
謝曉亮教授,世界著名的生物物理化學家,單分子�J學的創始人,單分子生物物理化學的奠基人之一,相干拉曼散射顯微成像技術的開拓者和單細胞基因組學的開拓者。他勇於突破學科界限,從物理化學、生物物理到生物化學,再到分子生物學,基因組學及臨床醫學,不斷探索,勇於創新,在基礎研究和臨床醫學的轉化應用方面做出了卓越貢獻,堪稱華人科學家楷模。作為改革開放後內地赴美學者中受聘哈佛大學終身教授的第一人和受聘哈佛大學冠名講席教授的首位大陸學者,謝曉亮教授於2018年7月起全職回母校北大,擔任北京大學李兆基講席教授。
謝曉亮教授出生在北京一個化學世家,父親謝有暢和母親楊駿英都是北京大學化學系教師。幼年時期家�堮悜遣‵峞A生活寧靜幸福,耳濡目染,謝曉亮教授從小就喜歡科學。他剛上小學時,父親為他做了一個陀螺,不斷旋轉且做工精緻的陀螺引發了謝曉亮教授的好奇心,於是他自己開始動手製作杠秤、飛機和輪船等模型。中學時,他開始動手製作各種電子儀器,如超外差收音機、遙控模型輪船,並完成了一套音響。隨�蚖s作的項目越來越複雜,他對於科學技術的好奇心也越來越強烈。謝曉亮教授對實驗科學的興趣正是從這一個個電子儀器開始的。同時,父母也常常鼓勵謝曉亮教授培養獨立思考及鑽研問題的能力,潛移默化,他對教學和科研產生了濃厚的興趣。從那時起,他逐漸樹立了自己的人生理想--做一名科學家。1980年高中畢業後,他順利考上北京大學,被第一志願的化學系錄取。
學術追求 不斷探索
北大是治學之地,學術具有至高無上的地位。1980年謝曉亮教授帶�茖鉈阞犒皕Q、美好的憧憬和對知識的渴望,開啟了北大本科的學習和生活。他主動旁聽了其餘院系的課程,如物理系的四大力學,無線電系的電子學以及數學系的概率統計等課程。在大學四年�堙A謝曉亮教授不但成績優秀,而且他經常和同學老師們探討一些超出課堂知識的深奧問題,並主動尋找科研課題進行研究,因此他養成了深入思考的習慣。科研中最重要的是想到別人想不到的地方,是他在科研工作中成功的秘訣之一。
1984年大學畢業後,謝曉亮教授選擇了美國加州大學聖地牙哥分校攻讀博士學位,學習化學動力學,利用超短的皮秒(10-12秒)鐳射脈衝技術研究超快化學反應。在導師的大力支持下,他成功地實現了利用快速圓二色性光譜檢測生物大分子結構變化的設想。在芝加哥大學做博士後期間,他初步明確了自己獨立工作後研究方向-室溫下單分子的螢光檢測和成像,這在當時是一個全新的研究方向。
1992年謝曉亮教授加入美國太平洋西北國家實驗室(PNNL),成為自PNNL1965年成立以來的第一位來自大陸的科學家。借助於PNNL的良好實驗條件和自己在螢光顯微技術上的經驗,謝曉亮教授和他的博士後路洪在《科學》雜誌上首次報道了用螢光顯微鏡即時觀測到單個�J分子(生物催化劑)不斷迴圈生化反應的動態過程。這是一項突破性的工作,為生物學研究提供了全新的方法。同時,謝曉亮實驗室還發明了一個無需螢光標記的拉曼光譜生物成像技術,這種技術實現了快速非線性拉曼生物成像。這兩項工作是謝曉亮實驗室迄今為止引用最多的論文。
勇於創新 濟世理想
1998年,謝曉亮教授被哈佛大學化學與化學生物系聘為終身教授,成為了改革開放後哈佛大學聘任的首位來自中國大陸的終身教授。初到哈佛,他已預感到單分子技術將會在生物學領域有重要應用。雖然謝曉亮教授在北大打下了良好的數理化基礎,可是那時他卻沒有學過分子生物學等相關課程,於是,他與他實驗室的學生們一起旁聽生物系的課程,並思考如何通過實驗直接觀察到生物大分子進行基因表達的過程。
2006年,謝曉亮實驗室在單分子生物學研究領域有了突破性進展,開闢了研究基因表達的新領域。他們在活細胞中即時觀察到了單個蛋白分子的產生過程,對生物學中心法則實現了定量描述。其團隊的研究成果同時在《自然》和《科學》雜誌上發表論文,兩篇文章發表後一周,比爾·蓋茨(Bill Gates)基金會邀請謝曉亮教授申請基金,希望用他們的新技術來研究小部分肺結核的細菌細胞產生抗藥性的原因。雖然至今還沒有解決抗藥性的問題,但這個項目卻讓謝曉亮教授有了新的思考,如何將基礎研究的成果應用於臨床實踐,直接來造福社會。
謝曉亮教授的第一個科研成果轉化是把實驗室發明的無螢光標記非線性拉曼成像技術應用在腦外科腫瘤切除手術中,無需標記,就可以大大提高手術中鑒別腫瘤邊緣的精確度。現在該項技術已經產品化應用於腦外科手術中。
「科學研究需要好奇心和靈感,更需要不斷的積累。而科研項目的選擇至關重要--科研難就難在選擇做什麼和選擇不做什麼。能在別人之前做出好的選擇不容易,特別是需要足夠的資金和優秀的團隊來完成時,往往很困難而且有風險。我認為不管是基礎研究,還是技術開發,一個科研領導者的最大挑戰就是選擇和組織完成真正意義重大的科研項目。」
2009年,哈佛任命他為Mallinckrodt化學和化學生物學講席教授,作為來自中國大陸的學者,他成為改革開放後哈佛冠名講席教授的第一人。