在小小斑馬魚里探索乾坤世界

清華大學生物系教授孟安明為他的實驗模式動物——斑馬魚專門準備了一個大大的房間，在這個擺滿了上千個海藍色魚缸的房間里，飼養著幾萬條斑馬魚，這種小魚最長也不過人的一個小拇指長，身上有著淺淺的斑斕的花紋。正是以這種小小的魚類的胚胎發育過程為研究對象，孟安明教授帶領科研團隊揭示了多個新基因在脊椎動物胚胎的胚層和組織器官形成中的功能和作用機理。

1998年，孟安明從美國回到祖國，受聘為清華大學生物科學與技術系教授，博士生導師，白手起家組建了國內第一家以斑馬魚為模式動物的發育生物學實驗室。9年時光轉瞬即逝，孟安明以出色的成果證明了中國的學者在發育生物學方面的杰出研究能力。

2001年，孟安明被聘為教育部長江學者計劃特聘教授。2003年至今任清華大學生物科學與技術系副系主任；清華大學學術委員會委員。2007年12月27日，孟安明當選中國科學院院士。

科學研究需要極度的耐心和毅力

動物，當然也包括人類，都是由單細胞發育為多種組織、多個器官構成的個體，這個發育過程受到了基因的表達、信號的轉導以及環境等多方面的影響，如果任何一個環節失常，都會導致胚胎的異常發育，造成畸形和缺陷。破解遺傳基因在生命誕生和成長的過程中的作用機理一直是人類的夢想，發育生物學就是這樣一門探索生物體從精子和卵子的發生、受精、發育、生長直至衰老死亡的過程及其機理的學科，其需要遺傳學、細胞生物學、分子生物學、生物化學等學科知識和技術的綜合運用，富有挑戰性，但同時也是近年來世界上生命科學最活躍和最激動人心的研究領域之一。

孟安明本科學農學，在英國的博士階段專攻分子遺傳，1991年獲得英國諾丁漢大學遺傳系博士學位。到美國做訪問學者時又對發育生物學發生了巨大的興趣。他的這種多學科的背景無疑讓他在發育生物學領域具有很多優勢。

斑馬魚是一種約3—5厘米長的脊椎動物，它的許多基因及發育機制與人相似，一對斑馬魚每周可以配種產生上百枚胚胎，而且早期胚胎透明，都是在體外生長發育，通過顯微鏡，可以很好地觀察到胚胎各個時期的發育過程，可操作性強，而且成本低。通過實驗，就可以知道哪些基因在控制，影響斑馬魚的生長發育。

孟安明目前主要關注的是TGF β、Wnt、FGF等信號通路中的介導因子和調節因子，了解它們對相關信號通路的作用機理，通過誘變、轉基因等手段了解它們在胚胎發育的中胚層誘導、神經誘導、背腹分化等方面的功能，這可以為了解人類出生缺陷的分子機理提供借鑒數據。

與生物學的一些其他分支不同，由于斑馬魚的性成熟周期是三個月，每天像人一樣晝夜作息節律，這使得相應的研究工作必須配合動物的生活規律，而且胚胎的發育是一個連續的過程，需要隨時觀察。

“搞我們這種研究急不得，需要耐心和毅力，偶爾還需要半夜兩點后觀察胚胎的發育情況。”孟安明說。

孟安明領導的科研團隊常常會做大量的細微到分子層面的實驗，無論從實驗難度還是從實驗的量上面要求都很高。比如，要驗證一種設想，需要設計多個實驗方案，而每個實驗方案都需要多次重復。

“搞科學研究的，要對-個問題孜孜不倦地探索答案，而不是遇難而下。”他說。

正是以這種鍥而不舍、勇于探索的精神，孟安明帶領實驗室的學生以斑馬魚為模式動物，建立了活體胚胎中基因表達調控的研究體系，克隆并闡明了多個新基因在脊椎動物胚胎的胚層和組織器官形成中的功能和作用機理，特別是在TGF β信號對胚胎發育的調控作用方面取得了一系列的研究成果。

2004年10月，孟安明與陳嘩光教授帶領科研團隊在著名的《科學》雜志上發表了論文《斑馬魚Dpr2通過促進Nodal受體的降解抑制中胚層誘導作用》，闡述了在世界上首次發現的一種動物胚胎發育調控的新機理，為揭示人的出生缺陷之謎提供了新思路。

此外，他作為通訊作者還在國際知名刊物《發育細胞》、《歐洲分子生物學會雜志》、《發育》、《發育生物學》等發表論文3O多篇，作為第一作者還在《美國科學院院刊》(PNAS)、《血液》(Blood)、《發育》(Development)等高水平學術期刊發表多篇論文，這些論文得到了國際同行的諸多引用。

他與陳嘩光教授合作的科研成果“調控動物胚胎中胚層形成的一種新機理”，被評選為2004年度中國高校十大科技進展。由于他在發育生物學方面杰出的成就，先后獲得香港求是科學技術基金會“杰出青年學者”獎(生物醫學)、教育部“全國高等學校優秀骨干教師”，2007年，他被授予“何梁何利科學與技術進步獎”。

此外，在畜禽分子遺傳育種領域，他最早將DNA指紋技術引入我國，以其預測雜種優勢和尋找蛋重的分子標記都取得了好的成果，作為骨干完成人員的成果獲得過國家科技進步二等獎和北京市科技進步一等獎。

