孟安明院士：生物博弈進化

孟安明院士

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，這樣體貌特徵的50歲左右川籍男性，正滿街行走。

離開四川大竹家鄉已37年，此時孟安明再回四川，他可以憑藉相似的體貌特徵，毫不費力地融入其中。

但用不了多久，他又會被辨認出來。

在百度百科搜索大竹一詞，孟安明的名字被列入當地「著名人物」一欄，與他齊名並居的十來位人物當中，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作人、青年作家。

發育生物學家的工作實質，往往並不如頭銜來得高雅。

孟安明的魚房是一間百來平方米的大房間，裡面規律排列著數千個水族缸和繁殖盒，當中遊弋著處於不同生長階段的3萬多條斑馬魚。

這種全身布滿多條深藍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，就是孟安明的實驗模式生物。

選擇斑馬魚作為模式生物，是因為這種3-5釐米長的脊椎動物，許多基因及發育機制與人相似，而且它們早期的胚胎透明，又在體外發育成長，方便觀測。

目前，我國有250個以上的實驗室利用斑馬魚開展相關科學研究。國內第一家以斑馬魚為模式動物的發育生物學實驗室，就是孟安明在清華大學白手起家組建的。

孟安明的科研之路，一開始也並不是瞄著發育生物。他本科學的是農學，畢業後在中國水稻研究所搞水稻育種。後來去了英國讀博，做的是鳥類分子遺傳學。回國後博士後期間本來打算研究野生動物，但受限於現實條件，又轉而研究家禽家畜。博士後出站孟安明在中國農大有個實驗室，帶著幾個碩士生做自己感興趣的科研，經費不是太多，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一起玩時認識的。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創建實驗室，準備用斑馬魚做相關的研究。從他的描述中，孟安明開始知道了什麼是斑馬魚，什麼是發育生物學以及用斑馬魚來研究多麼有意思。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，我這邊的實驗室怎麼辦？三個月可以保證。」

「那你先來吧。」

就這樣，孟安明去了美國。

當時在農大，孟安明做的研究是關於母雞的產蛋性能的分子標記篩選。但機械化的養雞場不容易進，好不容易進去了，不過就是走馬觀花地看一圈，數據都是別人收集提供的，如某隻雞產了多少枚蛋，每枚蛋的重量是多少。

「實際上我對這些數據是心裡打鼓的，不知道是不是真的一個一個的蛋稱出來的。」這樣做了幾年，也沒有什麼重要的發現。

研究斑馬魚之後，孟安明喜歡上了斑馬魚和發育生物學，就邊做邊學，開始了胚胎發育相關的分子機制研究，在美國一待就是兩年半。回國後，他進入了清華大學生物系，繼續以斑馬魚開展胚胎發育研究。

回顧幾十年來兜兜轉轉的科研道路，當這些叫做機緣也好、巧合也罷，或是被動的現實擺在面前時，孟安明的選擇，就好像生命本身的進化一樣，適者得以生存、繁榮。

生物博弈

「那麼小一個細胞，裡面有蛋白質、脂類、還有糖。我們想想都覺得太擁擠。它是怎麼把這些東西有序地存放起來，然後按需利用並且高效利用？」

博弈論，作為數學的一個分支，起初用於分析結果為失敗的一方把東西輸給勝利一方的零和遊戲，由喜歡玩撲克的數學家馮·諾依曼發明，主要用來量化不同選擇的優劣。

等到50年後，這一理論開始進入生物學領域，應用於物種之間的生存競爭。

當人們開始意識到，動物和人一樣，可以從多種不同的策略中進行選擇時，也有科學家認識到，既然動物能夠憑藉先天行為進行博弈，那麼博弈論也可以延伸到生物分子當中。

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律：「生物都在博弈，病毒要想生存下去，它們也要進化，找到一個可生存的環境，看是不是能夠一下子擴大規模，風光一把。」

並非沒有應對的辦法，「比如說蝙蝠身上攜帶冠狀病毒，但不發病，說明蝙蝠有能夠對付病毒的辦法。我們借用這種辦法成不成？」

人類的吃、住、行當中，也有許多跟仿生有關的技術應用例子，「你看天上的飛機，它藉助了蜻蜓的翅痣使飛機的機翼更結實，隱形飛機仿照了飛蛾的形態；還有模仿了海豚升降沉浮原理的潛水艇……」

「當了解了其他生物是怎麼生存並保護自己的，同樣作為生物的人類，也可以借鑑使用這些智慧和知識。」

基因編輯這項革命性技術，是當今生命技術中一項重大技術進步。自2012年第三代基因編輯技術CRISPR-Cas9被發明以來，已在全球各地分子生物實驗室裡廣泛地應用。

