收获爱情

师从颜宁，五年6篇CNS⼀作，这位90后直博⽣除了科研成果还收获了爱情！

吴建平，⽣命学院2012级直博⽣，师从颜宁教授，从事蛋⽩质结构研究。主要研究⽅向是电压门控钙离⼦通道蛋⽩的结

构与机理。第⼆⼗⼆届清华⼤学研究⽣“学术新秀”“学术新秀”获奖者。博⼠期间共发表SCI论⽂21篇，其中以第⼀作者⾝

份在CNS（Cell、Nature、Science）期刊上共发表论⽂6篇。曾受邀在GRC、FASEB等国际会议上做报告，成果获得

学术界同⾏的⾼度评价。其⼯作曾被评为“2016年中国⾼校⼗⼤科技进展”。

⼀⾝⿊⾐，健步如飞，这是吴建平给⼈的第⼀印象。低调⽽朴素的风格，瘦瘦的脸庞和炯炯的眼神，是他给我们最深的

印象。在很多⼈求⽂章毕业⽽不得的时候，在博⼠期间吴建平就已经完成了《Cell》，《Nature》和《Science》⼀作

的⼤满贯。今天，就让我们⾛进学术新秀吴建平。

我的科研路很炫（xin）酷（suan）

“我的科研路也不是⼀帆风顺。”吴建平如是说到。

作为⼀个在清华⼟⽣⼟长了九年的⽼学长，吴建平的学术道路始于2011年，那时⼤四的他在⽣命学院张淑萍⽼师那⾥做

毕业设计。2012年以直博⽣的⾝份进⼊清华⼤学医学院颜宁教授实验室后，正式开始了他和通道蛋⽩的不解之缘。

⼀年级的时候，吴建平主要还是跟着师姐进⾏钠离⼦通道的结构研究，同时学习⼀些基本的实验操作与技能。早在2003

年，钾离⼦通道蛋⽩结构的研究就获得了诺贝尔奖。到了2012年，钾离⼦通道结构⽣物学研究已经⾮常透彻，但钠离⼦

通道由于本⾝的⼀些特殊性，⾮常复杂，它的结构解析就⼀直没有突破，他们希望在这个钠离⼦通道上取得⼀个⼤的进

展。

在研究钠离⼦通道的结构研究期间，吴建平的师姐对他的影响很⼤。除了对实验操作的严格要求外，还有就是对实验的

态度。在他们的实验⼯作还在进⾏的时候，国外⼀个研究组解析了⼀个细菌⾥⾯的钾离⼦通道蛋⽩的结构。“这个消息

给我们带来了很⼤压⼒”，吴建平说道。但是师姐在这种情况下仍然坚持做下去，没有受这个影响，最后成功解析了另

⼀个构象的蛋⽩结构。

“我觉得这个真的是令我很敬佩，就是坚持不懈的精神，对我触动⾮常⼤。之后我再遇到⼀些困难啊什么的，我觉得对

我来说都不算什么。”

回想起这段经历，除了“磨⼑不误砍柴⼯”——对基本实验操作的锻炼外，吴建平印象最深的就是对待科研的⼼态。

厚积薄发

厚积薄发

谈起五年科研⽣活印象最深的，吴建平说其实是⼀个厚积薄发的过程。

“可能⼤家觉得施⽼师、颜⽼师实验室进去发⼀篇CNS感觉是习以为常的事情，⼤家都觉得也没什么了不起的，其实也

不完全这样。有的同学很长时间都没有⽂章，也有同学甚⾄刚来第⼀年就能发CNS，所以并不是所有⼈都是⼀帆风顺

的。”吴建平说道。

对于他⾃⼰，他觉得是⼀个厚积薄发的过程。前两年相对不太顺利，到了第三年才开始有所起⾊，但回头来看，吴建平

表⽰其实这本⾝就是个积累的过程。虽然在这⼏年⾥没有⽂章，但是这个积累过程中也收获了很多，为后期成果做了很

⼤的铺垫。

在这⼏年⾥，吴建平也并没有局限于⾃⼰的课题。2013年左右，冷冻电镜技术的横空出世给结构⽣物学领域带来了极⼤

的震撼。⽽吴建平抓住了这个时机开始了冷冻电镜技术的学习，让他成为实验室⾥最早懂得这门技术的⼏个⼈之⼀，同

时也为他将来的课题进展打下了坚实的基础。

谈及⽤在做实验和学习冷冻电镜的技术的时间分配上吴建平说：“⼀半⼀半吧。”

