主讲人简介：

施扬教授现任哈佛大学医学院病理学系 (Department of Pathology，Harvard Medical School) 教授，以及哈佛医学院波士顿儿童医院 (Children’s Hospital Boston, Harvard Medical School) Merton Bernfield教授。

施扬教授1982年毕业于上海第一医学院药学系药物化学专业，获学士学位。1987年获美国纽约大学博士学位。1988-1991年在普林斯顿大学分子生物学系从事博士后研究。1991年被聘为哈佛医学院细胞与分子生物学系 (Department of Cellular and Molecular Physiology) 助理教授 (Assistant Professor)。1993年前往哈佛医学院病理学系 (Department of Pathology)，1997年晋升为该系副教授，2004年升为教授。2005年受聘为国家教育部第六批“长江学者奖励计划讲座教授”。2009年成为哈佛医学院波士顿儿童医院Merton Bernfield教授。

施扬教授的实验室关注表观遗传学调控机制 (Epigenetic mechanism)，研究其在基因表达调控和其他染色质相关的细胞核事件中的作用，同时他长期致力于研究表观遗传学在人类健康和疾病中的作用机制，并关注病理学、生物化学以及分子生物学等多个方面。施扬教授的研究成果发表在Nature、Cell、Genes & Dev等国际顶尖杂志上。

由于其出色的工作，施扬教授获得诸多殊荣。1994-1997获得美国癌症学会青年教员研究奖励 (American Cancer Society Junior Faculty Research Award)；2001-2002获路德维格奖金 (Ludwig Scholar)；2003年由于出色的病理学研究，被选入普鲁托俱乐部(Pluto Club)；2009年获华人生物学家协会资深研究员奖励 (CBIS Senior Investigator Award)；2011年被选为美国艺术与科学研究院会员 (Elected AAAS Fellow)。

主持人：

大家好，今天我们很荣幸邀请到施扬教授来为我们做讲座！施扬教授是哈佛大学医学院教授，主要研究方向为染色体和基因转录。通过对组蛋白（histone）去甲基化（demethylation）的研究，他反驳了“组蛋白的甲基化不会在酶的作用下被逆转”理论。同时，施教授在基于DNA载体的RNA干扰技术（the DNA vector-based RNAi technology）的发展过程中也做出了重大贡献。现在，施教授的研究主要集中在表观遗传学的机制及其与人类疾病的关系（epigenetic mechanisms and the link to human disease）。他在《细胞》（Cell），《自然》（Nature），《科学》（Science）等国际顶级期刊上发表过多篇有重大意义的论文。作为一名杰出的科学家，施教授可谓成果斐然，而在其漫长的科研生涯中必定有许多宝贵的经验与感悟，下面就让我们以热烈的掌声欢迎施教授和我们一起分享他的科学人生。

施扬：

我本来以为是座谈形式，结果发现是我一个人站在前面，而你们却坐在下面。我有个建议，因为我觉得同学们问问题的积极性还是很高的，所以今天我们可不可以采用问答形式？大家有什么问题，想知道什么，就请举手提问，而我就一一回答你们的问题，再借题发挥。大家觉得怎么样？主持人你觉得可以接受吗？（主持人回答：“当然可以。”）那我们就开始看看谁有问题。如果没问题我们就宣告结束。饶毅，你也可以问问题，呵呵，你真的要问问题啊？

饶毅：施教授长得比较年轻，做的重要工作也相对比较晚，你测过你的激素水平吗？

施扬：

年度体检的时候，我确实测过激素水平，一切都正常。不过，饶教授讲了一个很有意思（interesting）的问题——我的这个职业真正的起步开始得比较晚。我的重要工作和贡献是在比较近期的五到十年里面做出来的，而更早期的工作吧，有些我也觉得不错，但是呢，我觉得还是差了一点。

今天，我可以跟你们讲讲我的这些过程和经历——怎么样从做研究生，然后到博士后，中间的一步一步。这一场已经是“展望事业，探讨人生”讲座的第三十场了，大家已经听了很多人讲述他们的人生，所以我不知道大家还有没有兴趣听我的人生。我觉得我讲的也不一定有什么很好听，所以如果你们不想听的话可以随时退场，没关系，我完全不会介意。

我跟很多同学已经说过，我很羡慕你们，你们现在是在我们国家的最高学府。我考大学的时候，对于申请北京大学，连想都不敢想，觉得这肯定是不可能的。当时我本来想去学文科，结果被我们家里的人说了一通，说“你还搞文科，文科不就是政治吗？”所以我不得不考虑非文科。但是我又想了想，数学、物理是聪明人做的，我肯定不行，所以想来想去呢，还是比较软一点的科学比较适合我，比如生物啊，医学啊。当时的话，大家做遗传工程（genetical engineering）很好，其实我也不知道遗传工程是什么，我就填了复旦大学的遗传工程作为我的第一志愿，然后将上海医科大学（注：上海医科大学于1927年创建，2000年与原复旦大学合并，现为复旦大学上海医学院）作为我的第二志愿。考分下来以后，不出我所料，没有考进复旦大学，复旦大学的取分比较高。所以我就不得不关注到那个医学院。我想呢，去做医生也还不错，也可以救死扶伤，对吧？可是，当我的录取通知书来的时候，居然是上海医科大学的药学系。记得我当时在中学的时候就看过一个广告，贴在一个柱子上，写的什么制药泡药。我当时还跟同学说“谁会去学这个东西呀，什么泡药？”。真想不到，我怎么被录进了药学系？哎，我说这怎么回事，我填的不是医学系吗？学校的人告诉我说，你呀，在上海医科大学填了两个志愿，第二个填的就是药学系。他说，一旦你填了药学系，我们就把你要到了药学系，因为报药学系的人不多。唉，想不到我当时最不想去的地方就变成了我四年的归宿，于是我就去了那里。

