轉自:光明日報

學人小傳
張禮和,1937年出生於江蘇揚州。中國科學院院士,北京大學藥學院教授,我國著名藥物化學家和化學生物學家,化學生物學學科主要倡導及開創者。1958年畢業於北京醫學院(後更名為北京醫科大學,現北京大學醫學部)藥學系。曾任原北京醫科大學藥學院院長、天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室主任、中國藥學會副理事長、國家自然科學基金委員會化學學部主任等職。主要從事核酸化學及抗腫瘤、抗病毒藥物研究,獲教育部科技進步一等獎、何梁何利科學與技術進步獎、國際葯聯千禧年藥物學家獎、國家自然科學獎二等獎、亞洲藥學會傑出科學家獎等。

張禮和與學生在一起。


【大家】
「科研工作就像滾雪球,打好基礎才能一點點變大。不要太急,要坐得住『冷板凳』,敢於試錯,在失敗里找教訓,並堅持做下去。」這是張禮和最喜歡說的話,常用來鼓勵青年學子。
他是中國科學院院士,卻自稱是做葯的「失敗者」——在抗腫瘤藥物研發的荊棘路上,主動終止凝聚二十年心血、已進入臨床二期的新葯,只因「科學不容將就」。
他是著名藥物化學家,卻逼着自己鑽研細胞生物學,在國際巨頭壟斷的抗癌藥領域,硬是開闢了一片新天地。當國際學界驚嘆於中國核酸藥物崛起時,答案早已藏在他實驗室深夜不滅的燈光里,寫在他為年輕學者逐字審改的論文批註中,更融在他那樸素鏗鏘的言語中:「科研沒有捷徑,但總要有人為後來者鋪路。」
少年「尋光記」
「人的一生,總有很多不確定因素。所謂的興趣,也不一定是一開頭就有。關鍵是要干一行愛一行,不管選擇什麼方向,只要真正學進去,自然會產生興趣,甚至可以把它當作一生之事業。」回憶起自己的專業選擇,張禮和感觸頗深。
1937年,在淞滬會戰的炮火聲中,張禮和於揚州呱呱墜地。出生僅數月的他,便與全家人蝸居在上海一處弄堂中。張家用儒家五常「義、禮、仁、智、信」為子女排序,將文化血脈刻進他們姓名之中。但未曾料到的是,童年的張禮和成了典型「散養派」:課堂上偷瞄窗外的麻雀,放學後直奔操場,甚至因貪玩被老師打手心、罰站,即便家裡請來上海交大的學生為其補課,卻也收效甚微。
命運的轉折,發生在12歲那年。1949年上海解放的消息如春風化雨,讓少年張禮和第一次感受到國家新生的力量。他開始意識到,唯有知識才能改變命運,唯有祖國強大才能不再任人欺凌。從高二起,教室最後排那個曾經「60分萬歲」的少年消失了。物理老師布置的電路實驗,更讓他第一次觸摸到科學的神奇。他沉迷於燈泡亮起的瞬間,彷彿看見電影中「修複電廠的工程師」——那是他最初的夢想。張禮和立志,長大後也要做一名為人民帶來光明的電氣工程師。但事與願違,張禮和雖成績優異,卻因體檢不達標與夢想擦肩而過。
1954年,揚州碼頭上,17歲的張禮和攥着北京醫學院錄取通知書,告別煙雨中的故鄉。臨行前夜,班主任的叮囑猶在耳邊:「新中國需要自己的葯,你的化學底子好,這條路能走通。」少年將這句話銘記於心——那時的中國,90%的藥品依賴進口。
張禮和回憶道:「連消毒藥,當時叫消治龍,實際上就是一個很簡單的磺胺葯,都是靠進口。」這一現狀,讓他第一次萌生了要改變我國藥學落後面貌的念頭:「這與我小時候立志成為工程師,『讓城市重歸光明』的理想不謀而合。懷着這樣的信念,我對藥學越來越有興趣。從那時起,我這一輩子的學習和工作,都與『葯』緊緊聯繫在一起。」
大學四年,張禮和始終學習優秀、名列前茅。1958年,他從北醫畢業,留校擔任助教,被分配在有機化學教研室工作。自此,他的人生翻開了新篇章。
