“老師不僅要傳授知識而且也要在自己工作的領域中進行創新性的研究,追蹤學科發展的前沿,這樣才能在給學生傳授知識的同時,告訴學生如何去掌握開啟知識寶庫大門的鑰匙。當今的世界知識創新成為國家競爭力的核心要素,高校的責任就是要為國家培養高質量的創新型人才,同時也要做出創新性的研究成果,為國民經濟的發展做出貢獻。”
著名藥物化學家、中國科學院院士、意昂3体育官网藥學院張禮和教授在2012年9月6日北京市委、市政府召開教師節慶祝大會上,作為有“獻身教育事業並做出突出貢獻的優秀教師”代表發言,這其中的兩段話,濃縮了他半個多世紀如何為師,如何在科研領域攀登的人生路。
張禮和教授,長期從事核酸化學及抗腫瘤抗病毒藥物研究,系統研究了細胞內環核苷酸類(c-AMP和c-ADPR)信使分子的構效關系,對酶性核酸斷裂RNA機理以及結構修飾的寡核苷酸對核酸序列識別、穩定性和酶誘導活性進行了研究。多次獲得國內外重要科技獎項,2013年獲得意昂3体育教師最高榮譽獎“蔡元培獎”。
兩位恩師為他打下嚴謹的科研作風
1937年9月張禮和出生在江蘇省揚州市一個普通家庭,1954年他考入北京醫學院藥學系。1958年,張禮和北醫畢業留校任助教工作,被分配在有機化學教研室,從此,開始了他人生道路新的征程。
李鈞教授是原北京醫學院藥學系一位非常勤奮和認真的老師,每天除了上課就是做研究,星期天也在實驗室。張禮和畢業後在他的指導下做了大量的有機化學實驗,而且學到了嚴謹的科研作風和方法,為他以後獨立開展研究工作打下了紮實的基礎。
王序院士,是張禮和的恩師和學習的榜樣。1940年,在奧地利維也納大學獲化學博士學位的王序教授,滿懷一腔愛國情,傾其所有,買了兩箱實驗儀器,從香港繞道回國。回國後,他任北京醫學院藥學系有機化學教研室主任,由他領導的有機化學教研室是當時藥學系科研最活躍的教研室。他認為大學中不會從事科學研究的老師不是合格的老師,要求所有教員必須開展科學研究;他也要求剛參加教學的助教必須先做多於學生3倍的實驗才有資格去帶領學生做實驗。他總是勉勵研究生、科研助手們要刻苦學習,為提高中國在國際學術界的地位去攻克一個個難關,攀登科學的高峰。
1964年,衛生部在北京醫學院藥學系設立核酸化學研究室,由王序教授擔任主任。也是在這一年,張禮和考取了王序教授研究生,使他在科研思路和方法上受到導師更直接的指導和啟發。
三年的研究生生活,王序教授不僅把張禮和帶入核酸化學和藥物研究的相關領域,更重要的是他敏銳地發現科研中出現的問題及指導解決問題的方法,以及多學科交叉合作這一科學研究的思想,深深根植於張禮和日後的工作中。
1984年2月10日,王序教授倒在了他奮鬥一生的實驗臺旁,為我國生命科學的發展鞠躬盡瘁。張禮和開始獨立領導研究室的工作,繼承老師未竟的事業。
“要有坐冷板凳的準備,還要有把冷板凳坐熱的決心。”
癌症是人類第一大“殺手”。目前,全世界每年死於癌症的有700萬人,其中中國就有130萬人。在中國,每200個家庭中就有一個家庭因有人患癌症或死於癌症而遭受打擊。為了戰勝這種疾病,進入80年代以後,采用誘導細胞分化的方法治療腫瘤成為全球醫學界的研究熱點。我國將這一課題列為國家“八五”醫學科技攻關的項目。當時,張禮和正在研究細胞內的信使分子cAMP(環腺核苷酸),發現環腺核苷酸的衍生物有誘導腫瘤細胞分化的作用,從中進一步合成了一種新藥“8-氯腺苷”。經過系統的毒理學實驗顯示,“8-氯腺苷”毒性較低,可以申請進行臨床研究。
