青年学者访谈 | “收集阳光，追逐闪电”——马建飞
马建飞博士，先后于郑州大学和中国科学院分别获得学士及硕士学位，后于清华大学生命学院获得博士学位，师从隋森芳院士。2019年加入清华大学结构生物学高精尖创新中心“卓越学者”项目，主要研究领域为藻胆体及相关蛋白的结构生物学、生物物理学和应用研究以及藻胆体结构与能量传递功能相一致的生物学机制研究。在Nature等学术期刊以第一作者发表文章数篇。曾荣获“求是大学生”——查济民奖学金、国家奖学金等荣誉。
小时候，马建飞的梦想是当天文学家，他好奇浩渺宇宙，畅想用望远镜探索那神秘的太空；如今，他却意外地闯进了微小莫测的奇妙世界，用冷冻电镜洞察着微观而充满生机的生物结构。“我们研究捕光复合体的结构，主要是为了解决将来人工模拟光合作用。”多年来，马建飞的导师隋森芳教授在人工模拟光合作用这一课题上持续发力，陆续做出多项成果。2020年2月，隋森芳团队在Nature发表的《盐泽红藻藻胆体能量传递的结构基础》，再次为揭示藻胆体中的能量传递机制提供了结构生物学基础。
为什么马建飞所在的课题组要孜孜不倦地研究这一课题？
人类生产和生活活动中除了利用电能外，很大一定程度上还依赖着化石能源，然而化石燃料燃烧导致长久存储在地壳中的CO2大量释放到大气中，加剧了温室效应，势必对人类的生存环境造成极大的破坏。多年来，科学家们一直在研究如何利用绿色能源，太阳能的利用就是其中一个重要课题，而人工模拟生物的光合作用，可以在不产生CO2的前提下，将现有的太阳能高效捕获、传递和转化。
在万千生物中，蓝藻和红藻拥有光能传递效率近100%的光能捕获机器藻胆体，研究藻胆体的光能捕获、传递和转化机制，模仿藻胆体这一高效的天然捕光机器来设计人工装置，开发一系列光电转换器件，可以更高效的捕获和利用太阳能，并转换为电能最终为人类利用。电子产品，无疑是提升现代人幸福指数的尖端利器。如何为人们使用电子产品带来更大的便利，也是马健飞的研究方向。“比如我们最常用的电子设备——手机，如果没有电了怎么办？我们就可以用这种直接背在身上的、可穿戴式的太阳能发电，随时随地给手机充电，这样就不必再受限于有没有带充电设备。”
实际上，这个领域的意义和价值，远远不止于此。
“太阳能电池也只是它最基础的一个应用，接下来我们还设想将海洋里这种最广阔水域的太阳能直接输送到陆地上，将来这就是一个可回收的无限的能源。”
这是未来人类可持续发展的必经之路，但也只是万里长征的第一步，从基础科学的研究到实际运用还有很长的路要跋涉。
科研从来不是一片坦途，在这条路上前行的科研工作者必须拥有能应对或大或小的各种难题，而青年研究者们就在一次又一次关于课题的探索中磨砺自己直面困难的能力，马建飞也曾这样一路走来，从最初的习惯逃避困难到越来越敢于解决面临的问题。“读博士以前，也许受应试教育的影响，有时候会选择性地先挑选简单的题目做完，把困难的题目留到最后做，到最后没时间就放弃了。从本科毕设开始，我逐渐发现研究中遇到不懂的，虽能暂时避过不讨论，但问题却会越积越多，很大程度上会影响自己进一步探索的积极性，到最后自己也变得不想坚持下去了。后来我慢慢明白，踏入新领域不懂的当然会有很多，逃避不是办法，遇到问题只有第一时间自己查资料，若还是找不到办法就主动向前辈同行请教。这样每一点一滴的进步积累下来，在这个领域最终会熟能生巧，自己也就可能会找对方向，及时探索到可行的解决方案。”
除了自己能力值的提升，一个好的导师也给予了马建飞学习的机会。非常敢于解决困难，极具前瞻性科学眼光的隋森芳院士成为了他的榜样。
“我意识到，老师也是在这种解决困难、积累知识的过程中磨砺出了一眼就能看到问题本质的能力。作为他的学生，在导师潜移默化的影响下，我也变得不再害怕困难了”。
让马建飞受益良多的还有隋森芳教授作为科学家“穷尽一切”追求本质的精神。“隋老师办公室有各种物理、化学类的书籍，我有时不是很懂某个技术原理，想蒙混过关的时候，他都能看到我竭力想避开的是什么，一问问到根上去，还能从他书架上立刻找到这个物理知识所在的那本书。这使得我为基础知识不扎实而羞愧，进而不断找到自己的不足来弥补，所以课题才能深入下去”。尽管做课题困难颇多，付出亦不少，但马建飞却不觉辛苦。
“如果选对方向，科研很有意思，不是枯燥的，你会沿着自己选择的方向，有动力自发地解决遇到的一切问题。”
基于自己的这种经验，他觉得青年科研者，应该具备的一大能力就是“学会发现自己的学术兴趣”，“因为最终青年科研工作者也要独立做研究，学会发现课题是独立的第一步”，而这也是隋老师对他的学生们着重培养的能力。
学会独立，学会探索自己的兴趣边界让马建飞收获了成长，在这种成长中他总结了自己的心得：青年研究者不能知识面太狭窄，要多听多看，广泛了解同行，甚至是跨行的研究，“或许总有一天自己能在学科交叉中发现自己的兴趣”。也正因为如此，“发现自我”是马建飞认为的一个重要的课题，也是马建飞最想送给那些有志于科研工作的“00后”们的建议：“每个人都有自己的特点，要找到自己的优势，并最大可能的发挥自己的优势。”就像12年前马建飞放弃天文学志愿填报生物系时，不会想到自己未来有一天也能在结构生物学研究上深耕多年，但随着对自己的不断认知，马建飞仍然在结构生物学中发现了自己的兴趣所在和“武力值”。
天文学和结构生物学，一个宏大一个细微，却都是人类未来发展的科学基石。就像马建飞所在的课题组主要研究“藻胆体”的光合作用机制，看似只是一个小小的生物结构问题，却可能以此为基础推动整个人类利用太阳能的效率，更进一步推动人类环境的改善。2020年，全球都因新冠肺炎的流行深受重创，无数人因为此病毒失去了生命，更多人的生活由此遭遇巨变。这些都被从事科研的马建飞看在眼里，同时，他也看到许多之前从事病毒结构基础研究、检测试剂和疫苗研发相关研究的课题组勇挑重担，争锋夺秒地与病毒赛跑，投入到抗疫的科研战斗中。“看到这些科研工作者在这次抗疫工作中的努力，使我更加坚信基础研究的价值。启示自己从事的科研事业，将来一定会应用在国民生产的方方面面”。“乐观向上，奋斗进取”是马建飞从小抄在自己每个课本上的一句话。小时候，他看到书上说鲁迅先生为了勉励自己在课桌上刻了一个“早”字，于是也如此效仿，在自己的课本上抄上这样一句话。他说，这也并不算是什么座右铭，但做科研何尝不正是需要这种不畏困难，努力攀登的精神？马建飞业余爱好长跑，一周总会做几次5公里的匀速跑，科研探索之路就犹如一场长跑，没有捷径，最需不放弃、勇进取的决心。
来源：结构生物学高精尖创新中心
本文系作者 @TIMEDOO 原创发布在 肽度TIMEDOO。未经许可，禁止转载。