我当时很痛苦，想不通，我就是不想去那个药学系。我想怎么办呢？干脆我明年再考？然而那个时候不像你们现在这么宽松，如果你不去，就不能上大学了。所以，我又斟酌了一下，觉得肯定要去上大学。坚持到报到的最后一天，下午四点五十五分，我终于勉勉强强走进了上医，报了名。虽然报了名，可是我心里抵触情绪很大，什么都不喜欢，学什么东西我都一点没有兴趣。后来，我就开始做我的文科梦了。之前，上海外国语学院说可以录取我，他们不要我考试就答应录取我，但是我想我再回上外可能性不大了，不过我想可不可以到复旦再去试一下，比如英美文学之类的，应该还挺好玩的。

于是，我就开始了将近一年的奋斗。我专门去借了一辆自行车，然后骑到上海市教育局，跟他们说我要转学。然后呢，又到复旦去找老师，又到上医找领导。到最后，上医领导说，如果复旦录取你，我们就可以考虑。好，于是我就又奔到复旦，复旦跟我谈了以后说，“可以，我可以让你加入我们的英美文学，而且不要你脱班，你就可以加入现在的班级。”我说行啊，马上就回去跟我们上医领导说“他们已经同意了！”。上医说，“嗯，这个嘛，可能还需要高教局批准，你还要到高教局去一趟。”我又骑自行车跑到高教局……整个夏天，我记得，上海很热，我就骑自行车，跑来跑去做这个事情。读书上课也经常逃掉。经过半年多的跑呀、奔波呀，没有一个地方最后肯说“你可以这么做”。到最后，我不得不放弃我当时的这个梦想，放弃了转学。现在，我很高兴我当时没有转成学。我觉得我越来越喜欢现在做的这个工作了，我很感谢当时那些没让我转学的人。如果转了学，我现在能做什么呢？我也不知道。所以，我当时就是这么开始的。

然后就开始了。我就想：“哎呀，我只能安下心来了，就好好学吧。”当时，对于药这个化学加工（chemical process）我不是很喜欢，其实我现在非常喜欢这个领域。所以当时我就想，唯一脱离这个领域的办法就是去学生物（biology），至少，我对生物这个领域不反感。但当时我们主要是学习化学，生物是不怎么学的。我想，唯一能改变我现状的时机，就是考研究生了——所以我决定去考生物化学的研究生。我也不知道为什么，就稀里糊涂地就考了上医的生物化学，而且居然考取了。考取以后，学院老师又让我参加中美生物化学联合招生项目（CUSBEA）的考试，也许大家听说过这个由吴瑞教授（Ray Wu）创建的计划（图一）。

我当时就蒙了，我想，这不都是北大的高材生去考的吗？我怎么去考？连遗传我都不知道怎么回事，而且只有大约两个月的时间准备。由于我当时的基础知识极其贫乏，我就咨询其他同学，你们学习遗传需要看哪些书呀？有个复旦的同学就跟我说，你一定要去读一读一本绿色封面的书，叫《分子遗传学》，作者是盛祖嘉。后来我就开始攻克这本书。翻了第一遍，一点都看不懂，就像看天书一样，因为我从来都没有学过；翻第二遍觉得好像有一点门道了，但是还是搞不懂。就这样，我反反复复翻了四五遍，总算有点理解了。之后我就参加了CUSBEA的考试。

有意思的是，当时的考试是在复旦大学，所以我们去了复旦大学，就住在那里。北大的学生是在北大考的，而在复旦考的几乎都是复旦大学的。复旦、武大的生物专业很强，而我属于非本专业的。我当时走进考场，坐下来一看，嘿，有些考生就一杯茶放在那儿，写一写，喝喝茶。而我那时候汗都已经流下来了，汗流浃背，看到那个考题百分之八十我都不知道怎么回答。我想完了，我这次肯定是不行了，看到这些考题什么都不懂。我还记得其中有一题，说：“RNA是不是可以作为酶（enzyme）？如果能作为酶，请给出你的化学道理；如果不能，也请解释为什么。”我想，酶不就是蛋白（protein）吗？RNA怎么可能作为酶呢？我就理直气壮地写下了：RNA不能成为酶，酶只能是蛋白。当然现在，我们知道这是错的，在当时提出RNA也可以作为酶的文章刚刚发表。我们那个时候也不看什么文献，所以肯定就错了。但是也不知道为什么，我稀里糊涂笔试考试都通过了。我有天在家里，突然听到有个人在楼下叫我，“施扬，施扬——”。那时还没有电话，我探出头问到“干吗？”他说：“学校派我来你家找你，要你马上去学校一趟。”原来是通知我去参加最后一关面试。

也许在座的各位已经经历过种种面试。当时我估计他们肯定要问我为什么要学生物？你以后想做什么？为此，我专门去了图书馆。那个时候图书馆书很少，我翻来翻去，看到有一本书写着，自由基（free radical）可能在癌症中起着很重要的作用。由于我是读化学的，所以“自由基”这个词首先吸引了我，我就把这个书翻了一下，书中写道：自由基可能诱发癌症。我觉得蛮有意思的。于是那天晚上我就浏览了一下这本书，第二天就去面试了。一进去，那个教授果然就问“Tell me, why are you interested in Biology？What do you want to do？（说说看，你为什么对生物感兴趣，你想做什么？）”我说：“哎，我想知道自由基是怎么诱发癌症的？”他说：“是吗？这太有意思了！你能告诉我自由基怎么写的吗？”我想这难不倒我，我是学化学的，我就给他写了几个自由基。他一看“嗯——”，并且马上记录下来了。后来才知道这位面试官是一位很知名的哈佛医学院的教授，他是最早参与CUSBEA面试的，现在已经过世了。我最后通过了那个面试，可能是排在倒数第一或第二名，为什么这么说呢？因为推荐我申请的那些学校都是一些二、三类的学校，而你们北大的学生都是什么哈佛大学（Harvard University），麻省理工学院（MIT），斯坦福大学（Stanford University）这些名校。还算好，我最终去了纽约大学，我觉得纽约大学也还可以。