實驗室練就「硬本領」
張禮和至今仍清晰記得恩師李鈞教授俯身實驗台的身影。李鈞是原北京醫學院藥學系一位極其勤奮認真的老師,每天除了上課就是做研究,連星期天也泡在實驗室。張禮和回憶:「印象最深的是隨李先生一起建立實驗室,如清洗油泵、安裝減壓蒸餾系統,還有那個星期天,我和他一同安裝定量氫化反應裝置……」一幕幕場景,至今鮮活如初。
那時候,教研室留有大量學生參加科研的候選抗癌化合物,張禮和在整理過程中,找到了一種體外有抑制腫瘤細胞生長的化合物。「因為它只記錄了簡單的合成方法,化合物也沒有結構,我就反覆精製這個化合物,做元素分析、測分子量。根據反應機理的分析,我向李鈞先生彙報,最終促成了我們在《中國科學》《科學通報》《化學學報》等期刊連續發表了六篇文章。」
在實驗室的點點滴滴,讓張禮和逐漸領悟到科研的真諦:嚴謹的數據背後,是日復一日的重複與堅守。「對科學工作者而言,首先要有強烈的好奇心,有打破砂鍋問到底的勁頭。其次,要有堅持的精神,想辦法解決所遇到的困難。這些品質都是在我擔任助教期間培養出來的,也正是從那時起,我對科學的興趣、對藥學的認識得以一步步深化。」
如果說李鈞教授教會了他科研基本功,那王序院士則為這位年輕人打開了科學探索的蒼穹。剛進大學,張禮和就聽說過王序院士的故事:他從奧地利回國,德文極好;他倡導,沒有科研能力的培養,就做不好高校老師;他提出,教研室老師都要參加科研,給學生一杯水,老師則必須儲備一桶水。
「當時德國掌握了最先進的科學技術,很多文獻都是德文,王序院士因此要求我學習德文作為第二外語。起初,我對不少德文文獻理解起來有困難,他總是耐心地一句一句給我翻譯講解。他還要求我先完成三倍量的學生實驗,並給了我一本德國的有機化學實驗教材,要求我每完成一個實驗,就查一篇相關文獻。這為我打下了堅實的有機化學基礎。」正是此階段的學習,張禮和錘鍊了過硬的有機合成實驗與查閱文獻技能,並受益終身。同時,這段「學徒期」讓他深刻體會到,當好一名助教,遠非「看管學生」那麼簡單,而是要先將自己錘鍊成紮實的「學習者」,才有底氣直面學生的提問。在王序院士指導下,張禮和真正理解了「為師者必先精於學」的分量——即便已留校任教,他依然保持如學生般的謙遜與鑽研精神,這也成為其教學生涯的重要起點。
1964年,經國家衛生部批准,北京醫學院藥學系成立核酸化學研究室,王序任主任。張禮和隨即被選中,並被推薦參加研究生考試。同年9月,他正式從助教轉為研究生。在王序帶領下,張禮和進入了核酸化學與藥物研究的新領域。
1981年至1983年,張禮和受教育部選派,前往美國弗吉尼亞大學化學系進修,加入美國著名有機化學和生物化學教授赫克特的研究團隊。這是一個由天然產物研究、有機合成及生物化學三部分組成的典型多學科協作團隊。
在此期間,張禮和參與了博來黴素A2全合成這一世界級難題。他每天工作16小時,從發酵的原材料中分離、提純,拿到天然產物,再通過人工合成得到新產品。這是一項前所未有的實驗,難度可想而知。張禮和將實驗室練就的「硬本領」發揮到了極致,經過日夜攻關,他成功攻克高純度樣品製備的技術難關,成果獨步業界。
赫克特教授毫不掩飾對張禮和的喜愛與青睞,直接以年薪1.1萬美元的優厚條件將其從公派的訪問學者轉為研究助理,并力邀他留下。然而,張禮和婉拒了邀請:「出國前,政府給我們每個留學生800元人民幣的置裝費,當時我一個月工資才56塊錢。就像家裡很窮的孩子出去上學,都要給他換身新衣服、做個新書包。國家對我們充滿了關愛和期盼,我沒有理由在美國待着。」
