刘国松：对抗“衰老”的海归科学家

刘国松，清华大学医学院学习和记忆研究中心主任，美国得州大学奥斯汀分校兼职教授。2005年7月入选清华大学“百人计划”、长江学者特聘教授，受聘于清华大学医学院担任教授、博导。2006年获国家自然科学基金委重大项目支持和国家“973”项目支持。其实验室目前主要研究方向为：神经系统可塑性和神经系统网络形成及优化的研究；学习与记忆的基本原理研究及增强记忆和抗脑衰老的新药开发。



□郝俊



在约访电话中，快人快语的刘国松直言不讳：“我不太喜欢接受采访。”记者说明是为清华大学百年校庆而来，他才答应了我们的采访邀请。



“下午四点半。进清华大学西北门，向南直行100米右手边的棕红色医学大楼。”刘国松以科学家的精确，告诉记者见面的时间和地点。在一个普通工作日的下午，记者前往清华大学医学院拜访了这位低调的国际著名神经生物学家。



游子归来



约定的见面房间，是其担任主任的学习和记忆研究中心实验室。采访前，记者曾从“水木清华”论坛上看到这样的描述：“清华大学医学院学习和记忆研究中心，是由国际著名神经生物学专家刘国松教授将他在美国麻省理工学院（MIT）的学习和记忆实验室平移到清华建立的。”



这篇招收博士生前来刘国松实验室深造研究的帖子，发布时间为2005年9月。在此之前两个月，刘国松入选清华大学“百人计划”，受聘为长江学者特聘教授担任医学院教授、博导。



他结束了自己在美国长达近20年的科研生活，在其事业顶峰期怀揣着新的梦想回到中国。



在走进清华这所国内顶尖大学就职之前，他在海外的科研生涯让人艳羡。1985年至1993年，历经美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）神经生理专业博士，UCLA生理科学系神经生理专业博士后、研究助理教授；1993年至1996年，斯坦福大学分子生物和细胞生理系神经生理专业博士后；1996年至2005年，先后任MIT大脑和认知科学系、生物系助理教授，Picower学习和记忆中心研究员，大脑和认知科学系、生物系副教授。而在2005年，又受聘为得克萨斯大学奥斯汀分校学习与记忆研究中心的兼职正教授。



休闲衬衫配牛仔裤，刘国松以经典的“美国式科研人”形象出现在记者面前。没有多余的寒暄，他直奔主题打开了话匣子，聊起归国五年的体会和感受。



对未知的热爱



繁忙，是刘国松对国内科学界氛围的第一评价。刘国松在这五年学会了给自己的工作“做减法”，他选择婉拒了不少学术以外的行政职务，他说这样才保证了有充足的时间潜心于他热爱的科研。



“不愿与媒体打交道，也是我‘减法’原则中的一条，”刘国松半开玩笑地说，随后，他向记者阐述着自己尽量远离媒体的因由，“科学家的工作是利用其科研成果给人类谋福利，媒体的宣传适当即可。”



曾有媒体邀请主攻抗衰老研究的刘国松讲解“科学养生”，他开玩笑说自己的研究还真有点像“做养生”，但毕竟在事实上是深奥的科学研究，大部分公众都很难听懂，因此拒绝了上电视亮相。



在刘国松看来，做科学一定只是因为对科学充满热爱。选择科学道路，一定是因为觉得科学本身非常有意思，是打心底里喜欢科研。他跟自己的学生讲，如果把科学研究当做谋生的工作，那一定很艰难，它并不是一份好工作。如果不是真喜欢科学本身，那还是早些离开这个领域为好。



“能够了解未知的事情我们就很高兴。科学是为有探索精神的人准备的。”刘国松认为做一名真正的科学家其实很单纯，就是要酷爱自己感兴趣的科学本身。



实验室是刘国松不曾离开的前线，他说要发现问题，就一定要身处最原始的位置。采访中，他给记者讲了一个小故事：有一个七十多岁的诺贝尔奖得主，晚上穿着睡衣去给实验室的果蝇换食物。



刘国松想用这个故事告诉记者，一流的科学家必然是亲自站在实验室里动手的人。



从细胞到大脑



钻在实验室里远离媒体的刘国松，却让全世界媒体都聚焦在了他的科研成果上。



2010年1月，其实验室团队所发文章“镁离子可增强大脑学习与记忆功能”发表在世界神经科学领域一流学术期刊Neuron（《神经元》）上。由于该研究“首次揭示了镁离子作为一种细胞内含量最高的二价金属离子对维持大脑学习与记忆功能的重要调节作用，并提示补充镁离子可能成为预防和治疗脑衰老疾病的重要途径”而受到国际社会广泛关注。英国、美国、德国、法国等世界各大报刊及国内媒体争相报道，先后被近2万个国际网站转载。



由于受到神经科学界的高度关注，2011年1月，生物学界顶级期刊Cell（《细胞》）将该文章列为2010年度最受瞩目论文（Highlights  of  2010）。



刘国松说那篇论文的研究工作大概花了6年时间，而研究的众多基础则与20多年来的积累和探索密不可分。



围绕神经科学20年的研究历程中，他最初并没有想到今天会主攻“学习和记忆”以及抗衰老问题。在美国的多年研究中，他集中关注“神经突触的密度问题”，逐渐在细胞层次上发现了用药物调节突触可塑性的途径，并完成了大部分理论工作。