我现在讲这些，就是想和你们分享一点我的体会。现在社会上流行一种说法，就是你要跟着感觉走，你要做你感兴趣的事情，这样你才会成功。我觉得呢，这种说法可能是对的，但也不一定完全正确。我父亲是最早和我讨论提出这个观点的，即兴趣不是最主要的，是可以变的，也是可以培养的。我现在比较同意这个观点，我觉得兴趣这个东西是很主观的，也许对于天才来讲，他真的有一种抑制不住的愿望要去追求一个东西，在这种情况下你可以跟着感觉走；而对于我们一般的人，兴趣是可以培养的，而且可以培养得越来越强烈。好比现在，我觉得我非常幸运，我现在做的东西我很喜欢，我会自然而然，心甘情愿地花时间去想去做这些事情。所以我觉得，对于一般人来讲，最重要的是培养你的兴趣。我认为还有更重要的事情，就是做事情要有激情（passion），不管你做什么，做任何事情你一定要有这样一个信念，一定要想把它做到最好并且坚持下去。如果你拥有这样两个信念，那么你在做的过程中也会得到越来越多的正反馈（positive feedback），你也会增加对这个东西的兴趣。

所以我想要更正一下现在的这个流行的说法：你一定去做你感兴趣的东西，没有兴趣的就不要做。而我当时对科学是一点兴趣都没有，我的第一愿望就是周游世界，所以才想去学语言，学欧美文学，这样可以成为一个外交家，周游不同的国家。但是我从做科学中发现了很多乐趣，培养了我的兴趣。

这就是我个人的经历和一些体会。嗯，第一个问题我已经回答了不少吧！

提问：刚才主持人介绍您对于组蛋白去甲基化的研究取得过重大的成绩，施教授能给我们介绍一下您做出这个重大发现的具体过程吗？

施扬：好，下面，我就给大家讲一下关于我们如何发现第一个去甲基化酶（demethylase）的故事。这个故事呢，其实很有趣，显示了科学（science）实际上是充满了惊喜（surprises）的。

当时我们关注到一个蛋白，希望研究它到底是如何参与抑制转录（transcription）的。实际上，我想说，这个问题是一个很常规的问题，不是一个很特别的研究方向。而我们研究这个蛋白也只是因为我们对这个蛋白感兴趣。我们做了蛋白纯化（protein purification）实验，得到了一个复合物中的蛋白。质谱（mass spectra）分析得到了肽段，肽段同源物显示这个蛋白可能是一个氧化酶。这个结果立刻就引起了我的注意。我当时就想，这个蛋白应该是一个新陈代谢酶（metabolic enzyme），但是它却在细胞核（nucleus）里面。很快，我们又进一步发现这个蛋白直接参与到转录抑制（transcription repression）。我想，如果我们能够发现它到底是通过怎样的机制来抑制转录的话，那将会是非常有意思的。当时我不知道这个蛋白是一个去甲基化酶，我只是对这个很感兴趣，觉得有意思。为此，我做了审慎的调查（due diligence），想看看周围还有没有其他人也和我一样关注到了这个蛋白。根据调查，我意识到这个蛋白已经被至少两个其他的研究小组发现了。实际上，在我们发表这篇文章之前，他们就已经发表了关于纯化另外一个复合物的论文，而此复合物中也有这个蛋白。我立即给其中的一个小组打电话。我问他们，我想知道你们实验室还有人继续关注你们之前纯化的那个蛋白吗？那个回答电话的人说，嗯，我们实验室很大，有很多正在进行的实验，曾经关注那个蛋白的第一作者已经离开实验室了，现在没有人继续跟进这个课题了。还有另外一个组，他们也因为这样或者那样的原因，没有继续关注这个蛋白。呼，我松了一大口气，看来我们还有机会。因此，我告诉我的一个很聪明能干的博士后（post doc）石雨江，说，干脆你把你手里面做的所有课题都停了，全力投入到这个课题里面吧。当时这位博士后有三个课题正在做，甚至其中一个进展不错。我最终说服我的博士后忘掉那些课题，然后全力投入到这个课题上。

之后，我们通过查阅生物化学（biochemistry）的教科书，弄清了一个氧化酶到底能调节什么反应（reaction）。大家知道，由组蛋白（histone）和遗传物质DNA组成的染色质（chromatin），其实还包括一些非蛋白组分，如多胺（polyamine）。精胺（spermine）和亚精胺（spermidine）也是染色质结构的一部分。根据查询，我们很快就意识到一个氧化酶能够调节单胺（monoamine oxidation）或者多胺氧化（polyamine oxidation）。或者，氧化酶也可能导致去甲基化（demethylation），当然这几乎是不可能的。所以我当时推测出可能的模型是，这个酶很有可能参与染色质中多胺的氧化。我当时觉得前景很好，因为其他实验小组都在寻找蛋白质修饰酶的时候，我们却发现了一种全新的染色体修饰酶，而那将是令人兴奋的。所以之后我们就着手证明这个猜测的模型。一开始，我们仍然决定同时尝试验证潜在的两种可能性，看看这个酶到底是对组蛋白去甲基化的呢，还是氧化多胺组分的。于是我们准备好试剂，由石雨江开始做实验。第二天，我问石雨江，结果怎么样？他看着我说，嗯，看来这个酶并不参与蛋白的去甲基化，结果是阴性的，我们应该关注到它作为多胺氧化酶的功能。我说好。为了更好地完成实验，我们还找到了一个多胺方面的专家，开始合作。在之后的九个月到一年的时间里，我们的实验起起伏伏。有的时候当我走进实验室时，我听见尖叫声，“我们终于证明它是一个多胺氧化酶了”；而另外一些时候，实验结果则令人沮丧，让人觉得这不是一个多胺氧化酶。我们仔细研究数据，和正对照千余倍的多胺氧化酶活性相比，最终我们还是很难让自己信服这是一个多胺氧化酶。所以当时这个课题的状况是越来越糟（go south），我们都在想我们要怎么样才能完成这个课题呢？真的存在我们的假设吗？我们要不要就此放弃呢？有一天，我们坐在一起讨论课题，大家都很沮丧。我说，我们不能就此罢休，必须转回到原点，再做最后一个实验，重复一次组蛋白电泳的实验，看看它会不会将组蛋白去甲基化。我说，“这是最后一次，如果还是阴性的结果，那我们就此罢休。”那一天是星期五。星期六的早晨，当我清晨醒来，打算出去买点东西（run some errands）的时候，我的手机响了，是石雨江打来的。他很兴奋地说，“你猜怎样，我昨晚没有回去，做了一个通宵的实验，我发现这是一个去甲基化酶！”我一听，当时非常激动，但是我作为导师的任务之一就是去怀疑，怀疑那些放在我面前的数据。所以我立刻问他，你是否设好了所有的对照？蛋白有没有降解？他说，放心吧，我做好了所有的对照，组蛋白的条带仍然在那里，可是甲基化的信号却消失了。即使他这样说，我仍然对这个新的数据有一定的疑惑，因为我回想起一年前，他做出的阴性的实验结果。我问他，那你怎么解释一年前你做出了阴性的实验结果，而现在做的这个实验结果却完全相反？他对我说，首先，昨晚我可没有去参加任何派对（party），因为我已经决定在实验室做这个实验了。第二呢，你也别担心，因为当我一年前告诉你是阴性结果的时候，你从来没有问过我为什么。他说他之前没有做过组蛋白电泳，那些蛋白太小了，估计是胶跑过了造成的假象。因此，最终我们多花了一年的时间来发现证明我们的猜测。