“清华的学⽣都很努⼒，有这么好的条件，没有理由不努⼒。”

意外之喜，情理之中

在参与了钠离⼦通道蛋⽩的相关⼯作以后，吴建平跟随邓东师兄进⾏了葡萄糖转运蛋⽩GLUT的相关研究。这是⼀个号

称五⼗年没能解决的科学问题。葡萄糖转运蛋⽩的结构解析从上个世纪就已经开始，⼀直悬⽽未决。

在之前的⼯作基础上，他们进⾏了⼏个氨基酸的点突变，并且为了得到状态更稳定的蛋⽩，所有的实验操作都在冰上进

⾏。同时组内成员分⼯合作，只花了短短六个⽉就解决了这个难题。

这个结果看似是意外之喜，但其实是情理之中。“因为我们花了⼤量的时间在实验设计上。”吴建平说。蛋⽩有492个氨

基酸，每个位置有19种突变可能性，如果⽆⽬标机械性的筛选，那有9348种可能性！但是他们巧妙的选取了⼏个与疾

病相关的氨基酸进⾏突变，终于让蛋⽩质变得“安静”下来，从⽽有利于结晶。

“学会团队合作⼀样很重要。”回忆起当年的情景时吴建平说，“除了和⾃⼰实验室⾥的成员合作，能在国际上找到合作的

实验室同样很重要。”

Ryr1是⽬前已知的最⼤的通道蛋⽩，它的结构解析⼀样是困扰国内外科学家已久的难题。晶体学的⽅法显然不适⽤于这

个课题，冷冻电镜横空出世以后，颜宁教授和吴建平想试试这个⽅法来解决问题。

但那时实验室还刚刚进⼊冷冻电镜的领域，很多⼯作⽆法开展，于是他们和英国剑桥的MRC展开了合作，最终成功解

析了Ryr1的结构。

后来当吴建平和其它同学组成的⼩组进⾏Cav1.1通道蛋⽩研究的时候，他同样奇思妙想，采⽤了⼀种新的纯化⽅法，

让蛋⽩的纯度和浓度都能达到前⼈的三倍，并且时间也缩短到只需要⼀天。每⼀篇⽂章背后，都有⽆数这样默默的努

⼒。

从4.2埃到3.6埃

在成功解析了GLUT、Ryr1以及Cav1.1的结构之后，吴建平已经变成了⼤多数⼈眼中的“⼈⽣赢家”。但是他并没有满⾜

于此，⽽是通过更多的努⼒，精益求精。

“当时Cav1.1的分辨率达到了4.2埃，还不够好，我们希望能够进⼀步提⾼分辨率，达到原⼦或近原⼦⽔平。”吴建平说

道。

分辨率的提升在结构⽣物学领域⼀向是个难题。更⾼的分辨率意味着更多的细节，能将机理阐释的更为清晰。“就像你

从五⼗⽶外和五⽶外看⼀个馒头，看到的细节肯定不⼀样。”吴建平举了⼀个施⼀公⽼师常⽤的例⼦。

为了提⾼零点⼏个埃的分辨率，吴建平带领他的⼩组重现开始了样品制备、数据收集与处理，其中⽤冷冻电镜收集数据

为了提⾼零点⼏个埃的分辨率，吴建平带领他的⼩组重现开始了样品制备、数据收集与处理，其中⽤冷冻电镜收集数据

要求24⼩时不间断⼯作，⽽数据处理的过程⼯作量也极⼤。

“我曾经也想过，也许这个蛋⽩的分辨率只能到4.2埃，做不下去了。”吴建平笑着说，“有点打退堂⿎。但是后来仔细想

了想，我只是在后⾯的步骤做优化，前⾯最开始的步骤没有。”于是吴建平从头开始，放弃掉以前所收集的数据，重新

制备样品、收集数据、解析结构。

“但是当最终分辨率达到3.6埃的时候，觉得⼀切都值了，把⽂章投出去的那⼀刻是最开⼼的时刻。”吴建平笑着说。

Cav1.1和RyR1终于couple在⼀起了

除了科研成果，吴建平还在这⼏年⾥收获了⾄深的爱⼈闫浈，并于去年步⼊了婚姻的殿堂。谈起这段经历，吴建平笑着

说“近⽔楼台先得⽉”。吴建平主攻Cav1.1，⽽他参与闫浈的课题Ryr1的时候两⼈也还不是情侣。那时的吴建平还没有什

么突出的科研成果，但是两个⼈⼀直相互⿎励，⼀起熬夜，⼀起写⽂章，填补了这个领域⼏⼗年来的空⽩。最终科研感

情两不误。他们结婚的时候，颜宁教授在朋友圈给他们送上了特别的祝福：“Cav1.1和RyR1终于couple在⼀起了！”