1983年初,張禮和歸國重返導師王序的實驗室,並出任藥學系副主任。在弗吉尼亞大學兩年訪問進修的經歷,不僅深化了他在化學合成領域的造詣,也開拓了國際視野,使其系統掌握了組織多學科協作攻關科學難題的方法與路徑。
1984年2月10日,王序倒在了奮鬥一生的試驗台旁,與世長辭。從此,張禮和開始獨立領導研究室工作,繼承老師未竟事業。
不做學術跟跑者
在生命科學研究中,多學科融合大大推動了科學發展,持續催生着新的研究領域。化學家在分子層面上用化學思路和方法研究生命現象和生命過程,為生命科學研究創造了新的技術和理論,從而形成了化學生物學。張禮和便是這一新興學科帶頭人。多年來,他一直致力於藥物化學研究,並在腫瘤藥物研究方面實現了重要突破。
談起自己在藥學領域取得的成就,張禮和直言不諱:「我是從做葯『失敗者』漸漸成長起來的。」在他的科研字典里,「失敗」從來不是終點,而是最寶貴的經驗:「這些失敗的教訓,往往能對後人有些啟示和幫助。」
1997年春,北京醫科大學會議室的凝重氣氛,讓他至今難忘。抗腫瘤葯8-氯腺苷二期臨床數據顯示:52例患者中6人腫瘤縮小,其餘病情穩定。這個消息令整個團隊振奮不已,一家葯企甚至開出800萬元高價求購批件——彼時,這相當於學校一個院系全年經費。慶功香檳都已備好,張禮和卻盯着葯代動力學報告徹夜未眠。「藥物雖具療效,但代謝速度過快,患者需每日接受長達8小時的靜脈滴注,且單療程持續7天。藥學不能拿患者賭概率。」他頂着「國家七五攻關成果」光環,卻毅然終止項目。「我要對得起患者」……
二十載心血付諸東流,卻為中國藥學界豎起警示碑,這一中國新葯研發史上的教科書式的案例,讓代謝動力學研究從此成為藥物開發的必修課。
有了這次經歷,張禮和更加潛心帶領團隊深耕藥物化學領域。他積極推動化學與生物學的交叉融合,並與細胞生物學、分子藥理學展開合作研究。
通過多輪激烈競爭,他成功爭取到國家「863」「973」計劃以及國家自然科學基金資助,在非放射標記核酸探針研究、以核酸為靶標的藥物研究,以及內源性環核苷酸類信使分子研究等領域不斷拓荒。長期的努力與探索,讓張禮和課題組在核酸化學、抗腫瘤與抗病毒研究領域嶄露頭角,成為一支頗具影響力的科研團隊。
2000年起,張禮和先後擔任國家自然科學基金委員會化學科學部主任、中國科學院學部主席團成員。他開始在各類學術場合力推生物與化學的交叉融合,卻也遇到不小阻力——「搞生物的人講:這個不是你們搞化學的人的本行,你來湊什麼熱鬧?搞化學的人講:讓我們再去學生物,有點隔行了,好像不務正業。傳統思想里,大家都覺得沒有必要做。我到基金委當化學部主任,差不多每年都召開一次研討會,邀請國外專家講學。我們也在不斷思考研討,化學與生物學該怎麼交叉、怎麼融合。到2006年,大家的思想基本一致了,國家自然科學基金委員會也啟動了首個化學和生物學交叉的重大研究計劃——基於化學小分子探針的信號轉導過程研究。」這一項目,由張禮和擔任專家組組長。
從實驗室到產學研結合,從核酸藥物到學科交叉,張禮和始終深耕其中。點滴難處,跟隨他四十年的學生、如今已是北京大學藥學院教授的周德敏都看在眼裡。他說,老師經常被旁人潑冷水,但對科研的熱情卻從未被澆滅。「張先生就是這樣,持之以恆坐『冷板凳』,一坐就是40年,我總說他建起一個核酸俱樂部,中國做核酸藥物的很多人都跟北醫相關,皆受益於他。張先生的堅守很重要,就是看得准,看準了以後敢於走下去。」