在这个过程中，很多事情都是极为巧合的。第一值得庆幸的是，这一年中，没有其他的研究小组关注到这类蛋白。第二值得庆幸的是，当时，针对组蛋白3第四位赖氨酸（histone 3 lysine 4，H3K4）甲基化的大量研究也为我们确认H3K4是这个酶的底物提供了线索。我们把这个酶命名为Lysine Specific Demethylase 1（LSD1)，而不是Histone lysine Demethylase，因为我们当时认为组蛋白也许并不是它唯一的底物。现在的研究结果证实了我们当时的猜测是正确的。所以我们非常幸运，如果我们当时不重复那个组蛋白电泳的实验，我们可能已经放弃这个课题了。从那时开始，当有人说他得到阴性结果的时候，我就会问他，为什么？

提问：施老师，您刚才讲到您的研究生生活以及您作为一位教授开展独立实验室工作的经历，我想问的是，您在做研究生的时候，有没有和导师意见相左的时候？您又是怎么样保持着自己的意见度过研究生阶段的？在您创立了自己的实验室后，您是如何从一个研究生的被动研究过渡到主动研究的？

施扬：嗯，谢谢，对于这个问题，我觉得其实是一个平衡（balance）。万事万物都是一个平衡，或者最终也都会达到一个平衡。我很小的时候家里要我学书法，我每天被逼迫着写毛笔字，写着写着，我自己也开始感兴趣了，变得很主动地去练。从小时候练毛笔字我又得出一个体会，是什么呢？就是你在某一个阶段对某一个问题的认识是有一定局限的。比如说一年前你对一个事情的看法可能在一年以后会有很大的改观，你对自己的认识也会随着时间的推移而发生很大的变化。譬如说，有时候写完了一幅字，我会很得意，挂在那里左看右看，觉得这是我写的最棒的毛笔字！可是一个礼拜以后，我再去看一看，就觉得，哎，怎么写得这个样子？由此可以看出，一个人对问题的认识是不断改变的，对自己、对周围事物的认识会随着你的能力的提高而不断的改变。

做研究生我觉得也是一样，你刚开始的时候，会觉得自己知道非常非常多的知识。一段时间以后，你可能会意识到你知道得太少了，非常少。知道的越多，你就会发现你不知道的越多，所以这也是一个过程。在我做研究生的时候，有一件事情，对我以后做研究有很大的影响。我跟了一个导师，那个导师当时也很年轻，做得相当出色。他在研究生阶段，在博士后阶段，都做出了非常突出的成绩。他证明了组织特异性的基因调控发生在转录水平，研究了甲基化的机制。总之，他是一个超级明星，非常耀眼的一位学生。但是当他成为独立研究员（principle investigator，PI）以后，事情却发生了转变。

我跟他一起做课题，做的是一个他选择的项目。这个项目非常有意思，可是同时也具有相当的难度。当时是二十世纪八十年代，他希望研究多个基因的表达差异机制：为什么这个蛋白成员在这个组织中表达，而那个蛋白成员在另一个组织中表达，这是一个相当有意思的问题。但是那个时候，实验的方法和技术都不是很成熟，所以我们的进展很缓慢，而且当时在我看来，这个问题客观来说也不是很简单容易的问题。于是，有一次吃午饭的时候，我就借机给我导师说，我们是不是可以先不从以前的那些思路中寻找，而去找一些新的突破口，从一些新的角度去思考，再着手证明？他当时就看着我，说：“不行，你知道吗，这个项目的资金就是支持这个方法来研究的，我们一定要把手上这个项目做下去，维持下去。如果我们去尝试新的东西，我感觉缺乏专业支持，而且我们也不知道从哪个方面着手，怎么去做呢？”最终，我们就盯着这个课题做下去了。当然，我最后还是毕业了，但是，毫无建树。所幸的是，我还是毕业了。

当我成为了PI以后，我一直惦记着这件事情。我一定要不断地去找新的东西，我一定要去找一个重大的问题来解决。如果我现在做的东西不重要，我就会果断地放弃这个课题，然后去寻找新的问题。而且我不会怕说这个问题是超越了我们现有的体系，超越了物种，超越了当今的生物体（go beyond the system, go beyond the species, go beyond the modern organism），我也不会担心我要使用一个全新的方法或者技术（take a totally different approach or new technology）。没有什么能够阻止我寻找解决这些问题。可以看出，这样一个很小的事件对我以后做事情的态度产生了深远的影响。因此，在我现在的实验室，你可以看到我们会通过各种各样的合作（collaboration），采用多种多样的技术方法来解决我们遇到的问题。

