徐彦辉,清华大学生物科学与技术系1995级本科校友,清华大学生物科学与技术系生物学博士,2004年在普林斯顿大学做博后研究,2008年先后在复旦大学生物医学研究院和复旦大学附属肿瘤医院工作,现为复旦大学附属肿瘤医院复旦大学生物医学研究院研究员,博士生导师。
01 求学清华:从迷茫到成熟
徐彦辉于1995年考入清华大学生物系,于1999年获得学士学位后,继续留在清华攻读博士学位。回忆起上个世纪90年代,他描述了当时中国生物学科的发展相对滞后的情况。在那个时候,清华生物系每年仅有一个班级,平均班级规模为30人。尽管如此,当时的生物系却是考分最高的,系里学习氛围也很浓。“就以我们自己班为例吧。学习气氛跟大家现在有点相似,也是很卷的。大家比谁起的早去占座,谁回来的晚。晚自习一定要挑那个不熄灯的地方,一定要搞到晚上11点多才回来睡觉。学习的氛围还是很浓的,大家对于基础知识的掌握,还是比较扎实的。”在学长看来,除了同学们认真的学习态度外,清华生物系给他深刻的影响,首先就是踏实的学风。“那时候我们也比较单纯,学校给的一些信息,我们也愿意去听。”无论是辅导员的指导,还是授课老师认真的态度,都让同学们受益匪浅。通过学习他们沟通的逻辑和思考问题的角度,徐彦辉也收获颇多。学习之外,担任辅导员的经历更让他收获心智的成熟。徐彦辉认为,人与人之间的沟通能力,是从事科研工作中最需要的品质之一。在清华的学习让同学们意识到从事科研工作,应该学会求同存异、理解他人,尊重并接纳来自同行的建议,学术道路才能走得长久。“当年系里的条件虽不如现在好,但对基本的训练还是很严格的,到我们自己读书、做研究开始,我觉得这些训练还是很有帮助的。包括应对压力的锻炼,各个方面的对我们的训练,也比较全面。”
与多数同学一样,徐彦辉在求学过程中也难免感到迷茫。然而,他坚信内心的挣扎是成长过程中不可避免的,这是人逐渐成熟的过程。来自小城市的他,高考成绩并不比身边的同学突出,但面对挫折与压力,仍旧选择了积极应对,与同龄人之间的差距并不会成为自己学习道路上的绊脚石。找到自己的定位和与社会的相处模式,远比与周围人攀比来得重要。正如俗语所说,“人外有人,天外有天”,永远有人比自己更优秀,而攀比只会带来无尽的内耗。
徐彦辉在清华求学期间
02 选择学术:专注与攻克
临近本科毕业时,徐彦辉面临着人生选择:留在国内深造还是选择留学。学长表示他并没有特别的规划,而是自然而然地选择了留在清华。研究生一年级,他将大部分时间投入到了辅导员与团委书记的工作中,导致在科研上投入不足。然而,他的导师饶子和院士对此表示理解与包容。“我到了研究生二年级的时候才觉得,我可能真的要通过技术,通过学术去实现自己的人生理想。”导师的支持让他更加坚定了学术道路的选择。当时在普林斯顿大学做研究的施一公老师常会回到母校开讲座,并与实验室里面的同学们交流。“我毕业后给他写了申请信,没有联系其他人。”出国深造令徐老师收获了不同的学术文化与领先的学术氛围。2008年徐彦辉在复旦大学开始了独立的学术研究,博士与博士后期间扎实的训练为他的学术道路提供了极大的帮助。
徐彦辉在普林斯顿大学留学期间
在选择转录这个研究方向时,学长与相关领域的专家进行了交流。“他们就直截了当地劝我们这个太难了。因为国际上能做这个事儿的实验室不多,但非常优秀,在这个领域已经几十年了,所以我们是nobody,又没有任何在转录领域的背景,所以这是不太被看好的一个领域。”虽遭到了专家的“劝退”,但他并没有选择放弃。徐彦辉认为,比起竞争性与可行性,学术研究的科学意义更值得被关注。“我想核心的问题是我们去解决这个领域里边重要的问题,去解决掉领域里边大家真正关心的问题。而不是想要追求一个短期的或者策略性的操作。”当方向已确定,研究的突破则取决于人为因素。该领域相较于其他领域门槛更高,因此课题发展的不同阶段不可避免地会遇到各种难题,无论是自身研究的问题或是外部因素。然而,他认为:“核心问题是专注自身科研工作本身,不受外界影响。按照自己的节奏行事尤为重要。”
