn)與來(lái)自全球的優(yōu)秀年輕人相聚交流。中國(guó)是從2005年起正式由國(guó)家自然基金委和德國(guó)基金委共建的中德中心的機(jī)構(gòu)在運(yùn)作此事，在全國(guó)范圍內(nèi)遴選參會(huì)人選（分個(gè)人申報(bào)、材料初審和面試等環(huán)節(jié)），最終入選者會(huì)得到全額經(jīng)費(fèi)資助赴德國(guó)參加二周左右的林道大會(huì)。

陳國(guó)頌說(shuō)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(huì)議活動(dòng)報(bào)名的信息，該活動(dòng)主要面向?qū)蒲杏信d趣、也有些成果的研究生。感覺(jué)符合條件的小陳就向?qū)W校提出申請(qǐng)，通過(guò)學(xué)校選拔這一關(guān)后，小陳到北京參加入選面試（英語(yǔ)），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(guó)頌和其他22名中國(guó)學(xué)生參加了當(dāng)年的林道諾獎(jiǎng)大會(huì)。

在林道逗留的兩周時(shí)間，第一周是參加林道會(huì)議活動(dòng)，包括各種諾獎(jiǎng)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(dòng)，其中還包括一天旅游活動(dòng)（專(zhuān)門(mén)安排一天出游，坐船到島上）等，主要是主辦方為增加各國(guó)學(xué)生和諾獎(jiǎng)大師的交流機(jī)會(huì)。第二周是德國(guó)基金會(huì)給中國(guó)學(xué)生提供的在德國(guó)各大科研院所參觀學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。回味十年前那次難忘的林道會(huì)議，陳國(guó)頌感覺(jué)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(jiān)持下去。除了興趣外，一個(gè)人能在科學(xué)上走多遠(yuǎn)還和他（她）原來(lái)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(guó)頌一起參加林道會(huì)議的中國(guó)學(xué)生來(lái)自復(fù)旦、交大、北大、中科大和南開(kāi)大學(xué)等。當(dāng)時(shí)博士期間能出國(guó)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(huì)，彼此之間至今仍保持很好的聯(lián)系。

陳國(guó)頌與1988年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·戴森霍費(fèi)爾（Johann Deisenhofer）在林道會(huì)議上

博后研究初步奠定糖化學(xué)基礎(chǔ)

陳國(guó)頌做的第一個(gè)課題是在博士早期從師姐那里接手的，是從合成小分子來(lái)進(jìn)行包載藥物紫杉醇的實(shí)驗(yàn)，這是一個(gè)和抗腫瘤藥物有關(guān)的交叉學(xué)科課題。實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行細(xì)胞實(shí)驗(yàn)來(lái)證明合成小分子對(duì)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(gè)十幾年前的實(shí)驗(yàn)使她對(duì)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(méi)有選擇自己更擅長(zhǎng)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(guó)頌于2006年8月去了美國(guó)有畜牧農(nóng)業(yè)州之稱(chēng)的愛(ài)荷華州州立大學(xué)糖化學(xué)實(shí)驗(yàn)室做博后。小陳說(shuō)她當(dāng)時(shí)就是沖著糖與蛋白之間的分子識(shí)別作用，而糖化學(xué)能幫助她進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。在兩年零幾個(gè)月的時(shí)間里，陳國(guó)頌在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成了兩個(gè)課題，第一個(gè)是建立了一個(gè)用微陣列手段來(lái)檢測(cè)糖與蛋白的相互作用的新方法。第二個(gè)是通過(guò)微陣列實(shí)現(xiàn)了用她自己合成的寡糖識(shí)別了牛血清中的抗體。說(shuō)起這個(gè)工作，小陳至今覺(jué)得很有成就感，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)室以前還沒(méi)有人用血清樣品中的抗體直接做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)。

遺憾的是這個(gè)研究工作因?yàn)閷?dǎo)師的原因最終沒(méi)有發(fā)表，但小陳說(shuō)整個(gè)過(guò)程讓她受益良多，讓她對(duì)糖與蛋白之間的相互作用有了更直觀的認(rèn)識(shí)。小陳所在的系里有一個(gè)美國(guó)科學(xué)院退休院士，小陳回國(guó)后她的導(dǎo)師有一次和這位院士講了陳的工作，這個(gè)院士專(zhuān)門(mén)給小陳來(lái)信，對(duì)她的這個(gè)工作給予很好的評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)。