“研究突触时，没有任何的功利想法，没有想过它有什么用。而且当时也没有觉得有什么了不起。”刘国松回顾道，“而研究完突触密度之后，我突然发现关键脑区的突触密度是控制认知功能的重要基础。”



其奥妙在于，大脑衰老以及智商的核心本质正是“突触问题”，老年痴呆的主要表现是突触密度的下降。就这样，一个神经生物学家凭借“独门秘笈”闯进了研究学习、记忆与认知的领地。



刘国松将这一转变形容为“顿悟”，于是，窗户打开了，外面是更加精彩的世界。他自然将自己的研究触角从分子伸向了大脑。研究也逐渐横跨数学、物理、化学、工程、心理、分子生物等众多领域。



刘国松虽然是一名地道的生物学家，但他却自学了计算机语言、电子电路等方面的工程技术，并致力于将这些工程技术方法和思路应用于生物学研究。



在MIT工作期间，他独自完成了对神经网络中突触计算特性的研究工作，提出神经系统的信号处理方式与计算机最大的不同在于：神经系统对信息的处理具有“三进制特性”，不仅有0和1信号，同时还有-1信号，文章发表在《自然—神经科学》上后，不仅引起了神经学界的关注，还引起了计算机学界的广泛注意，《科学》杂志还专门撰文介绍该研究结果。他还曾指导MIT的研究生，将计算机科学技术应用到神经科学的研究中，利用印刷线路板的工程学方法研究了大脑中海马神经元突触强度的自稳态现象。该研究成果在2007年被《科学》杂志高度评价。



“如何让一个人在一生中都维持较高的认知功能水平，解决老年痴呆等脑衰老问题？”刘国松说这才是他最终关心的主流问题，其他只是这条“大河”的“支流”。抗衰老的研究之所以引起全球的注意，是因为人类面临着日益严峻的老龄化社会问题。



小目标，大宇宙



抗衰老研究取得的重大进展，在刘国松看来只是他的全部关于认知方面研究工作的第一个应用。目前，他正携团队努力推动其研发的抗脑衰老新药在美国、德国等国进行人体临床试验，以证实该新药对抗脑衰老的临床效果。“将来可能还会延伸至抑郁症治疗和延长寿命方面的研究。”刘国松说。



刘国松的研究涉及非常广泛的学科领域，期间是否遭遇过瓶颈期？采访中他毫不犹豫地告诉记者，只有过一些摇摆，但从没有长时间的困难期。究其原因，他说那是因为自己的目标从来都是“从小到大”。



“当时在MIT我研究的是分子，往前一点是在研究记忆，已经觉得是很大的事情了。但最近才发现，记忆只是整个认知的一小部分。也就是在这半年，我才认识到将接近解决认知的最基本问题。”刘国松介绍着自己的目标如何一步步由小变大，他向记者解释道，“我没有在你这个年纪就想到要解决复杂的认知问题。我给自己立的目标从来都很小，但是始终步步为营，研究目标也随着研究的进展不断水涨船高。”



回想起来，刘国松认为目前所有工作的基础，是17年前奠定的。那时，在斯坦福大学做博士后的他进行了他研究生涯中关于突触密度调节的第一次实验，而17年后的今天，他建立起了突触密度调节的复杂理论框架。他眼中的科学研究，随机性远远大于计划性，因此必须要随时调整自己，最终通向更为远大的目标。



种一棵“传统”之树



在海外20余年的科研生涯，为何在职业“壮年期”选择回国？这也许是刘国松多次与人谈起的话题。



在MIT时，刘国松已经发现了一种抗衰老的化合物，研究进入到需要做大量动物实验的阶段。经过考虑，他认为这些实验在中国做和在美国做并不会有太大差别，在国内也许还可以做得更好。能够继续作世界前沿的科学研究，是刘国松归国的最基本要求。



“我们这一代回国的科学家，真正想做到的，是希望种一棵树。而这棵树，则是优良的科研传统。”刘国松道出了他选择回国时，最为迫切的期待。他希望在这棵树上，让清华大学的年轻学子在本土结出果实，取得真正能够与世界一流大学竞争的成果。这是他眼中的海归科学家最需要完成的使命。



发源于西方的现代科学，在二百多年的发展中形成了成熟的科研机制和结构。海归科学家刘国松说他担负的责任之一，就是在学校的一个院系里面建立起合理而有效的科研结构，形成得以生根发芽的科研传统。



除此之外，刘国松希望做到的第二件事，是对整体的中国科研体制有所贡献。与海外科技发达国家相比，我们的科研体系还在摸索之中，刘国松希望回国后能对理顺体系有所帮助。



“MIT在历史上出了很多优秀成果，这说明它肯定有其先进的地方。老科学家故去，新鲜血液进来，交替中一直秉持着自己的传统。这就是我们要虚心学习的地方。”刘国松认为那些带着“理想主义”归来的科学家们，都会有这样的期待，他们所追求的是如何让我们自己的科研体系更有序，更有效。就这么简单。



对于自己的科研，刘国松说他还是立足在自己的实验室，集中精力做出抗衰老的药，“我不追求表面的名利，做出这个药，将是历史性的东西。因为，自己的科研成果能够造福人类，是科学家莫大的荣誉”。



在清华大学百年校庆之际，刘国松希望能向着其当初归国时的“梦想”继续迈进。他相信，在自己的科研不断取得新进展的同时，我们国家的科研水平也会发展得更快，也可以做得更好。 (责任编辑：glia)

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