文|《中國科學報》記者王兆昱
2019年6月，28歲的陳子博度過了一個不太開心的假期。他精心規劃的課題研究，剛剛被同行率先發表在Nature上，這對于初到美國加州理工學院做博后的他，是個沉重打擊。站在復活節島的巨人石像前，陳子博瞬間沒了玩的心情。
回到實驗室后，導師Michael Elowitz卻給出了不同的看法：“首先，這證明你有能力提出高質量課題，并且幸運的是，尚未投入過多沉沒成本。”聞言，陳子博不再沮喪，而是迅速去思索新的課題。
2024年12月，已經回國并全職加入西湖大學的陳子博在Science上發表了一項歷時5年的成果——首次在哺乳動物細胞中用蛋白質合成神經網絡。陳子博為論文第一作者兼共同通訊作者。
這位年輕的PI繼承了導師的樂觀和豁達。他的實驗室里，學生“不打卡”；他經常和學生一起并肩寫論文，學生直呼其名。
雖然只有33歲，陳子博的人生履歷卻很豐富：經歷了14年在海外做科研的日子，師從諾獎得主David Baker和麥克阿瑟天才獎得主Michael Elowitz。他的業余愛好是駕駛小型私人飛機、玩《塞爾達傳說》。正如他說，做科研就像在游戲大作中“開地圖”，發現未知的那一刻最美妙。
陳子博（最后排左一）實驗室合照
基于蛋白質的人工神經網絡
發表于2024年12月的這篇論文，已經是陳子博的第四篇Science論文。該研究證明了“利用合成蛋白在活細胞中構建模擬人工神經網絡，來進行復雜信號分類的可行性”。
人體內的細胞每天都在做“選擇題”——它們天然地處理多種分類線索，例如應激和發育信號，以啟動接下來的細胞功能，最終產生不同的結果。
比如，免疫細胞根據它們檢測到的信號對威脅做出反應；p53信號通路決定了細胞是修復損傷還是自我毀滅，從而預防癌癥。
科學家一直在努力創造能夠在細胞內復制這種決策過程的人工系統。現有的大多數嘗試依賴于DNA或RNA，而DNA或RNA還需要進一步翻譯為蛋白質來執行功能，導致整個過程緩慢且“不那么直接”。
陳子博等人并未使用基于DNA或RNA的系統，而是在活細胞（人的腎臟細胞）中設計了一個完全基于蛋白質的系統。這個系統可以處理多種信號并根據這些信號做出決策，例如決定是維持生存還是接受程序性細胞死亡。
歷時5年，論文登上Science
談起課題靈感的來源，陳子博提到了一位同行——加州理工學院生物工程系教授錢璐璐。
2018年，錢璐璐實驗室在試管中實現基于DNA的神經網絡，可以識別手寫數字，該成果曾引發科學界關注。而陳子博的這項成果，則是在活細胞內實現基于蛋白質的神經網絡，可以對細胞內的信號進行分類。
早在2010年，在新加坡國立大學生命科學系讀本科的陳子博通過學校提供的暑期研究機會，進入加州理工學院Erik Winfree實驗室進行DNA納米技術的研究。在Erik Winfree實驗室，陳子博第一次領略到，DNA在試管中可以被構建成各種美妙的形狀，譬如一個納米級的笑臉、幾納米的三角形，甚至用DNA做納米機器人。
年輕人的腦海中總會蹦出新想法。陳子博開始琢磨：除了在試管中，能否在細胞中構建起生物神經網絡？這就需要使用另一種不同于DNA的生物分子——蛋白質來完成了。
在Erik Winfree的建議下，陳子博決定本科畢業后，申請做David Baker（2024年諾貝爾化學獎得主）的博士生。
從那時起，同一領域，不同的研究方向，命運的齒輪開始轉動。
當記者問及研究的實用價值時，陳子博提出了一個“遙遠的愿景”——未來若能在免疫細胞中構建神經網絡，就可以更精確地識別癌細胞，用于癌癥的治療。
“當然，這還是一種設想。”陳子博補充說。
陳子博 圖源：西湖大學官網
“出走”14年
幼時，陳子博夢想當個宇航員，飛往無垠的星空。
1991年出生于杭州的他，從小就意識到自己是個“i人”。比起和人打交道，他更沉浸于對世界的探索中。百科全書和科幻雜志堆滿了他的書桌。
愛看書的習慣卻給少年陳子博添了一副近視眼鏡。他只好放棄做宇航員，將飛行之夢埋在心底。在高中學習期間，他逐漸對生物課產生濃厚興趣。
17歲那年，他背起行囊，前往新加坡國立大學讀本科。專業是生命科學，輔修生物物理——用物理視角來探索生物問題，比如建模、對生物分子做受力分析等。
作為世界頂尖大學，新加坡國立大學為本科生提供了很好的平臺。充實的學習生活沖淡了異國他鄉的陌生感給陳子博帶來的不適。大一暑假，陳子博就進入實驗室接觸科研。大二暑假，他前往加州理工學院Erik Winfree實驗室，研究DNA折紙技術。
2013年，陳子博本科畢業，申請到華盛頓大學讀博。他的導師有兩位：一位是上文提到的David Baker，其實驗室方向是蛋白質設計；另一位是擅長編程以模擬蛋白質的Frank DiMaio。
陳子博這樣評價David Baker：“他是我見過最純粹的科學家。”這位諾獎得主在生活中有些不修邊幅，衣服、鞋子破了洞，就拿透明膠粘住。然而，他卻能記住當時實驗室80多個人在做的各種課題。