正如饶毅教授刚才提到的，我将近二十年的独立科研生涯（independent career）是一条很不平坦的道路（actually a bumpy road）。什么是重大的问题？（What's the big question?）因此，我一直不断地在寻找（search）我想要解决的重要的问题，我一直在想要找一个好的问题来研究，我一直希望我做的工作是有重大影响力的，而不是那种人家看了说“哦，还不错”的工作。也许正是这样一种精神在支持着我，所以我不断在换。也许人家会说，你怎么一会儿做这个，一会儿做那个？其实原因很简单，因为我在一直在不断追寻。一旦当我找到一个东西，我就会牢牢地咬住它（focus on it）。

有一段时间，我比较厌倦做细胞培养这类实验（tired of just doing experiments in cell culture）。我对自己说，我一定要做真正的生物（real biology）。可是我当时又不懂任何真正的生物。我想到果蝇（fly），哎呀，果蝇这个东西，飞来飞去，到时候如果我做了一个突变体（mutant），万一它飞掉了怎么办？这当然是开玩笑的。我想来想去最后决定做线虫（C. elegans）。线虫反正在盘子里，也跑不到哪儿去。我内心一直很羡慕那些做遗传学（genetics）的人，他们通过一系列的观察先发现一个生物学的现象，再转向深入到其机制进行研究。我非常钦佩那些采用这种手段来做研究的人。所以我决定开始做线虫，做遗传学。

我那时对乙酰化（acetylation）很感兴趣，在研究一个乙酰化酶，叫做P300。我希望借助线虫这个模式生物，在线虫中去研究这个蛋白。有一次，我跟一个朋友聊天，他对我说：“扬，做出线虫的突变体是很难的，因为在线虫中没有基于同源重组的基因敲除技术，你要做正向遗传学的筛检（forward genetics screen）太难了，很复杂。”他还说：“我听说有一个人，他做的东西我们还不知道是什么机制，但是对你应该蛮有用。他把RNA注射进入线虫就可以抑制线虫基因的表达（inhibit gene expression），但是又不是反义的RNA链，所以并不抑制RNA的翻译（translation），你可以找他问问，看是不是可以让他帮你来做一下”。

他让我找的这个人叫Craig Mello，大家知道吧，是2006年诺贝尔奖获得者（图三）。那时他刚建了自己的实验室，离我住的地方有45公里，哦不，准确地说，是43.5英里。因为我去了很多次，所以记得很清楚。之后呢，我就给他打了电话说：“哎，Craig，我叫施扬，我现在想要研究一个蛋白叫P300，听说你有一个办法，通过注射RNA进入线虫就可以抑制这个蛋白的表达，从而研究它的功能，是这样吗？你能不能帮我一下？”他说：“什么是P300，我从来没听说过。”于是我们就聊开了，聊了一下后，他也觉得挺有意思的，于是我们决定合作。我的第一个任务就是要找到一个博士后或者一个研究生，说服他来做这件事情。然而一个月过去了，我还是找不到人来接手这个课题。又一个月过去了，还是没有物色到合适的人选。突然有一天电话铃响了，是Craig给我打来的，他说：“Hi, Yang, what about the P300 project？（嗨，扬，P300的课题怎么样了？）”我说：“哎呀，我实验室找不到任何人对这个感兴趣，没有人想做这个东西。”他说：“Why don't you do it yourself, you and me？（要不就你自己来做好了，你和我一起做？）”我说：“OK, it's a good idea!（好啊，这是个好主意！）”

于是，从那以后，我们就开始合作课题了。我们是怎么样做的呢？他星期五先把线虫准备好，我星期六早上开车去他那里，去分析线虫。可是你们知道吗，我一开始连线虫都没有见过，一辈子都没有见过。我是这样打算的，我先做一点免疫组织化学（immunohistochemistry），先确定这个蛋白的表达是不是被抑制了，然后再去看这个线虫的发育是不是受到了什么影响。于是我星期六就去了，开了一辆车，开到那里，Craig介绍了一下，握了一下手，他就给了我一叠盘子，说：“这个给你，你现在就可以去看它们了。”我就问他那怎么看，这个虫子是什么样的？他指了指，说那边有一个显微镜（microscope），你可以用那个显微镜。我就走过去，调来调去，总算看到了，我说这是线虫吗？哦，大概是的。过了一会儿，他又走过来对我说：“嗨，扬，我给你做了一个挑针（pick）。”做线虫的人应该知道，挑针是金属做的，可以挑出线虫。他说你可以把线虫挑出来，然后放到盖玻片（cover slip）上，这样你就可以做免疫染色（immunostaining）了。可我从来没有挑过线虫，我就在那里挑啊挑，一会儿太重，一会儿挖个洞。在那个盘上花了好几个小时后，我总算挑了几只线虫，但我觉得这个太慢了，于是我就去看Craig是怎么挑的。我就跑到他边上，看他这个手是怎么动的。我看到他先在挑针上弄了一点细菌（bacteria），然后就移到盘子上，我看他并不是挖，而是就这样碰一下，碰一下，就把线虫挑上来了。哦，我觉得这可能是一个好方法，然后也去试。到后来，我从仅能一下挑一个线虫到最后能一下挑九个、十个甚至十一二个。收集线虫后，我就进行后续实验，进行分析。几个礼拜过去了，Craig说你现在是我们实验室做免疫组织化学的专家了，因为所有的人都要来问我怎么做这个染色。我就给他们写了一个实验手册（protocol），详细记录了怎么样去做这个东西。

