解析人体“能量天秤”的密码

发布时间: 2016-01-08

在每个人的身体里都有这样一杆“天秤”——它能帮助人体科学地均衡能量的摄入和消耗，运用自我调控远离肥胖、保持健康。蛋白激酶AMPK能够使这杆“天秤”保持平衡，它不仅能够调控大脑对摄食的指令，还能够调节器官对能量的消耗。
在各种减肥方法和药物漫天飞舞的当今社会，研究保持“能量天秤”平衡的AMPK显得尤其重要。吴嘉炜教授在第一时间开展了这方面的研究，通过多年努力，提出了一个新的AMPK活力调控模型。此项研究成果对于糖尿病、肥胖症的治疗意义重大，受到学术界的广泛关注。
在挫折中坚持 
吴嘉炜生于江苏无锡，后随父母支边在新疆长大。这份独特的经历，让这个温婉的江南女子身上并存着大漠儿女的豪爽。温婉坚韧的性格在她面临人生重大抉择和遭遇科研攻关难题时，都发挥了重要作用。能够提出AMPK活力调控模型并不是偶然，是吴嘉炜积极探索科学问题的必然结果。在她看来，做科学研究不能“挑食”，不要热衷于追逐当下某个热点，而应该踏踏实实地做自己感兴趣的事。
从 2004年开始，AMPK研究耗时5年才取得阶段性成果，期间几次近乎夭折……2004年，海外归来走进清华园没多久的吴嘉炜刚刚筹建起结构生物化学实验室。在一次学术交流时，她发现国际学术界对AMPK调控机制的相关研究较少，是一个学术空白地带，于是立即展开相关研究。然而，这项研究并非一帆风顺。在最初的两年里，研究工作一直没有突破，直到2006年底才有了一定进展，但同时却听到了一个晴天霹雳似的消息——据说有其他研究小组已完成了AMPK晶体结构的解析！这个致命的“冰点”使得吴嘉炜一度考虑放弃，许多成员也感到灰心。吴嘉炜陷入沉思……在困难面前，她再次选择坚持到底。这是一场具有极大挑战性的“博弈”战，但是她的实验室没有停止研究的脚步，而是紧锣密鼓地继续每一个实验，认真进行各种比较、分析。
2007年，《科学》和《自然》杂志发表了3篇AMPK结构文章，但这些文章只发表了AMPK核心结构，并没有涉及AMPK蛋白完整的空间结构及调控机制。在压力面前，吴嘉炜的研究小组利用北京和日本的同步辐射装置，解析了一个包含激酶结构域和自抑制结构域的AMPK片段的空间结构，以及一个磷酸化的AMPK激酶结构域的三维结构，并详细研究了单磷酸腺苷（AMP）调节AMPK激酶活力的动力学过程，提出了一个新的 AMPK活力调控模型。该研究成果2009年发表在国际著名学术期刊《自然》上，这是清华大学生物系第一次在 《自然》上发表文章。正是吴嘉炜这种温婉坚韧的性格，让她和实验室突破了困难，展现了自己的价值。
除了AMPK研究，吴嘉炜的研究组还开展了许多与重要生物过程有关的蛋白质结构和功能研究。其中关于一类广泛存于细菌中的金属蛋白酶TLP是如何“自我剪切”、成为有活性的成熟蛋白酶的机制研究为设计特异性抑制特定TLP家族蛋白酶的药物提供了理论依据；此外，他们还研究了一系列调控细胞的增殖、生长、分化、凋亡和发育特化等生理活动的核心蛋白质，为我们理解生物体的复杂运作提供了重要信息。
身为科学家的吴嘉炜，在实验室里是个不折不扣的 “工作狂”，从早到晚，她总是尽可能地与学生们在一起，设计实验、分析结果、讨论方案。她认真、严谨、专注，对每一个实验数据都要求准确、可信。哪怕实验再苦再累，学生们也喜欢和她在一起，在她身上女性特有的亲和力让研究组像是一个大家庭，其乐融融，充满了温暖的力量。 