在國家自然科學基金長期穩定支持下,經過近20年持續攻關,張禮和團隊在核酸化學及以核酸為靶標的藥物研究方面收穫頗豐,累計發表論文200餘篇,獲得3項國家專利,一系列有重要影響力的研究成果得到國內外同行的廣泛認可與引用,產生了深遠的學術影響。其中,「核酸化學及以核酸為靶的藥物研究」榮獲2004年度國家自然科學獎二等獎。
在醫藥行業,根據已有成果設計出來的仿製跟蹤葯叫「Me too」,在模仿基礎上改良,且藥效更好的叫「Me better」,而難度係數最高的創新葯叫「First in class」。面對我國醫藥產業長期依賴仿製的困境,張禮和數十年如一日疾呼:「不要做學術跟跑者!我們必須開闢First in class新賽道!我國不能只滿足仿製跟蹤國外產品,高校要開闢源頭創新的新方向。儘管道阻且長,也許會以失敗告終,但從0到1的質變,讓一切的堅持都值得。」
從不敢忘記自己的本分
回首從1958年留校任教以來的半個多世紀,張禮和坦言:「我從不敢忘記自己的本分,每一天都在恪守着作為教師的良心。」
擔任北京醫科大學藥學院院長期間,張禮和根據國際藥學發展新趨勢,積極推行多學科的大藥學教學改革,改進大學本科教學課程體系、補充與修訂相關教學計劃,使藥學學科教學質量大為提升,對我國其他藥學院校學科建設起到了示範和引領作用。他負責的「大藥學教學改革與實踐」項目獲得國家級教學成果二等獎、北京市教學成果一等獎、北京大學教學成果一等獎及北京大學醫學部教學成果獎等。
2008年,他以個人所獲「何梁何利獎」獎金為來源,發起設立張禮和院士獎學金,用以獎勵在實驗室工作中表現優異的本科生,鼓勵他們儘早參加科研活動,從而培養嚴謹的科學精神與創新能力。
張禮和經常教導學生:「創新需要知道學科前沿在哪兒,要突破、要創新,必須具備學科交叉的思想,這樣才能真正突破難點。過去一講成果就是發論文、得獎項。如今,高校成果既要產出論文,也要轉化為對國內經濟發展的實質貢獻。以藥學領域的『轉化醫學』為例,其核心在於將基礎研究轉化成為醫藥產業的實際應用成果,從而提升對國民經濟與社會發展的推動作用——這正是我們當前的重要任務。」
2012年9月,北京市召開教師節慶祝大會,張禮和被授予北京市教師最高榮譽「北京市人民教師」獎。他倡導開放、包容的學術氛圍,致力於推動學科交叉與融合,相關貢獻廣受業界讚譽。
在他的培養下,藥學院的後輩們走出了獨特的創新性科研道路:周德敏教授團隊開發出全球首個「基因編輯流感疫苗」,葉新山教授攻克糖類藥物合成難題……這些成果背後,深刻體現着張禮和「厚基礎、敢突破」的教育理念。他主張打破藥學教育的專業壁壘,推行「大藥學」培養模式,促使化學、生物與醫學知識在學生頭腦中碰撞融合。張禮和一再強調:「教育的本質不是教會學生舉一反三,而是要給學生一把打開知識寶庫的鑰匙。」
課堂上,張禮和對實驗數據要求極為嚴苛,近乎「零誤差」,學生彙報時常緊張得聲音發抖;生活中,他卻如慈父般關心學生成長。他辦公室永遠為學生敞開,深夜的實驗室里也總有他與學生探討學術的身影。周德敏談起恩師,往事歷歷:「1992年,張先生推薦我出國攻讀中日聯合培養博士。面試答辯會上,我表現不佳遭先生嚴厲批評,『像你這樣子就不要出國了,到國外給我丟臉!』後來,我的家人托先生給孩子帶紙尿褲,張先生竟然帶着紙尿褲輾轉美國、歐洲、澳大利亞、日本,將近一個月的開會行程,他始終隨身帶着!那時他已經是院士了……先生就是這樣,嚴苛至極,可人情味又濃到令人感動。」
2013年秋,張禮和榮獲北京大學「蔡元培獎」。這一以北大老校長蔡元培命名的獎項,被視為北大教師的終身成就獎。
