硬核!短短5年,破解4个世界级科学难题,哈工大

2012年3月1日,哈佛大学博士后黄志伟正式来到哈尔滨工业大学报到,从零开始建设实验室;2014年1月,仅仅不到两年时间,他带领团队揭示了世界顶级结构生物学家们一直以来梦寐以求的艾滋病病毒毒力因子(Vif)的结构,破解了这一领域30余年求解的谜团,研究论文在《自然》发表,实现了哈工大在《自然》发表文章零的突破从2014年到2017年3年多的时间里,他带领团队先后破解了3个世界科学难题。2019年8月28号,黄志伟教授团队第4次在《自然》发表里程碑式原创研究成果,在生命科学相关研究领域的世界最前沿发出了哈工大人的最强音。


黄志伟,江苏南通人,哈尔滨工业大学生命学院院长、教授,哈尔滨工业大学青年科学家工作室负责人、生命科学中心主任,在病原与宿主免疫系统互作机制方面攻克多个世界难题。教育部"新世纪优秀人才",国家杰出青年基金获得者。获黑龙江省自然科学一等奖、谈家桢生命科学创新奖、中源协和生命医学创新突破奖。


要做有重要意义的事

"要做有重要意义的事。"这是黄志伟教授经常挂在嘴边上的话。如果说转学生命科学是兴趣使然,决定到哈工大工作是为了能做一番事业,那么将目光聚焦在困扰世界顶级结构生物学家的艾滋病病毒Vif结构上,就是黄志伟对这句话的最好注释。


1999年,生于江苏南通的黄志伟远赴兰州理工大学攻读化学工程与工艺专业。2003年,他成功考取北京生命科学研究所和中国农业大学联合培养的直博研究生。从2004年秋季起进入北京生命科学研究所,选定普林斯顿大学留学归国的柴继杰教授为导师并一起做科研。在博士期间,黄志伟就以第一作者发表了两篇高水平论文,并申请到去哈佛大学做博士后的机会。


在博士后期间,黄志伟无意间发现了哈工大招聘优秀学者的宣传,觉得哈工大是一个可以发挥自己才能的地方,就郑重地发了一份简历。学校、学院领导对此非常重视,并指示人才一定要抓住。根据情况,学校决定按教授引进黄志伟。不仅如此,2011年,学校为他申请到了教育部"新世纪优秀人才支持计划"。那年,黄志伟刚刚32岁。


2011年12月,《自然》刊登的两篇关于艾滋病病毒的文章深深吸引了黄志伟。对于他来说,解决人类难题、为艾滋病患者带去希望就是一件有重要意义的事。经过考虑,黄志伟把目光聚焦在艾滋病病毒Vif结构上。尽管30余年前就有研究揭示艾滋病病毒的Vif蛋白对病毒的复制具有重要的作用,但Vif自身或其功能性复合物的结构解析一直未有进展,该结构是世界顶级结构生物学家们一直以来梦寐以求的,多个科研团队正在做相关研究却一直没有结果。


"我行吗?能行,我一定能做出来的。"黄志伟不断地给自己打气。经过筹建实验室也逐渐充实起来,技术员有了,3名硕士生全部到位,小团队建立了。终于可以放手一搏,这让黄志伟更加自信。2013年5月末,艾滋病病毒Vif和人的四个蛋白复合物的结构终于解析出来了。最终,该研究成果发表在《自然》上,实现了哈工大在《自然》发表文章零的突破。


科研没有捷径

在做实验最紧张的时间里,黄志伟的学生董德说,他们平均每天在实验室工作16个小时,凌晨3、4点回寝室睡觉是一件再平常不过的事情,甚至有一次连续做实验做了两个白天一个晚上。甚至春节过年也只是休息了3天,但导师黄志伟更忙。他几乎没有周末和假期的概念,经常在实验室熬个通宵,甚至过年都不休息,初一还在办公室写论文。黄志伟说:"在科学的道路上除了勤奋还是勤奋,是没有捷径可走的,只有努力、再努力。"


忙碌用来形容黄志伟团队是再合适不过。在黄志伟带领下,大家都非常勤奋,舍不得浪费哪怕一点的时间。无论是对自己还是对学生,他都要求"今天能做完的事绝不能拖到明天"。


2016年4月,黄志伟团队揭示出Cpf1的工作机理,使Cpf1成为特异和高效的全新基因编辑系统提供了结构基础,研究论文《CRISPR-Cpf1结合crRNA的复合物晶体结构》在《自然》在线发表。


2017年4月,团队揭示了Anti-CRISPR蛋白抑制SpyCas9活性的分子机制,为设计时间、空间特异性地或条件性地精确控制SpyCas9基因编辑活性的工具提供了结构基础,研究论文《Anti-CRISPR蛋白抑制CRISPR-SpyCas9活性的分子机制》在《自然》在线发表。


"天才那就是1%的灵感加上99%的汗水。但那1%的灵感也是在前期99%汗水的前提下、通过积累才能出来的。"黄志伟深有感触地说,做一个课题,要研究其背景、要设计路线和方法、要不断地做实验……这个过程是很辛苦了,但一分付出一分收获,不经一番寒彻骨,哪得梅花扑鼻香。做科研工作是这样,做任何工作要取得成功都需要勤奋和付出。


科研育人两不误

"要做一个有心人"、"科学要严谨"、"要学会思考"……黄志伟对自己的学生有许多期许。他希望通过自己的言传身教,将科学的精神传递下去,让每一个学生将来都能独当一面,成为国家的栋梁之才。在他的培养下,刚刚接触科研的"新兵"们茁壮成长……


在学生眼中黄志伟既是严师,又是益友。邱小林原先对实验也并不是很清楚,对动手做实验心里充满了忐忑。为此黄志伟亲自指导其实验技术。她说:"非常难得的,我们从第一天进入实验室就得到了黄老师的亲自指导,一边看一边做笔记,逐渐知道了怎么做实验、怎么分析结果、怎么看数据……现在心里踏实多了。"


黄志伟不仅在教学生做实验,他还通过言传身教将"要能吃苦、要严谨、要有创新思维"等科研理念传递给学生。他认为科学是非常严谨的,要认真对待,并将这种严谨带到学生培养过程中。每当人们问起:"黄老师最严格的是什么?"大家会异口同声地说:"记笔记!"黄志伟说:"实验记录一定要记得详细、清楚,不好好做记录,再好的实验也不能重复出来。"


有了执著,生命旅程上的寂寞可以铺成一片蓝天;有了执著,孤单可以演绎成一排鸿雁;有了执著,科学可以绽放成满园的鲜花。黄志伟教授团队对生命科学的爱和执著,让科学绽放了生命之光,收获了多项高水平的研究成果,期待团队在生命科学领域取得更多突破。


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