1981年到1983年,張禮和被教育部選派赴美國弗吉尼亞大學化學系進修,在美國著名的有機化學和生物化學教授S·M·Hecht的研究小組工作。Hecht的小組由天然產物研究、有機合成及生物化學三部分組成,是一個多學科合作的團隊。張禮和剛到實驗室便參與了難度非常大的任務—博來黴素A2的全合成。
開始,張禮和的分離工作並沒有獲得成功。他一頭紮進實驗室,連續兩天兩夜沒離開過實驗室,幾乎目不轉睛地盯著各項實驗。經過艱苦的實驗,張禮和拿出了別人從來沒有做出過的高純度樣品,為博來黴素A2及博來黴素苷元全合成的工作提供了標準品。張禮和在分離工作中積累的經驗也用到了博來黴素A2及博來黴素苷元全合成的工作中。在其他合作者的共同努力下,全合成的工作也終於在國際上首先完成。為了進一步研究博來黴素A2抗腫瘤作用機製,Hecht教授又把寡核苷酸合成的工作交給張禮和去做。當時還沒有寡核苷酸合成儀,張禮和憑著吃苦耐勞的精神和嚴謹的科學態度,從自己合成單核苷酸原料做起,再將一個一個單核苷酸連接起來,圓滿地合成了一個十二寡聚的核苷酸,為研究博來黴素A2斷裂DNA的機製提供了基礎。
在生命科學的研究過程中,多學科的融合大大推動了科學的發展,使新的研究領域不斷出現。今天,化學家在分子的層面上用化學的思路和方法研究生命現象和生命過程,為生命科學的研究創造了新的技術和理論,從而形成了一個新興的學科—化學生物學。
張禮和就是這一新興學科的帶頭人,多年來,他一直致力於藥物化學研究,並在腫瘤藥物的研究方面做出了重要發現。
他帶領全室人員致力於化學與生物學的結合,並開展與細胞生物學和分子藥理學的合作研究。通過競爭他爭取到了國家“863”、“973”以及國家自然科學基金的資助,在非放射標記核酸探針研究、以核酸為靶的藥物研究以及內源性環核苷酸類信使分子研究等方面深入探索。經過多年的努力,張禮和的課題組逐漸形成了在核酸化學和抗腫瘤、抗病毒的研究中有一定影響的團隊。
在國家自然科學基金長期連續資助下,經過近20年的不懈努力,張禮和領導的團隊在核酸化學及以核酸為靶的藥物研究方面,取得了一系列具有重要影響的研究成果,共發表論文200多篇;獲得國家專利3項。得到國內外同行的認同和大量引用,產生了較大的影響。“核酸化學及以核酸為靶的藥物研究”獲得了2004年度國家自然科學獎二等獎。
一項成果的獲得,用了20年時間。如何看待科學研究的艱辛,張禮和說,搞科研沒有捷徑可走,必須“要有坐冷板凳的準備,還要有把冷板凳坐熱的決心。”
“醫學研究是為了治病救人,科學家要有自己的良心和責任感”
“許多人不了解藥物研究的艱難,我們其實也曾經歷了許多失敗的過程。”
張禮和講述了一個難忘的失敗事例:從1992年開始,他就發現了一種抗腫瘤的藥物,1997年便獲得了臨床批件。在進行動物實驗時發現這種藥物的毒性很低,在人體實驗時,小劑量也沒事,但維持療效時間很短。要維持療效,就得進行點滴加大劑量,這時它的毒副作用就增大了。一個病人每天得輸液8小時,還要忍受副作用的折磨,這是救命還是要命!臨床二期時,張禮和果斷地停下了這項已進行了多年的研究。
當時,有不少藥商主動提出要高價購買他的臨床批件,都被他婉言謝絕。也有人勸他:“像這麽難爭取的臨床批件,千金難買,你卻主動撤出,太可惜了!”但張禮和的回答是堅定的:科學研究是為了造福人類,醫學研究是為了治病救人。科學家要有自己的良心和責任感!