另外，还有一个小插曲。我第一天去，没有带饭，也没有三明治什么的，我想中午嘛，Craig肯定要和我一起出去吃饭。可是到了中午，我记得非常清楚，我肚子很饿了，我想是不是应该去吃饭了？但是我一边做实验，我一边看看Craig，他没动静，还在那个显微镜下鼓捣。我想，哎呀，什么时候吃饭啊？一点过去了，两点，还没动静。我又不太好意思说要吃饭，第一次去嘛，不好意思。所以整个下午，他不吃饭，我也不吃饭，他也从来不跟我讲话，只管做他自己的实验。我们实验室就我们两个人在那里做实验。总算到了晚上，我说：“Craig，I think it's time to feed ourselves.（我们是不是该吃点什么了？）”“OK, if you like that, let's go!（好吧，要是你饿了，我们就走吧。）”我们就去吃了一顿晚饭。第二周的星期六开始，我就带两个三明治，一个给他，一个给我，我说“Craig，我有三明治，我们到隔壁房间去吃饭，不会浪费很多时间的。”我们就这样开始了一个非常令人兴奋也非常富有成效的合作（very exciting and very productive collaboration）。

那段时间，我的日程安排就是这样：星期六早上起来，买一个面包，买一杯咖啡，然后咖啡夹在我的两腿间，就开车去Craig那里。路上一边吃一边喝，43.5英里后就到了。还有一个有趣的故事。他所在的那栋楼下面的对讲机坏掉了，只有嗯嗯嗯的杂音，他们不知道我在下面，我当时又没有手机。所以我发明了一个办法来告诉他们我已经到了。什么办法呢？我们那里经常下雪，而且很多，所以我就做雪球，做完了以后呢，我就开始往上扔，一个，没反应，再扔第二个，再扔第三个，扔到终于实验室有人从窗户注意到，他一看一个雪球，就说：“Oh, Yang is downstairs!（噢！扬在楼下了！）”

我们当时的实验结果也非常有趣，P300的表达被抑制后的线虫有一个很有意思的表型（phenotype）。如果你把P300的基因表达抑制后，线虫的胚胎（embryo）就会停滞（arrest），没有任何分化（differentiation）。唯一有的分化，就是其神经的分化（neuronal differentiation），很多神经的标记（neurological markers）开始出现。因此，P300的表达被抑制，就可能改变细胞的命运（cell fate）。我们在这篇文章中还做了，我想是第一次，用两个不同的RNA干扰（RNAi）去抑制基因的表达，抑制P300是抑制乙酰化，同时我还设计了去乙酰化（deacetylation）的RNAi，看它能不能抑制P300的丢失。果然，我们的确观察到去乙酰化的抑制能够抑制神经分化，且至少能恢复内胚层的分化，这就证明了在发育和分化的过程中乙酰化和去乙酰化之间的拮抗关系。

这个是我做的最短的一个课题。虽然发表文章我们花了很长时间，但是做实验我们只花了大概三个月中的每个星期六。我们采用的这个实验方法，现在大家都知道，叫RNA干扰（RNAi），对吧？ 我觉得我们的实验结果和实验技术都还蛮有意思的，所以我立即就写了一篇文章，投送到《自然》去了。《自然》杂志收到这篇文章后就送审（review）了，我当时心里还挺高兴的。《自然》杂志能够送审我们的文章，这是第一步，最开始的第一步。送审的意见回来了，大概有七八页纸，其中一个评委说，我们不知道你这个技术（technology）到底是怎样奏效的，到底是什么机制？RNAi后的表型与基因突变体的表型是否一样？他的问题问的也是对的，但是当我做了P300的基因突变体后，发现突变体的表型不是我们想象的。为什么呢？因为P300是一个母系蛋白（maternal protein），而只有当你RNAi之后，母体和合子的P300的表达才会被抑制，这样你才能看到一个很明显的表型。但是这个评审员要我做的基因突变体，却不可能抑制所有母系P300的表达，所以它们的表型不一样。而我们需要回答的一个更重要的问题还是RNAi的机制，如果解决不了这个机制的问题，那估计就发不了这篇文章了。我跟Craig在一起度过了数个夜晚，讨论怎么来回复这个评委的意见。他那个时候是单身，我也是一个人，所以我们两个晚上坐在办公室，在电话里可以从晚上十点聊到凌晨一点，思索怎么样来反驳。后来我们两个人写了一个非常详尽的反驳信（rebuttal letter），希望说服这个编委应该发表这个文章，但是最后还是没有成功。所以呢，我的这篇文章就在我的抽屉里放了将近半年多。到最后，经过一年多，这篇论文终于发表了，当然，这是后话（图四）。

现在Craig提到我，总讲两件事：第一，他跟别人说：“Yang is my most productive post doctor!（扬是我的最能干且最多产的博士后！）”他为什么这么说呢，因为我们在一起写文章的时候，我跟他说：“我的名字可以挂前面，你的可以写在作者名单的后面。”因为我的实验是在Craig的实验室做的嘛。他说，你看，你的名字是放在我前面的，所以你是我的博士后（注：生物科学论文的作者排序通常是导师姓名排在最后，作为通讯作者）（图四）。第二，他看到我老是说：“什么时候我们两个人再一起做一个课题？”所以，我一直想什么时候再找一个课题来一起合作。

我当时一直在找，什么领域是我最希望投入的，什么是我最想做的。最终，我发现我希望做生物化学和分子机理方面的研究，我觉得我终于找到了可以真正大展宏图的领域了。但是这个过程的确比较长，我觉得当时可能很多人都已经放弃我了。

刚才讲的那个发现去甲基化酶的故事其实是发生在我在哈佛大学获得终身教职之前。当时参加终身教职的评审，评审委员会的一个教授对我说：“我已经做好准备了，万一有人要反对你的话，我会把你这个去甲基化酶的故事讲出去。”因为那时候这部分工作还没有发表，但是他已经提前知道了。幸运的是，我们不需要这样做了，我成功地通过了终身教职评审。当然，这是一个漫长的过程，而且，大家可以想象，个中滋味只有做了才能体会。

做科研的话，很多时候都非常令人沮丧，想做的事情做不了，得到的结果也不如意，假设被否定，等等，这些事情都是经常发生的。但是，我们却很迷恋那些时刻，那些我们做出重要发现的时刻。