培養學生的訣竅是要經常和學生在一起

從每天早上8點多工作到晚上11點以后，沒有節假日，孟安明幾乎天天如此。

他說，既然要求博士生經常在實驗室做研究，自己就要作出表率，一方面是自己的工作確實需要，另外一方面讓學生想找就能夠找得到他。

孟安明說，培養學生的訣竅無他，關鍵是要常常和他們在一起。

和博士生一起查看、討論重要的實驗結果，和學生一起做他們的論文和實驗的思路、方案，還有結果分析，孟安明盡可能地了解每個學生每一步的研究進展。

“盡管很累，但是會對他們的成長很有幫助。”孟安明說。

他還認為，教會學生用批判的眼光去看待問題是培養學生科研素質的一個關鍵。在實驗室定期舉行的組會上，孟安明常常和學生們一起研討別A，B經發表的論文，有意識啟發學生從已經發表的科研成果中找出不足，鼓勵他們建立起自己判斷問題、發現問題、解決問題的能力。

他給學生常常說的話是“不怕做不了，就怕想不到”，如果要驗證一個科學的設想，如果能夠想到的10種驗證方案可以實現3種，就要去做3種，以驗證這個設想的正確性。

“只采用一種方案去驗證然后把結果拿去草草發表論文，這樣的行為我是不贊成的。”孟安明說。

除了學術研究，孟安明對于學生的為人處世也是嚴格要求的。

“他們還都是孩子，跟我的小孩差不多大小，該批評就要批評，有毛病就一定要糾正，要有耐性，科學工作者不只要會做研究，還要會做人。”孟安明說。

在他指導的博士生中，已畢業的趙玨和張麗霞分別獲得2004年、2005年清華大學優秀博士論文一等獎，張麗霞的博士論文入選2007年全國百篇優秀博士論文。

除了培養博士生之外，孟安明常年擔任生物系本科生專業選修課《發育生物學》的主講教師，也講授《分子生物學》和《發育生物學進展》等研究生課程。以《發育生物學》來說，這是一門更新發展速度非常快的學科，孟安明給學生選用的英文課本3—4年就要改版一次，為了講好課堂上的45分鐘，孟安明往往要在課前花幾個小時查閱大量的文獻和資料。由于對于課程的精心準備，他講授的《發育生物學》已經成為生物系最受歡迎的專業課程之一。

“我素來認為，干一行要愛一行，我既然是老師，就要對得起學生，就要盡力把我的課教好，把學生培養好。”孟安明說。

科學家要有長遠的眼光和寬廣的胸懷

孟安明認為，做基礎研究的目的，就是認識自然，破解基本的生命現象，從而為人類服務，這是科學家的責任。

“從根本想不到怎么應用的基礎研究，到可以直接為人類服務的成熟技術，這中間還有很長的一段路要走。所以說基礎研究是一個長期的添磚加瓦的過程。我們做科研要有更加開闊、更加長遠的眼光，不能夠急功近利，否則就難以完成科學家基本的使命。”他說。

對于已經取得的成果，孟安明只是說：“生命科學未知的領域有很多，我只是做了我想做的一點點，而且我一個人也是難以取得任何成績的，已取得的成績都是靠我的同事、我的學生等大家共同努力去完成的。研究胚胎發育的工作我做到退休也做不完，仍然有很多的東西值得我去探索。”

自孟安明在清華建立了第一個以斑馬魚為模式動物的發育生物學實驗室之后，現在全國類似的實驗室已經發展到20多家，對于這方面的研究在中國已經從“星星之火”開始有了“可以燎原”的趨勢。一些在國外學有所成的中國學者，看到發育生物學在中國的快速發展勢頭，回國謀求發展的人逐漸地多了起來。這不能不說是孟安明在科研取得出色成績之外一個不可忽視的“社會效應”。

而對于不同科研機構之間的合作、溝通與交流，孟安明顯現了作為一個純粹的科研工作者的胸襟。他認為，生命科學的探索工程浩大，單憑一己之力是難以攻克一些難題的，所以合作是一種必然。而合作的方式可以多種多樣，比如可以派學生去某個實驗室參與研究，也可以讓別的實驗室的研究人員到自己實驗室來。

“如果有學者在看到我的論文之后，向我索要我實驗當中的一些數據和材料，不管有多忙我都會找時間給他發過去。”孟安明說，“因為，我們實驗室的工作能夠開展到今天并且有一定的成就，其他實驗室給予的合作與幫助是功不可沒的；我們的工作有相當的一部分也是在別人已經積累起的成果的基礎之上進行的。”

他認為，科學家要有大度的胸懷和開闊的眼光，盡個人所能推動科學的車輪前行。

在承擔生物系教學、科研方面繁重的任務之外，孟安明還任生物系副系主任，系學術委員會主任、清華大學學術委員會委員，中國動物學會副理事長，《遺傳學報》、《遺傳》雜志副主編，《動物學報》、《動物學雜志》編委會委員等行政和學術兼職。自然，這些兼職會占用孟安明不少的時間，對此他卻說：“為了保證有足夠的科研時間，有的事情能夠推掉我就會推掉，但是有些時候是需要為廣大的科研工作者服務的，這個時候我就得盡自己的義務——科學家應該為國家的科學發展做一些公益性服務。”