科技人物 | 段佳：探索微观奥义，拥抱未知世界

人物简介

段佳，96年生，湖北孝感人，2017年本科毕业于武汉大学，同年进入上海药物所，师从徐华强研究员。

读博期间，主要从事结构药理学研究，先后解析了与多种代谢性疾病如不孕不育、甲状腺疾病等密切相关的糖蛋白激素及其受体的近原子分辨率结构，她还开发了一种用于稳定GPCR与G蛋白复合物结合的新方法，并发现了决定GPCR对Gq蛋白选择性的关键决定因素。

以第一作者身份在国际顶级期刊Nature、Nat. Commun.上发表3篇研究论文。在读期间，荣获吴瑞奖学金、国家奖学金、上海市“巾帼创新未来之星”、上海市“巾帼建功标兵”、中国科学院大学“院长特别奖”、中国科学院大学“三好学生标兵”等多项荣誉称号。

水到渠成，风来帆速

2022年4月17日，上海浦东。封控在家的段佳起了个大早，蹲守在电脑前等待着吴瑞奖学金的正式线上答辩。在电脑另一端的，将是八位来自全球各地的顶尖华人科学家评委。

吴瑞奖学金被誉为华人生命科学领域在读博士的最高奖项，评选过程尤为严格。在激烈的材料初审之后，有二三十位申请会进入面试环节，角逐最终的10个名额。

”吴瑞奖学金”设立于2009年，旨在鼓励博士生努力将自己塑造成未来生命科学领域的学术带头人，同时也纪念吴瑞教授在培养中国新一代生物学家方面所做出的杰出贡献。

评审们不仅会关注申请者已经取得的科研成果，还会要求申请者做一个深刻的自我剖析：你读博的动机是什么、你科研工作的意义是什么、你对未来的规划是什么。

对段佳而言，这样的场合并没有让她感到紧张或焦虑，反倒像是她倾诉心中多年志向最合适不过的契机。她只感到兴奋和跃跃欲试。

她在申请书中这样写道：

我每天早早来到实验室，开始一天的实验。生活虽然很忙碌，但偶尔实验取得成功的快乐和喜悦能够完全驱除疲惫。

我像永动机一样不知疲倦，因为我知道我们这个领域还有太多的科学问题等待解决。

五年的博士时间很短，我必须珍惜这每分每秒。

在短短十多分钟的面试时间里，段佳从容不迫、思路清晰地回答着评审们一个又一个密集的提问。她像一个初露锋芒的侠客，在比武场和各方泰斗切磋拳脚，见招拆招。她的身上全然不见初出茅庐的青涩和腼腆，在场双方都感受到了华山论剑般的激酣和畅意。

在介绍完自己的课题规划后，段佳隐约听到一位评审对另外一位评审说：“看来这个是稳了。”

最终，凭借突出的科研表现、优秀的综合素质以及坚定的科研目标，段佳从众多候选人中脱颖而出，以综合成绩第一的成绩荣获吴瑞奖学金。

“不应做一个平庸的人”

高中时期，为了求学，段佳曾在做医生的姨妈家借住过一段时间。也正是因为这样一段经历，让她坚定了选择医药相关专业的决心。她希望和姨妈一样，能真正帮助到身边的人。

在大学期间，段佳很早便确定了继续深造的计划，一直关注着各大高校和科研院所药学专业的信息。她发现，很多一流高校的药学院，在学科设置方面往往会有一些侧重，有的侧重生物，有的侧重化学，大多并没有形成一个完整的药物研发体系。而上海药物所，它的学科设置非常齐全，有一个完整的新药研发链条，覆盖了药物研发的各个阶段。

所以在2016年，段佳参加了药物所的硕士招生夏令营。虽然初见时觉得药物所园区狭小，但切身走进每一栋实验楼后，她有感于这里科研设备的完备，和不同科室的密切合作。她觉得，在这么好的实验条件下工作，一定可以很快出成果。

段佳的直觉很快得到了验证。2018年，经过一年的理论学习之后，她正式进入徐华强课题组，开始尝试开发一种用于稳定GPCR与G蛋白复合物新方法的研究。仅仅一年之后，2019年，这项研究便取得了重要进展，相关文章被Nature Communications编辑部接收并发表。

截至目前，这种方法已被广泛应用解析超过50个GPCR与G蛋白的复合物结构，其中，已发表的GPCR结构已超过25个，相应的高水平学术论文超过20篇，极大推动了GPCR结构研究领域的快速发展。而它的设计者段佳，彼时不过23岁。

也正是在2019年，段佳参加了药物所的转博答辩，获得了组内第一名的好成绩。当她开始筹备新的课题时，导师徐华强研究员单独找到她，希望她能做“更有意义、更有挑战性”但相对而言也是难度更大的课题。徐老师说：“你有很好的潜质，不应该做一个平庸的人。”