吴建平妻⼦研究的蛋⽩叫RyR1，吴建平主攻的对象是Cav1.1。这两个蛋⽩之间的相互作⽤是肌⾁兴奋收缩信号传递通

路中的关键⼀环。在不懈的努⼒下，他们成功地解析了这两个蛋⽩的⾼分辨率三维结构。他们的成果合在⼀起填补了该

路中的关键⼀环。在不懈的努⼒下，他们成功地解析了这两个蛋⽩的⾼分辨率三维结构。他们的成果合在⼀起填补了该

领域⼗⼏年的空⽩，为深⼊理解⾻骼肌收缩这⼀⽣理过程提供了重要的结构基础。

两年⼀起合作课题的⽇⼦是吴建平最⼤的享受：数不清的通宵收数据，睡眼惺忪，但是看着⼀幅幅电镜照⽚和满屏的蛋

⽩颗粒，他们⼜⽆⽐兴奋；处理数据时，每⼀次分辨率的提升都让我们激动万分；为了准备论⽂，他们曾连续两周每天

奋战到深夜，常常从实验室⾛出时，才发现天已破晓，短暂的休息之后，他们便⼜投⼊新⼀天的战⽃。点点滴滴中虽然

充满了艰⾟与疲惫，他们⼀起合作发表了数篇论⽂，包括⼀篇Nature和⼀篇Science。

“我想，最浪漫的事便是看到我们的名字出现在⼀起，⽽论⽂中的每⼀个单词便是我们写给彼此的最美的情诗。”吴建平

说。

感谢恩师

谈及他的导师颜宁教授，吴建平难掩感激和敬佩之情。“和颜⽼师的关系⼜像师⽣，⼜像朋友。”吴建平说道。

写⽂章、改⽂章以及回复编辑问题的时候，颜宁教授经常⼯作到第⼆天清晨五六点钟。颜宁教授对科学的认真、执着，

以及雷厉风⾏的风格，都深深的打动了吴建平。除此之外，颜宁教授对细节的要求也让吴建平印象深刻。在颜宁教授刚

回到国内的时候，有个实验就因为所买的试剂质量问题没能做出来，以⾄于被其他的研究团队抢先发表。

“除了你⾃⼰的操作以外，你⽤的哪个试剂、哪⼀批，都要注意。”吴建平说道。正是这种近乎于强迫症般对细节的执

着，才造就了他们在科研上的硕果累累。

希望能在清华当教授

聊起为什么选择⽣物这个专业，吴建平笑着说：“因为21世纪是⽣物的世纪。”

本科的时候，吴建平所想的只是好好学习，把成绩搞上去，对科研并没有什么太深的概念。但是⼏年下来，在与科研相

处的过程中，吴建平对科研的热爱越来越深，也逐渐有了⾃⼰的感触。

对他来说，既然选择了这⼀⾏，就⼀定要把它做好。

慢慢的，吴建平对从事⽣物学的研究⼼态也发⽣率慢慢的转变。随着⾃信⼼与经验的积累，他渐渐发现科研没有想象中

的难，相反变得⾮常有意思。他爱上了科研。

因为这份热爱，在路⼈眼中⾟苦枯燥的⼯作对他⽽⾔也渐渐变得充实⽽有趣。

“我希望未来清华能有两个吴建平教授。”

（计算机系有个教授也叫吴建平，同学们都开玩笑说：“哇，你⼀考上清华就当教授了。”）

后记：

“21世纪是⽣物的世纪。”有⼈爱把这句话当玩笑，但吴建平却投⼊其中，为科研贡献了⾃⼰的⼒量。攀登的道路永远不

是⼀帆风顺的，只要你爱科研，只要你肯下⼯夫，不论是厚积薄发还是年少成名，⼜或⼤⽓完成，科研的舞台上永远有

你⼀席之地。