「這個技術出來之前，要精準、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技術一經出現，立即得到廣泛應用。」

孟安明在運動觀上也奉行著進化論，他有長期運動的習慣，堅持每天步行兩萬步以上的運動量。「現在有個誤區：心臟跳動的次數是固定的，因為運動多使得心臟跳動的次數太多，導致壽命變短了。事實上並不是那麼回事。」

明知道相熟的科學家中也有不愛動的代表，對於他們所推崇的生命在於靜止的觀點，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和細胞更新能力的，我們體內都有一些幹細胞，它們會進入人體的許多組織。比如心臟每年要替換掉1%的心肌細胞，假如說經常鍛鍊的人可以替換2%，那麼經常鍛鍊的人每年有2%的新生心肌細胞，而不鍛鍊的人只有1%。」

科學家的縝密，還體現在對細節問題的兼顧上。「比如說走路走多了，膝蓋疼，不要緊，一開始先循序漸進，讓膝關節周圍的肌肉長出來，當肌肉分擔了膝蓋的壓力，疼痛的問題是可緩解的。」

生命的複雜和奇妙，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化產生的哲思。就像孟安明反覆強調的：人和其他動物的根本不同，還在於認知能力的強弱。

處於某種鏈之中

光刻機，這個跟高科技產業關聯緊密的網絡熱詞，也同樣被孟安明關注。

「我們現在要解決光刻技術，大量投入，最後做出來的還是光刻機，大概也就能趕上人家的水平。能不能換一種材料？將來做晶片的話不需要矽膠，現在不是有石墨烯嗎？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中，似乎也不再「卡」了。他從科學的眼光出發，提出了解決問題的另一種思路，也對當前可能蔓延的「實用主義」有所警惕。

「現在真正『卡脖子』的，是我們的科研能力。」在論證能力建設的重要性時，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。現在不止大公司可以做核酸檢測，小公司也做得了，只是可能裡面有不同的竅門。」

「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，沒基礎的實驗室做起來就很困難。」

目前，科研主要強調滿足國家需求。「問題在於，我們國家的需求是什麼？是跟市場的需求一樣嗎？」孟安明一步一步地推理分析，現在一個新發現、一個新發明，馬上就可能創造一種新需求。而這種新，來源於基礎研究引發的重大突破。

「基礎研究的突破往往是預想不到的。此時，我們可能並不知道它是什麼，但不影響我們尋找它、發現它。」在全國政協履職的10餘年間，他也不止一次闡述過這種觀點。

正如生物進化受到周圍環境的影響一樣，孟安明也很關注新冠病毒對經濟造成的影響，進而擔憂科研方面的經費會不會受到影響，畢竟支持科研是既要顧眼前，也要管長遠。

正如處在某種鏈之中，孟安明努力擔當好承接的角色。對那些進入自己實驗室的博士和博士後，「帶他們進入科學研究的殿堂，比如拿到一個數據，應該怎麼來處理？我們要展現一個結果，基本方式是什麼？要引用別人的一些數據，應該注意些什麼？」

一個優秀的加工者，應該想辦法保障「終端產品」品質。「當學生從我的實驗室出去後，得知道科學研究是個什麼樣的概念，具備發現問題、分析問題和解決問題的能力。有了這種能力，無論他們將來做什麼，都會與沒有受到過良好科研訓練的人不一樣。」

某種意義上說，這也是進化的一種。

作者：韓雪

如有侵權請告知

人物名片：

孟安明，1963年7月22日出生，四川大竹人，發育生物學家，中國科學院院士，發展中國家科學院院士，清華大學教授。主要從事胚胎早期發育分子機理方面的研究；利用斑馬魚做模式動物，研究脊椎動物胚胎發育中合子基因組激活、胚層誘導、圖式形成的分子機制。

1979年，就讀於西南農業大學農學系。

1983年，畢業於西南農業大學農學系，獲學士學位；同年，任中國水稻研究所研究實習員。

1990年，畢業於英國諾丁漢大學遺傳系，獲博士學位；同年，在北京農業大學（現中國農業大學）生物學院做博士後研究。

1993年，任中國農業大學生物學院動物生理生化系副教授。

1996年，赴美國喬治亞醫學院分子醫學與遺傳學研究所做訪問學者。

1998年，任清華大學生命科學學院（原生物科學與技術系）教授、博士生導師。

1999年，入選清華大學「百名人才引進計劃」。

2000年，入選教育部跨世紀優秀人才培養計劃；同年，獲得國家傑出青年基金。

2006年，加入九三學社；同年，入選國家「新世紀百千萬人才工程國家級人選」。

2007年當選為中國科學院院士。

2008年，任中國科學院動物研究所常務副所長、所長。

（資料來源人民政協報）