兩年時(shí)間一晃而過(guò)，在確定下一步去向時(shí)，陳國(guó)頌依然初衷不改，回國(guó)當(dāng)老師。由于她先生在上海，所以就想到上海來(lái)。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(guó)頌就加盟了復(fù)旦高分子系。

剛來(lái)時(shí)陳國(guó)頌還是講師，沒(méi)有獨(dú)立的課題組，一開(kāi)始是加入到江明院士的研究團(tuán)隊(duì)。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(lì)她做和這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(guó)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(qǐng)到了基金委的青年基金。

《甜蜜化學(xué)》深受學(xué)生歡迎

通識(shí)教育課是面向全校非高分子專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程，需要課程同時(shí)具備知識(shí)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(guó)頌就為適應(yīng)通識(shí)教育開(kāi)了一門(mén)名為“甜蜜化學(xué)”的選修課。這門(mén)課涉及四個(gè)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(méi)有甜味的化學(xué)意義上的“糖”。

這門(mén)通識(shí)課是全新的，講課的PPT及教材都得自己制作。開(kāi)始為了制作每周兩節(jié)課的PPT，陳國(guó)頌差不多花了整整一個(gè)星期的時(shí)間。“甜蜜化學(xué)”這個(gè)課名也是她起的（通識(shí)課要起一個(gè)好名字）。為了上好這門(mén)課，陳老師真的花了不少時(shí)間，譬如為“糖歷史”這節(jié)課，她買(mǎi)來(lái)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(kāi)設(shè)的這門(mén)糖化學(xué)的入門(mén)課受到學(xué)生歡迎，一個(gè)學(xué)生課后留言說(shuō)陳老師上的課是源于高中化學(xué)又高于高中化學(xué)。聽(tīng)課學(xué)生穩(wěn)定在90%左右的出席率，由于聽(tīng)講學(xué)生中文科生占了很大比例（通識(shí)課程本專(zhuān)業(yè)學(xué)生是不能選的，90%的聽(tīng)講學(xué)生是非專(zhuān)業(yè)的），所以有這樣的聽(tīng)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(gè)小時(shí)的交流中，“糖化學(xué)”是出現(xiàn)頻率較高的詞。事實(shí)上，前些年我感覺(jué)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(guò)，而這兩年似乎又很少聽(tīng)到這方面的信息了，是不是這個(gè)領(lǐng)域不重要了或者太難了難有人問(wèn)津？面對(duì)一個(gè)專(zhuān)門(mén)研究“糖科學(xué)”的專(zhuān)家，我趕緊提了這個(gè)問(wèn)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(gè)前沿這樣的說(shuō)法，這或許是相對(duì)蛋白質(zhì)、核酸之類(lèi)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(shí)到細(xì)胞表面實(shí)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(méi)有它們的作用，細(xì)胞、分泌蛋白質(zhì)、基質(zhì)和外來(lái)微生物等的識(shí)別將無(wú)法完成，許多重要的生命過(guò)程，包括許多疾?。ㄈ绨┌Y、艾滋病和其他一些免疫系統(tǒng)疾病）的發(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(duì)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?cè)谀[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(shí)，陳老師用了“生命始于甜蜜約會(huì)”這樣的優(yōu)雅表述，“最新的研究成果已經(jīng)證實(shí)，孕育生命的受精過(guò)程必須通過(guò)人的卵細(xì)胞表面一個(gè)特定的四糖分子與蛋白質(zhì)（選凝素）的結(jié)合才能最終實(shí)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(gè)典型的寡糖結(jié)構(gòu)。”

陳國(guó)頌無(wú)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(wú)論是2013年申請(qǐng)到的啟明星計(jì)劃（啟明星是陳國(guó)頌入職以來(lái)申請(qǐng)到的首個(gè)人才資助計(jì)劃，幫助她構(gòu)建一個(gè)人工的糖體系），還是2014年申請(qǐng)到的國(guó)家自然基金委的“優(yōu)青計(jì)劃”，都與“糖”有關(guān)。小陳告訴我，這兩個(gè)計(jì)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(guó)頌多次提到的另一個(gè)詞，身在高分子系的陳國(guó)頌也在努力把研究糖的一些方法結(jié)合到高分子中，因?yàn)樵谒磥?lái)，“糖更多是以高分子形式存在，糖的作用離不開(kāi)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(guó)頌說(shuō)，她愿意在交叉科學(xué)研究方面花時(shí)間，愿意去接受本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域以外的年輕人來(lái)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(lái)讀博?！?/p>

[江世亮采寫(xiě)于2016.3.22]