段佳和导师徐华强研究员合影

在导师的循循善诱之下，段佳选择了人迹罕至的一条路，开启了一场未知的冒险。

百折不挠，啃下“硬骨头”

段佳的新课题，便是尝试解析糖蛋白激素及其受体的三维结构。糖蛋白激素是辅助生殖、治疗甲状腺相关疾病的关键药物。近几十年来，虽然糖蛋白激素在临床应用已经取得很大成功，但它是如何激活人体细胞中受体的机制，是长期以来科研人员难以打开的“黑匣子”。

在课题开展中，段佳的课题，在组内尚无研究基础，这意味着她没有可以参照的案例，遇到的问题也和别人完全不一样。在最开始的七八个月的时间内，段佳一直在不停地试错，课题进展十分缓慢。

实验中的段佳

她一边查阅大量文献，一边不断地筛选所有可能的条件。终于，功夫不负有心人，她在文献中发现了糖蛋白激素受体的一个特别之处，即其受体存在非常多的天然点突变，这些突变与多种疾病表型密切相关。段佳尝试将不同的突变引入到受体中，最终拿到了合适的样品。她看到了胜利的曙光。

2020年初，好不容易在实验上取得进展的段佳回到了湖北老家过年。谁料这一走，再次回来已是3个月后。因受新冠疫情影响，段佳不得不封控在家中，实验计划被打乱。

离开实验室的这3个月，段佳并没有落下课题的进度。她在脑海里将课题中筛选过的方案顺了一遍又一遍，思路也越来越清晰。4月底回到实验室后，她马上将可能的筛选方案在一周内又重复了一遍，并取得了突破性进展。

6月，段佳解析出了第一个激活态的糖蛋白激素受体LHCGR的结构。此后，又相继解析了多个处于不同激活和失活状态的受体结构，次年9月，相关成果发表在Nature。

2021年9月22日，上海药物所合作在Nature杂志上发表了最新研究成果，对理解糖蛋白激素识别和激活GPCR的机制，为临床开发替代激素治疗的小分子药物具有重要的理论和现实意义。本研究部分主创人员合影。左起蒋华良、程曦、蒋轶、何欣恒、段佳、尹万超、刘秋枫、徐沛雨和徐华强。

无限风光在险峰。科研就像爬山，只有坚持不懈、攀登不止，才会看到最美的风景。

爱我所爱，行我所行

周围人常说，段佳是一个天赋型的科研选手，因为她足够专注，并且享受延迟满足。她很少在微博、抖音等社交软件上花时间，在实验室以外的时间，吃饭时、地铁上、甚至洗澡时，她会在脑海里一遍一遍思考实验的进度。

每当实验没有进展，感到沮丧或焦虑时，段佳的舒压方式，就是主动找导师聊聊。徐老师总是能给她提供信心和鼓励，他爽朗的笑容感染着课题组的年轻人们。

徐老师告诉段佳，做实验一定要仔细认真，要善于从失败的结果中得到一些暗示或启发——尽管你以为你做了一个失败的实验，但仔细去分析，还是会找到很多线索。作为未知世界的探路者，要沉得住气，根据自己的节奏走，要尽情享受科研过程中的快乐。

对段佳而言，通过细致观察发现蛛丝马迹，把看似很复杂的问题一层层抽丝剥茧，再不断推理，进行验证，最终发现隐秘现象背后清晰明了的答案——这种探索未知、满足好奇心即是科研的乐趣所在。

科研的过程教会她一种可靠的认识世界的方法，让她在苦思冥想反复求证后看到了世界一丁点未曾向世人显示的纹理和色泽。

关于未来，段佳有一个大胆的想法——尝试设计新药。她希望通过过往积累的对糖蛋白激素的研究，结合自己的设想，进一步去设计抗体药物，以期合成辅助生殖、治疗甲状腺等疾病的新药。

也正是基于这样一种规划，段佳计划在博士毕业后留在课题组，留在药物所。她相信，站在巨人的肩膀上，她能走得比别人更远些。

真正的科研，绝不局限于发文章，而是要服务于大众，为人类的健康和发展服务。

虽然我是做结构生物学出身的，但我希望在未来能有更多突破自我的尝试，将科研的成果转化为切切实实的治疗疾病的新药。

对于可能遇到的困难，段佳仍保持着乐观的心态，随时准备好迎接下一个挑战。

她坚信，现实是此岸，理想是彼岸，中间隔着湍急的河流，行动则是搭桥。

“找到自己的方向后，就要坚定不移地走下去，脚踏实地，并仰望星空。”

来源：中国科学院上海药物研究所

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原标题：《科技人物 | 段佳：探索微观奥义，拥抱未知世界》

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