提问：施老师讲的故事非常精彩，可是我有个问题，施老师是如何在关键的时候做出那些重大的决定的，我们怎么知道这个决定是正确的？

施扬：这个问题很好，我要告诉大家的是，做出自己的决定（decision）是非常重要的。在一个分岔口的时候，你必须选择走哪条路。做出正确的选择对于一个人的成功是非常非常重要的。

我在普林斯顿大学（Princeton University）做过博士后。一开始去的时候，我这也做不出来，那也做不出来。其他人都说这个课题这么做是可以做出来的，可是我做了一年多，什么结果也没有。我后来还想，是不是应该改行了，可能应该去商学院，或者法学院，我甚至都开始去看这方面的书籍了。是不是我不应该做科研了？因为我什么进展都没有。最终我做出了决定，坚持下来，现在看来应该是正确的选择。

我当时希望确认我课题中结合在DNA元件上的蛋白到底是什么，是怎样结合的。我就想，干脆把这个蛋白纯化出来。在当时，能够纯化转录因子的实验室，全世界只有几个。我就和我实验室几个朋友商量，我说：我的课题进展如此缓慢，我要做一个大的转变，我要把这个蛋白纯化出来！他们都说：你发疯了！我们实验室并非做生化的，你根本不可能纯化出来的。我当时想不通，为什么我不能纯化出这个蛋白？我的确不是生化学家，但是如果生化学家可以从10个细胞里面纯化出的蛋白，我就用100个细胞去纯化。我就给Tjian写了一封信，请求他把实验室的纯化手册提供给我。Tjian实验室果然寄给我了。于是我开始好好地研究这个实验手册。在之后的三个月中，我专注于纯化这个蛋白。别的什么都没有做，就是培养细胞来做纯化。我买了很多10升的细胞培养发酵罐。于是他们每天就看着我推着这些发酵罐，进进出出实验室。我每天都要处理这些细胞，不厌其烦地去收集样品，把里面的培养基倒出来，再加一半新的进去。因为我知道我自己不是一个经验丰富的生化学家，我的产量不可能高，所以我必须收集更多的材料，这样我才有可能成功。我培养了很多细胞，逐步积累。最后我得到细胞沉淀，收集了核提取物。后来，我终于把蛋白纯化出来了。

当天晚上，我就迫不及待地想去测试一下我纯化出来的蛋白到底能不能结合到DNA元件上，于是我取了一点点纯化的蛋白做了个预实验，然后再通过电泳检测。我现在还记得非常清楚，那天我做完电泳已经晚上10点了。我用信号探测仪发现的确出现了我预期的结果，条带产生了迁移。于是我就决定今天晚上不回去了，继续做实验，通过曝光显示条带。到了凌晨3点钟，我终于看到了理想的结果。看来这个蛋白真的是有DNA结合的活性。

于是我做了大量的提取和纯化。最终有一天，那是个星期六，我把我所有纯化的东西放到一个离心管去离心，最终离心下来的沉淀就可以去做蛋白分析了。于是我把样品放到离心机里，等待的过程中就去玩了会儿游戏。结果打开离心机，我在拿离心管的时候，就发现离心管怎么这么轻？本来应该有满满的一管，怎么现在一点分量都没有？再一看，离心管下面居然有个洞！样品都漏了。我想，这下完蛋了。我把管子拿出来一看，看到一个很大的洞。我非常沮丧，我花了3个月的时间，培养了那么多的细胞，就是为了拿到这个蛋白，可是现在全没有了。我拿着这个破管子，仔细一看，在离心管的管壁上，有一个小小的蛋白沉淀块。我心想，也许这就够了吧。我马上把这个蛋白收集起来，进行蛋白质电泳。果然，我看到了一个蛋白条带。我高兴得不得了。这就是我发现YY1的故事。如果当时这个洞再大一点的话，也就完了。

所以我说，做实验也会重塑一个人的性格。我发现做科研会使你做事情更加谨慎小心。正是这些意外的产生，所以你才必须非常非常格外格外地小心。即使是很小的事情，你也必须小心。这也是我的一个经历和经验。

提问：您的经历非常有趣和传奇。可如今的生物领域，现在的情势可能比当年还要严峻。众多的博士后都很难最终申请到教职，即使申请到了教职，如何申请到资金也是一个大问题。请问施教授能给我们一些建议吗？

施扬：我觉得这个问题很现实。其实在我们当时做研究生的时候，我们也有同样的感觉。在七、八十年代的时候，很多人都不用写申请，直接两三句话就可以申请到科研经费了。博士后做一年到两年就可以顺利找到工作了。而我当时的情形已经不是那样了，需要做很多很多。所以我当时的想法和你现在的想法很相近。

但是有一点我个人的体会：不要去想太多！其实我做科研从来没有想过以后会发生什么。我只是一直在做，做那些我正在做的东西。

当时，我拿到了医学院的教职。有一天有个医学院的领导在走廊上遇到我，他问我是否申请了科研基金，他说现在已经是9月15日，10月1日就要交申请了。我说，什么基金呀？我压根儿就不知道，也根本没有准备。其实现在同学都知道很多，想得很多，把未来规划得很好。这是好事，但是也未必那么好。因为你想得太多，给了自己很多负担，迷信各种统计数据，而且总在想，我要是拿到了经费会怎么样？我如果没有拿到经费又会怎么样？如果长此下去，你就不会进步了。所以说，不要想得太多，做你手中的事情就好了。生命是神秘的，不是每个事情都是可预测的。

现在的生物科学，其实蕴含了更多的机遇。曾经的生物职业进程很单一，都是做博士，然后博士后，再申请教职。而现在却不是这样了，不一定要成为生物学科的教授，现在读完了博士或者博士后，可以转行做产业，可以研制药物，可以成为专利律师，也可以做咨询。总之，有很多很多的机会。

提问：我有两个比较私人的问题，第一个，您平时非常忙，有没有时间去陪您的家人和孩子，您会不会做家务？第二个，您的科研经历并非一帆风顺，在这个过程中，有没有产生自卑感？

