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发布时间：2015-11-17
本刊记者 刘 贺 孙秋霞
当夕阳逐渐接近地平线，天空露出金黄色的云彩，谢平才从办公室匆匆走出，他眉头深锁，眼神中透露出一种专注。无论在实验室，还是在回家的路上，他总不能停止思考。
谢平是中国科学院物理研究所（以下简称”物理所”）的研究员，主要从事分子马达运动机理的研究工作。凡是弄不明白的问题，他会一直琢磨，直到想明白为止。按他自己的形容，“我就是个爱琢磨的人”。
在物理所已工作20余年的谢平，对科研的热情从未减少。他跨越物理、化学、生物三大学科，探讨各种生物马达蛋白的化学机械能转化的分子机制。凭借着深厚的物理学功底和出色的分析能力，谢平对端粒酶、核糖体、DNA聚合酶等马达的分子机理提出了独特合理的解释，在该领域内发表论文70余篇。他说：“别人弄不明白的问题，我要把它想明白。”
追根溯源，探寻规律
从学生时代接触物理这门学科开始，课本上的每一个理论和公式，谢平都会思考其来源，而不是仅仅停留在了解的层面上。这个习惯，他一直保持到现在，甚至成了他科研中必不可少的环节。也正是这个习惯，锻炼出谢平出色的分析能力，使他能够针对前人的研究成果提出自己不同的看法，或是比前人更进一步，深究下去。2003年，谢平的研究方向从物理转向了交叉学科的生物物理。延续物理研究中培养出的良好思维习惯，谢平如今收获了饱满的果实，对端粒酶动力学特性的解释就是其中一个。
端粒常被人称为“生命时钟”。谢平告诉记者，细胞每分裂一次，端粒就缩短一次，当端粒不能再缩短时，细胞因无法继续分裂而衰老和死亡。相反，如果端粒的长度能够保持不变，细胞将延缓衰老。
生命的构成如此奥妙。科学家发现，细胞中有一种酶专门负责端粒的延长，那就是端粒酶，也叫分子马达。尽管端粒酶的生物功能已被确定，但其如何延长端粒的分子机理仍不清楚。为了了解其工作机理，自1985年端粒酶发现以来，无数科学家们对端粒酶工作的动力学特性进行了大量的实验研究，并积累了大量的实验数据。
谢平通过对已发表的实验数据进行分析，对端粒酶如何延长端粒提出了一个完善的解释，建立了端粒酶工作的微观模型，解释了端粒酶是如何能够利用自身很短的RNA模板实现端粒（DNA重复序列）延长，并对端粒酶的动力学特性给出了理论上的解析描述。
“我觉得做分子马达和物理学思路类似，需要采用实验和理论相结合的方法。每一组实验数据，只反映了分子马达某一方面的特性。要彻底了解分子马达的工作机理，必须找出规律把这些实验数据串起来。规律有了，结构有了，以结构为基础，建立一定的模型，建立一定的理论，来解释规律。如果各种实验现象都能够通过某一理论来解释，并且由此理论预言的现象也能通过实验验证，说明这个理论基本上是靠得住的。”
谢平告诉记者，端粒酶的研究十分复杂，尽管前人做了大量实验，但仍然没有能够完美解释这些结果的理论，他想建立一个理论，把诸多看似杂乱或者矛盾的实验数据都能够解释清楚。“不同的条件下，即使参数不一样，但是基本方程应该是一样的。”带着这样的信念，谢平一门心思投入到端粒酶的研究中，“我把可以利用的资料都用上了，整天琢磨这件事儿，刚开始想出的方程和实验数据不十分吻合，通过不断地修正，最后都吻合了。”
科学无国界。谢平的研究成果引起了一位从事端粒酶研究的以色列老科学家的兴趣。他到中国期间，特意从上海来北京找谢平聊这件事，“他觉得这个模型和理论挺合理的，并给出了一个建议，我改正了一下”。后来，受美国Nova科学出版社主编邀请，谢平撰写了一本专著。
在专著中，谢平以四膜虫端粒酶和人的端粒酶为例，详细论述了自己所建立的端粒酶工作的分子机理的模型，利用所建模型对端粒酶工作的动力学特性进行了详细的理论分析和计算，并与已发表实验数据实验作了详细的比较，特别成功地解释了各种似乎矛盾的实验结果。
这本专著为人们彻底了解端粒酶工作的分子机理迈出了重要的一步，将对人们如何利用端粒酶延缓人的衰老、进行衰老相关疾病和肿瘤的治疗等提供非常重要的指导意义。
谢平向记者解释，“理论虽然提出来了，但是不可能马上证明是正确的，它必须和任何实验吻合，需要经过多年的检验”。
“做研究必须要有好奇心”
“日出而作，日落而息。”人们常用这句古语描述农民早出晚归，起居有规律的生活。对于科研人员来说，其实也是如此，只不过晚归的时间可能会有所延长。他们每天研究同一个物质，看不同的文献，做重复的实验，所有的智慧与精力集于研究之中。这种科研的常态或许略显枯燥乏味，但谢平却乐此不疲，“我就喜欢做这份工作，做研究必须要有好奇心，必须要有兴趣”。
据谢平介绍，除了端粒酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶等的研究工作，最近他正带领团队做核糖体的研究。“我们研究的是核糖体的工作机理，这是一个很基础的工作，而且很有意义。”在生物学中，核糖体是一个很关键的分子机器。它在细胞中负责完成由mRNA到蛋白质这一过程，此过程被称为“翻译”。谢平告诉记者，进行翻译前，核糖体小亚基会先与从细胞核中转录得到的mRNA结合，再结合核糖体大亚基构成完整的核糖体之后，便可以利用细胞质基质中的tRNA运送的氨基酸分子合成多肽。当核糖体完成对一条mRNA单链的翻译后，核糖体会再次解离。
为了让记者更清楚地明白，谢平从办公桌上拿起笔，在草纸上描绘起来。他解释道，核糖体从mRNA转向蛋白质的翻译过程中mRNA是单链的。当下游的mRNA碱基配对形成双链，核糖体沿着mRNA链移动时需要打开发夹结构，有发夹，翻译就变慢了。
“大部分科学家认为核糖体每消耗一个GTP，就往前移动一步。我通过分析实验数据，发现这种解释不太合理，核糖体打开发夹结构时可能做‘无效功’。”谢平告诉记者，到底是无效功引起变慢，还是由于阻力引起速度变慢，需要对各种不同的实验数据作深入的理论分析。为此，谢平分析了大量的实验数据，最终提出了能够对不同的实验结果作出统一解释的理论。谈及这个理论的正确性，谢平充满自信，他期待这个理论能够经得住时间的检验。
谢平的科研工作可以说是与国际接轨，他向记者介绍，国际上对核糖体的研究重点也在其工作机理上。“尽管人们已做了大量的工作，但核糖体详细的工作机理仍不清楚。我希望尽量把其机理弄清楚，尽量完善。”
一年之中的大部分时间，谢平都在实验室做研究，周末也不例外。他说：“我就想做出点东西出来，脑子里一直在想这些事情，睡觉前还在想，还在琢磨，花了好多功夫。”在谢平看来，下班并不意味着工作的结束，无论是上班还是下班，他总是在琢磨这些难题。正因为无数科学家有像谢平一样的探索精神，我们对生命体才如此了解，不再望洋兴叹。
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