回国是必然 
1999年，吴嘉炜在中国科学院生物物理研究所获得博士学位后，赴美国普林斯顿大学分子生物学系从事博士后研究。出国时，吴嘉炜就决定学成归国。“对我来说，回国不是一种选择，而是一个必然。”这个外表温柔的女子，内心深处无比的坚定。在她看来，出国深造就是为了把国外先进的科学技术和成熟的研究经验带回来。
2003年吴嘉炜结束博士后研究工作，准备回国。这时，清华大学生命科学学院向她抛出了橄榄枝。事实证明，清华自由宽松的科研氛围也是最适合她的地方。学院和谐宽松的环境，对每个独立个体给予充分自由的发展空间，这些都让吴嘉炜深深着迷，并决定留下来做一番事业。
来到清华后，吴嘉炜承担起了相应的教学工作，在不断的实践摸索中，逐渐形成了对教学独特的理解和定义：大学阶段应该重视培养“通才”。吴嘉炜的课堂总是人满为患，除了她在讲台上优雅的讲课姿态、风趣的谈吐，学生们更敬佩她对教学认真负责的态度。虽然课程内容每年相差不多，但是她仍然会认真准备，随时加入新的前沿知识。她的课程考试很少要求学生死记硬背，而是偏重考核学生对知识的理解和灵活运用，这对学生来说是更高的要求。
对学生要求严格的吴嘉炜，在课下却非常随和，她经常与学生们分享自己的亲身经历和人生感悟，“现阶段最重要的事就是把眼前的事情做好，在人生的道路上只有每一步都是扎实有力的，人生才不会留有遗憾。”学生们也特别喜欢围在她的身边，很多女学生甚至成为了她的小“粉丝儿”，“在她身上，我们感受到一种智慧、成熟、优雅的女性魅力，让人折服。”
活出一份精彩 
科研工作者的特殊身份让吴嘉炜在实验室里度过了大量时间，没有太多余暇像其他女性一样逛街、放松，但她并没有将科研工作视为一种负担，相反,实验室已成为她生命中的重要组成部分，与她的人生密不可分。“我舍不得离开实验室，出差三天就开始挂念它。”
科学研究在她眼中充满乐趣——保持良好的心态，就会不断在挫折中发现惊喜。吴嘉炜把这个过程称作是一种“愉快的挑战”。
吴嘉炜的先生是中科院院士、清华大学生命科学学院教授王志新。多年来，这对幸福伉俪在同一个科研领域“并肩作战”，把最美好的青春和最宝贵的时间都奉献给了实验室。吴嘉炜笑谈，夫妻俩常常因为科研学术问题发生争执，不达成共识不罢休。这份生活上相濡以沫、科学事业上执手相伴的感情，让人动容。
“像男人一样去战斗”，成为很多都市白领女性在激烈的竞争中获取成功的座右铭。但是身为科学家的吴嘉炜却有另一番理解：“像男人一样去战斗，也要像女人一样去生活。”她认为人们对于女性科学家的趋同化认识很大程度上是因为媒体刻意的塑造，相较而言，她更欣赏“中国青年女科学家奖”评选中对女性特质的重视。吴嘉炜说，也许因为职业原因使得很多女性科学家没有太多时间去展示自己，但是她还是希望以一种立体、全面的姿态去展现自身的个性。
在工作中，她是痴迷科研的“工作狂”；在学生眼里，她是彻彻底底的“孩子王”，她带领学生们春游踏青，组织实验室单身男女聚餐唱歌，希望大家在实验之余拥有快乐的青春；在生活中，她注重生活品质，享受人生中美好的点点滴滴。夜深人静时分，手捧一杯香飘四溢的咖啡，耳边响起轻柔的音乐，随意翻阅一两本闲书，这是吴嘉炜最惬意的独处时光。
这位有点 “文艺范儿”的女科学家，在工作中笃实好学、执着坚韧，在生活中温婉如玉、自我感性——这就是清华大学青年女科学家吴嘉炜，她恬淡温暖的笑容、坚定自信的眼神，犹如一品茗茶，雅淡闲洁，韵高致静。