為保持專注，David Baker雇傭了多位助理來做科研之外的事，如寫基金申請、日程安排、與工業界建立聯系等。他將所有精力都投入課題研究，以及指導實驗室的成員。
“前一天和誰聊了什么，他第二天都記得。”陳子博告訴《中國科學報》，David Baker將實驗室比作一個巨大的神經網絡。每個人都是神經元，他則確保神經元和神經元連在一起，產生新的東西。
David Baker 圖源：華盛頓大學蛋白質設計研究所
另一位導師Frank DiMaio曾是David Baker的博士后。在美國，做完博后能留在同一所學校擔任教職非常困難，Frank DiMaio卻因其突出才能，成為華盛頓大學的副教授。陳子博回憶，這位年輕的導師對學生非常“supportive（支持）”，教會自己很多編程知識。
陳子博在加州理工學院的博士后導師Michael Elowitz也是一位“大佬”，其被認為是現代合成生物學的開山鼻祖。2001年，還在讀博的Michael Elowitz就在Nature上發表了合成生物學領域的第一篇文章。他還是美國霍華德·休斯醫學研究所（HHMI）研究員，同時也是麥克阿瑟天才獎得主。
Michael Elowitz沒有絲毫架子，他思維開放，隨性靈活。面對“課題被搶發”這樣的事，他似乎天然地能看到硬幣的“B面”，做出更樂觀的解讀。這種好心態自然也影響了陳子博。
在Michael Elowitz實驗室的那些日子，讓陳子博找到了“家的感覺”。
Michael Elowitz 圖源：加州理工學院官網
從本科到博士后，14年的海外生涯深刻塑造了這位年輕的科學家。陳子博坦言，正是這段經歷讓他獲得了更廣闊的國際視野，形成對科研的獨特理解。
“你會發現，這個世界有許多不同的想法，它們可以并存并互相激發。不同的想法、性格和行為方式都可以被包容，這是科研的魅力之一。”陳子博說。
一個“沒有毒”的實驗室
2022年8月，陳子博結束了14年的海外科研生涯。回到杭州后，他全職加入西湖大學，任特聘研究員、西湖大學孟學助理教授。
杭州，不僅是陳子博心心念念的家鄉，更承載著他的小小心愿：建立一片沃土——一個“沒有毒”的實驗室，培養一批純粹的、正直的、對科研充滿熱情的年輕科學家。
“沒有毒”的實驗室，意味著導師和學生互相尊重、沒有惡性競爭和“非常”壓力的環境。在這里，大家可以自由地探索科學問題，愉快且包容地合作。
去年冬天，一名學生的產出幾乎為0，不做實驗、不改論文。在后來的聊天中，那個學生告訴陳子博，那段時間背部不舒服，百度查詢后懷疑自己得了絕癥，因此意志十分消沉。
陳子博聽后非常共情。他想起自己有次腳疼，通過一番谷歌搜索后，也懷疑自己得了骨癌。將這段經歷分享給學生后，師生倆一起哈哈大笑。
疑似“身患絕癥”的吳笑漁同學
陳子博的辦公室永遠對學生敞開。辦公室中有一個大大的沙發，對著顯示屏。在這里，陳子博常常與學生一起寫論文，“并肩戰斗”。學生大多喊他“子博”，不加“老師”二字。
有一次，一名學生寫論文時，靠在陳子博辦公室的沙發上睡著了。陳子博忍住笑，“偷拍”下學生的睡顏，發到課題組群里。學生一覺醒來，才發現自己“出名”了，群里一片歡樂。
睡著的彭毅同學
陳子博在閑暇時間喜歡用Switch玩《塞爾達傳說》。“未知的東西就是一片云，里面有什么你也不知道，只能往不同方向伸觸手。”對陳子博而言，只要能夠探索未知，無論科研還是游戲，都一樣有趣。
除了打游戲，陳子博還有個更酷的愛好：開飛機。
在加州理工學院做博后時，陳子博在一位中國校友范斯騰（現任南方科技大學地球與空間科學系副教授）的介紹下，加入了學校的飛行俱樂部（Caltech Flying Club）——一個由飛行愛好者們創立的非營利性俱樂部。在這里，租賃飛機的價格比市場價低很多。
從此，他開始了飛行訓練。
2019年，陳子博拿到了私人飛行執照，這意味著他可以駕駛小型飛機并帶人飛行。他的理論考試得了滿分，這讓俱樂部教練大吃一驚——這個中國小伙子是他見過的第一個考滿分的人。
比私人飛行執照更高一級的，是儀表飛行員執照。它意味著飛行員可以不依賴目視而僅靠儀表來駕駛飛機，從而在惡劣天氣條件下安全飛行。2022年1月，就在兒子出生前一周，陳子博考取了儀表飛行員執照。
那個小時候想做宇航員的男孩，并未停止飛行。
陳子博（左一）帶朋友開飛機
論文鏈接：
https://doi.org/10.1126/science.add8468
參考資料：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38402944/
http://www.stemcell8.cn/thread-231638-1-1.html
文中圖片除特殊標明外，均為受訪者供圖
本文鏈接：西湖大學33歲海歸博導：愛開飛機、玩游戲，“我的實驗室不打卡”http://www.lensthegame.com/show-11-18231-0.html
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