作為科學家,張禮和院士始終有一種社會責任置於心中。
早在1992年,根據中美知識產權協議對我國醫藥領域可能產生的影響,他聯合中科院上海藥物研究所和南開大學等單位率先向國家計委提出了“藥用和農用化合物的篩選研究”的設想,及時地使這一課題補進國家“八五”科技攻關項目中,取得了可喜的成績,並使該項目滾動進入國家“九五”科技攻關規劃中。
當張禮和向國家計委提出建立國家的藥物篩選體系的時候,我國自己研製、擁有知識產權的藥物還微乎其微。如今,在北京、上海等地已經建立起5個篩選實驗室,一個“原創的”藥物研製平臺已經建立起來。
“給學生一碗水,老師要儲備一桶水”
在學生和同事眼裏,張禮和院士是一位對學生、對自己都十分嚴格的人,有時甚至可以用“苛刻”來形容。年逾七旬的他仍堅持為研究生開設高等有機化學、核酸化學等課程,並且經常給他們講授藥學方面的新進展、前沿科學,堅持不懈地組織研究室的教員和學生定期舉行學術研討會。他培養的博士研究生中有二人的博士論文分別在1999年和2001年獲全國百篇優秀論文。
在藥學系嚴謹治學的傳統中成長起來的張禮和,從畢業當助教時起,就把讀書和實驗當作自己日常生活的組成部分。他說:“當時我做實驗的量是學生的三到五倍。只有你做好了做對了,才能去帶學生,才能發現學生實驗裏的錯誤,才能指導”。張禮和始終堅持“高校裏,(理工科)教師一定要親自做實驗。”他認為,在知識爆炸的時代,學生成長僅靠老師傳授的課堂知識和書本知識是遠遠不夠的,要使學生能在主動獲取知識、主動發現問題、解決問題的過程中創造、積累新的知識。他說:“要給學生一碗水,老師就得儲備一桶水!”
2008年,張禮和從自己榮獲的“何梁何利獎”獎金中出資設立的一項獎學金,用於獎勵那些在實驗室工作中成績優秀的本科生,鼓勵他們早期就參加研究室的科研活動,培養嚴謹的科學精神和創新能力。
張禮和告訴學生:創新需要知道學科的前沿在哪兒,知道要突破什麽。要突破、要創新,要有一個學科交叉的思想,這樣才能夠真正地突破一些難點。過去一講成果就是發表論文、得了多少獎。現在高校的成果要發表論文,也要轉化成為對國內經濟有效的支撐。“轉化醫學”在藥學裏面,就是怎麽把基礎研究轉化成為我們醫藥工業醫藥事業中一些實實在在的東西,更加能在國民經濟和社會發展裏起作用,所以這是我們當前很主要的任務。
張禮和提出“培養創新型人才是一流大學的核心任務”。他說,現代科學越來越與國家發展、社會進步相聯系,已經成為社會生產力最活躍的因素。我國醫藥衛生事業面臨巨大機遇和挑戰:我國醫藥產業自主創新能力不強,企業發展科技含量不高,製約我國醫藥產業走向國際;我國人口老齡化進程加快,各種慢性疾病高發,醫療費用在GDP中的比重逐年增高。在這種大背景下,我國醫藥科技創新可謂迫在眉睫。
一流大學如何培養創新型人才?張禮和強調:第一,培養堅持真理,為科學畢生追求的頑強精神。第二,學會積累知識,應用知識和創新知識。第三,當代科學研究要求多學科的協作,要學會尊重別人,欣賞別人和團隊合作的精神。
“不要因為改一個實驗數據,而毀了自己的一生”
疾病的發生是致病因子對生命過程的幹擾和破壞。而化學生物學的一個重要方向,則是通過化學理論和方法研究如何幹擾疾病的發生和發展。根據前沿學科的發展,張禮和在國內較早地籌建了“化學生物學”學科,註重加強學生對新交叉學科的基礎知識和知識面的培養,強調學生們的創新意識。並在他任國家自然科學基金委化學學部主任期間積極推動全國的化學生物學學科隊伍建設和研究,在基金委設立了重大研究計劃。
張禮和任藥學院院長期間,根據國際上藥學發展的新趨勢,及時調整了藥學院的學科設置,積極推行多學科的大藥學教學改革,對大學本科教學課程體系實施改革,對相關教學計劃進行了補充和修訂,使藥學學科的教學質量大為提高,走在了我國藥學教育改革的前列,對我國其他藥學院校學科的建設起到了示範和引領作用。
張禮和院士參加的“大藥學教學改革與實踐”項目獲得2001年國家級教學成果二等獎,北京市教學成果一等獎,意昂3体育官网教學成果一等獎,意昂3体育官网醫學部教學成果獎。
張禮和常常告誡學生:科學家最講究信譽,必須把信譽放在第一位,不講信譽的科學是“偽科學”。不要因為改一個實驗數據,而毀了自己的一生,做學問、搞科研必須要老老實實,實事求是!
總結自己的一生,張禮和說:自從1958年留校任教以來,半個多世紀的時光,從不敢忘記自己的本分,每一天都在惜守著作為教師的良心。看到學生們的成長、成才,這是他最快樂的事。張禮和院士,這位80歲高齡的老科學家,直到今日,仍在藥學路上努力踐行著他一生的追求。