03 独立科研:基础问题与技术革新
徐彦辉课题组致力于基因表达调控的研究,围绕基因启动子区发生的转录起始复合物装配,染色质重塑和DNA甲基化调控,系统揭示了基因表达调控的分子机制,成果得到国内外同行高度评价。相关成果发表在《科学》(Science)、《自然》(Nature)、《细胞》(Cell)等顶尖期刊,并获得教育部“高等学校科学研究优秀成果奖自然科学一等奖”、2021年度“中国生命科学十大进展”、中国2021医学重要进展。
转录事件是从原核到真核生物每一个细胞中都会发生的生物过程,结构生物学也是生物化学与分子生物学的基础。生命运行的基本规律需要通过结构生物学从分子层面上进行分析。对普遍性和基础性问题的研究,能够在很大程度上为特殊性问题的解决方法作出贡献。徐彦辉希望能够通过分子层面的研究了解生命体发育与器官发育的底层逻辑,从而对生命和疾病能有更深层次的了解。
2023年,徐彦辉课题组的研究方向进行了较大的调整。“现在电镜能够解决很多的问题。但是还有非常多重要的问题,是现在的技术手段没有办法去解决的。我们希望发展一些新的方法,去回答那些现有的方法没那么容易去回答的问题。”现有的蛋白质组学的方法主要以质谱为主,具有其优势和局限性。他希望开发一些新的蛋白质组学方法,这种方法带来的一些新的信息,将会去指导传统的生物化学和结构生物学。“比如说,我发现染色质上存在一种新的复合物形式,那我们就可以做生化研究,做功能研究,做结构研究。以前,大家对于这样的科学发现是零散的、偶然的,我们希望开发一些工具,来更为系统地,和大概率地能够做这样的科学发现。这还只是刚刚起步,我们想做点有挑战的事,还不知道能不能做得成。”
谈到人工智能对学术研究的影响时,徐彦辉表示无论愿意与否,技术都会对研究领域产生影响,既有好处也有坏处,人工智能推动社会与科研发展的同时,不可避免地就会有更多工作内容被人工智能替代。学长认为我们应该去拥抱与利用这些技术。“对于我们结构生物学来讲,Alphafold对结构域的预测相对是比较准确的。对于一部分做功能研究的科学家,他对结构信息的要求没有那么精准的情况下,是完全可以用这种方法所产生的结果来去帮助自己所研究的蛋白质进行分析,来指导功能验证,指导突变体的设计,等等。”Alphafold提供的模型虽不够准确,但能够提供大量信息。“结构域层面上的问题都已经在Alphafold上有一个还不错的一个解决方案,那我们整个领域就要往前移。”目前,徐彦辉认为Alphafold并无法彻底取代实验数据。一个较为显著的例子则是动态性与多亚基的复合物研究,还是无法准确预测的。
徐彦辉在复旦大学
04 从复系出发:生物医学与未来
作为生物系的杰出校友,聊到生物系复系时,徐彦辉认为时机是最不可或缺的因素,当年的复系为许多优秀学生提供了优秀的培养环境和留学深造的机会,毕业后为祖国的生物学发展作出贡献。清华大学生物系培养了许多人才,而这些优秀毕业生也都在各自岗位上以各自的方式发挥着重要的作用。
在采访的最后,徐彦辉寄语生命学院的同学:“我们看到的(生命学院走出来的)非常优秀的科学家,还没有我们期待的那么多。其实清华的学生,肯定是最优秀的。但是现在能够站出来,无论是活跃在国内还是国外,我们觉得还可以更多,希望这些优秀的同学们都能够在自己擅长的领域为社会发展出一份力。”