施扬：我可以回答这两个问题。像我们这种做科研的人，在工作上花的时间的确比较多。但是我还是为家庭做了一点点贡献的。我现在有一个孩子，这也许是让我最快乐的事情了。这是一个非常棒的经历，所以我会陪伴我的家人和孩子。现在国内的年轻人结婚以后，会得到来自于家庭、长辈和朋友的很多支持。而我在国外，这方面的支持相对比较少。所以很多时候很多事情都得自己做。

还记得当时我小孩出生后，我把他放在一个篮子里就提回来了。回来当天晚上，可能是因为换了环境，他就大哭。整整一个晚上都没有停过。我就想怎样才能让他不哭呢？我简直束手无策。可是奇怪的是，到了第二天晚上，一点声音都没有了，我就非常紧张，我就去看他还有呼吸吗？我过一会儿就去摸一下。还好，他一切正常。很有意思的经历，小孩子的成长也是很有意思的。大家自己都经历过这样一个成长的过程，但是却不知道做父母的心路历程，等你们自己做父母了，就会有体会了。

第二个问题，我会不会有自卑感？其实每一个人都有一个所谓的怀疑性，倒不一定是自卑。就像我们偶尔会问，我到底是谁？我从哪里来？别人告诉我，你考试通过了，我也会很惊讶地说，啊，真的吗？我居然通过考试了！所以，我们如果真正了解自己，明确自己的定位，并且随之制定策略，那么机会就会青睐于我们，我们就能做得更好。

另外，我也没有很大的雄心壮志，从来没有想过要当名校的教授，我一直是比较平稳的心态。我觉得只要我在做有趣的事情，我就能够拿到教职。当时我第一个教职面试的学校是维蒙特大学（University of Vermount），他们对我非常友好，我就像在家里面一样。我当时已经在考虑就待在那里当教授了，当时确实没有想过我会去哈佛大学。可是居然收到了哈佛大学的通知，其实我连是否投了求职信和简历都不记得了，所以接到通知的时候，我自己完全不相信，我周围的人也不相信，我预计我CUSBEA的同学也完全不相信我会到哈佛做教授。但我现在也认为这个不重要，是不是哈佛真的不重要。如果我换了一所学校担任教职，我觉得我不会有任何不一样，我还会继续做我想要做的事情。当然，哈佛的确是一个好地方，尤其是它的医学院，有很多顶尖的实验室。所以呢，我也在哈佛找到了很多非常优秀的合作者。

说到这里，我又想谈一谈目前科研经费资助系统的弊病。我当时正处于过渡期，我当了几年助理教授（assistant professor）后，准备转为副教授（associate professor）。所以我当时关心的核心就是转为副教授，怎样发文章，怎样申请经费，不要做太冒险的课题等等。我当时和Craig合作参与后来大家熟悉的RNAi技术，我几乎是第一批使用这个技术的人，我对这个技术非常感兴趣，非常希望弄清楚它的机制。我和Craig亲密合作，有不少的不眠之夜，彻夜长谈。但是，由于上述的原因，当时我没有太敢冒险做这一个课题，这是一个很大的错误，这本来应该可以使我和Craig合作，做成非常漂亮的工作。但是当时我最担心的还是我的晋升，所以我想的只是发表我手里面的论文，拿到该拿的经费，到时候能够顺利转为副教授。这是一个发生在我身上的例子，也告诉我们做出正确决定的重要性。

问：请问现在社会上出现各种各样的民间科学，简称民科。有些人甚至只有小学文化还做出了飞机，有些人用简单的阴阳就能解释万物。请问您是怎么看待这些民间科学的，需不需要给他们一定的地位和关怀。

施扬：我们现在的社会是一个宽容的社会，每个人做的事情也都有他自己的原因和理由，所以我的理念就是我做我想做的，他们做他们喜欢做的。

提问：请问您在进行课题的时候，是如何从理性的角度去判断课题是否可以做下去的？

施扬：选课题不是一个很容易的事情。我们在选择课题的时候会犯很多错误。在我现在的实验室，新加入的成员会有六个月的时间来尝试不同的课题，至少两三个课题，都碰一下，看看哪一个是最感兴趣的，最有希望的。但是这个过程需要经验积累，做多了以后甚至会产生直觉：对，这是个好课题，可以跟进。我再给大家举个例子：当时我们实验室觉得两个蛋白可能相互作用，可是一个学生做了实验后，到办公室告诉我，说这两个蛋白并不结合。我当时就说，这将是一篇《自然》的文章，我当时就猜想我们可能找到了一个调控因子，所以这种直觉是长时间研究的积累。

刚才我提到的做出决定和选择也是一件非常微妙的事情。其实当时有几个实验室都发现了这两个蛋白并不结合的有趣现象，但是他们并没有跟进。虽然我不知道为什么，但是我不断地告诫自己，一定要认真思考。虽然在生物领域，很多东西都不清楚，也不可能思考清楚，但是思考确实能让我思路清晰。

图注

图一、在北京大学举行CUSBEA项目25周年庆祝会上，吴瑞（左一）与北京大学的顾孝诚教授正在交谈。

图二、施扬教授（左三）与学生石雨江（左五）及实验室成员合影。

图三、2006年的诺贝尔生理学或医学奖得主Craig Mello教授正在交流RNAi实验技术。

图四、1997年施扬和Craig合作的文章发表在杂志Genes & Development上，施扬为第一作者和通讯作者。

[1]  改革开放初期，邓小平提出扩大派遣留学生的想法后，美国康奈尔大学的分子生物学教授吴瑞立即向中国教育部建议：世界生命科学领域发展很快，中国要尽快培养这一领域的年轻科技人才。为此，他向美国近百所一流大学介绍了中国的改革开放，并说服它们接受中国留学生，最终促成“中美生物化学联合招生项目”（CUSBEA）的实施。

从1981年开始实施到1989年结束，CUSBEA项目连续8年派出422人，如今，许多当时的学子已成为当今世界生命科学领域的顶尖专家，他们为促进中美学术交流、促进我国生命科学的发展发挥了重要作用。

2011年 北京大学生命科学学院《展望事业 探讨人生》系列讲座