2019年,82歲的張禮和再獲「北京大學教學成就獎」。凝視着證書,他語氣謙和地說:「不要總叫我什麼大家,什麼院士,在北大數十載,我還是喜歡學生叫我『老師』。」
科學家最本真的模樣
清晨八點,陽光漫過北京大學醫學部國重實驗室走廊。張禮和緩緩走向實驗室——這個他堅持了幾十年的習慣,早已融入生命。看着實驗台前年輕學子專註的身影,自己七十年的北大時光彷彿在眼前重現。
如今,說起藥學,總離不開AI這一話題。學生們可以熟練運用AI了解藥品屬性,可能未來某一天,他們就能在屏幕上輕而易舉「捏」出理想藥物,像玩3D建模一樣。對此,張禮和說:「AI可以縮短藥物研發時間,但它不能替代科學探索的未知邊界。」在他看來,做葯的過程就如登山,AI只是GPS導航,但邁步攀登者永遠是人。
「創新藥物研發大致經歷了幾個階段:最早像傳統草藥,靠病人的自然數據總結藥效毒性。後來用科學模型篩選,比如治肺結核就拿結核菌做模型,抗腫瘤葯靠動物模型篩選,但這種模式仍要篩選上萬種化合物才能得到一個候選葯。2000年後,進入靶向設計時代,針對腫瘤基因突變導致的蛋白靶點,運用結構生物學技術解析三維結構,再通過計算機圖形學設計匹配的小分子。如今,AI技術進一步優化了這個過程——從已知數據中快速找出最可能結合靶點的化合物,還能預判選擇性、毒性和代謝特性,把篩選量從上萬減到幾百個。」他說。
但同樣,這也給研究人員帶來了新挑戰。張禮和說,AI製藥發展是把雙刃劍,用不好就會割傷科學的筋骨。「雖然我不是這方面的專家,但根據我做藥學研究的歷程來看,AI大數據的來源,很難全面反映人體複雜性。機器積累的數據多依賴於文獻,但也有一些對動物有效但臨床失敗的案例,未被收錄……」
張禮和曾提出,「培養創新性人才是一流大學的核心任務」。這一論斷在當下更顯其現實迫切性。他強調,「老師絕不能照本宣科,用整堂課講解新葯的參數知識。這些知識學生幾分鐘就能在網上查到。我以前授課時,每次講稿和PPT必做更新,若千篇一律重複,便是愧對學生。」
他強調,要想方設法培養學生的批判性思維和創新思維,老師和學生一定要親自做實驗,才能在動手過程中發現問題、解決問題,「我們的創新創造,都是在一次次嘗試中積累而來的。」
1984年,張禮和為藥學院研究生開設《高等有機化學》課程。他選用當時風靡美國高校的教材,創新性地將文獻實例轉化為習題,引導學生深入理解有機化學。中國醫學科學院藥物所聞訊後特邀他授課。同期,他在藥學院開設《核酸化學》課程,採用英國學者合著的權威教材,拓寬學生學術視野。張禮和常以自身經歷告訴學生們:「知識結構不能僅僅依賴課堂,更要通過文獻研讀、學術會議、科研實踐乃至工作歷練等渠道構建。因此,掌握新知識獲取方法至關重要。」
每當談到學生和教學,張禮和總會滔滔不絕,眼中滿是光芒。他說,最近時常想起韓愈的話:「師者,所以傳道受業解惑也」。看到北京大學的校徽,他講起自己領悟到的設計深意:「你看,校徽上老師用自己的雙肩托起學生,使他們成為國家的棟樑、民族的希望。『大』字設計成一個人形,『北』字像兩個人坐肩上。我的成長得益於學校老師的教育引導,成為北大老師後,我也一直在努力托舉學生,希望他們成為強國建設、民族復興偉業的中堅力量。」
燕園深處,七十載春秋,張禮和時常凝視兩種風景:實驗室窗外次第亮起的萬家燈火,與計算機屏幕上變幻莫測的分子世界。二者在他眼中奇妙重疊、交相輝映——燈火是科研的初心,分子是畢生的疆場。在他身上,我們看見中國科學家最本真的模樣——以科學為舟,以教育作槳,在葯海星辰中為民族健康引航,為國家未來播種希望。
(作者:武慧媛,系北京大學醫學部黨委宣傳部副部長、編審)