关于做研究，我只讲一点，就是我研究生时期做的研究。饶毅刚才也提到了，其实比饶毅讲的更有趣。大家都听说过老年性痴呆症（Alzheimer disease），美国每年投到老年性痴呆症福利的钱和国家健康中心（NIH）的经费几乎相等。如果你能够解决，不要说根治，你只要能让病情延缓一两年，就可以为国家省出好多钱，而且钱只是其一，更重要的是治病救人。老年性痴呆症的症状就是脑子里面有很多叫做senile plaque的老年痴呆斑，那时候有一个理论就是，老年痴呆是因为有这个痴呆斑。那么痴呆斑是什么化学物质呢？在我读研究生的前两年，有人发现这个痴呆斑是一种叫amyloid的东西，叫beta-amyloid蛋白质。beta-amyloid 蛋白质是一个细胞表面受体中间的一段，当一个酶把他切出来后，beta-amyloid就会形成非常难溶的物质，于是就堆积在那里了。
这之后有好多人研究这种蛋白质。我记得以前在神经科学院开会，参会人数有时能达到两三万人。我的研究方向是果蝇神经学，属于“无脊椎动物神经科学”区域，这个领域的会议大概只有十几个人在那儿听讲座。但如果是研究amyloid蛋白质的，情况则大不相同，由于人数太多不得不分成7个区域，就这样每个区域都座无虚席。我曾经在amyloid领域做过一次演讲，当时吓得要死，从来没有当着这么多人做演讲。
Amyloid蛋白质是一个前体，一个偶然的机会我在果蝇里面发现了它。当时我们老白叫我做一个基因，她觉得这个基因跟早期胚胎发育有关，只有一个突变。于是我们用位置克隆法去找这个基因，在这个过程中我找到了一个基因，它的信使RNA（mRNA）只在神经系统里面表达，当时猜测这可能是跟我们胚胎发育有关的基因。于是我就给这个基因cDNA测序，然后对照cDNA文库，确定出来这个序列是什么，发现是beta-amyloid前体蛋白。我当时根本不知道什么是beta-amyloid，也不知道什么是前体，只知道这是个蛋白质。当时对Alzheimer disease一点都不懂，但是查了两天文献后却发现这是个非常有趣的问题，因为大家从来没有想过这么一个跟老年痴呆症有关的蛋白会在果蝇里面出现。我们于是开始研究果蝇里这个基因的功能，也不再去找原来那个胚胎基因了，我的整个研究生阶段都花在了这个课题上面。因此，做科学就需要瞪大眼睛发现有趣的事情（keep your eyes open for interesting things）。那时候我还没有对原来想找的那个基因投入太多，也没有任何兴趣，反而对这个新的基因很有兴趣，当然最后我做出的贡献不大。刚才饶毅说得对，我的贡献不大、但是学到很多东西，例如生物化学、神经生物学、疾病等。
另外，还有一个问题我想说说，我在上海时那边的大学本科生和研究生经常会提到一个问题，就是觉得很迷茫，做科学很难，不知道将来的出路是什么样，等等。这么早就开始想这个问题很不错，但是说实话，我们那时候根本就没有想过这个问题，根本没有想过未来，只是做要做的事情。
还有一个很重要的事情，就是我们大家去美国，远离家乡和父母，朋友就显得很重要，朋友可以给你提供帮助，我在科学界就交了很多朋友。这张照片是我一年级结束时参加一个美国果蝇年会拍的。这个果蝇年会现在已经发展到了3000人了，不过那个时候还很小，只有300人，其中中国大陆去的有整整10个人。我们这10人身在异国他乡，于是就变成了朋友。这张照片拍了一些中国大陆去的朋友，有很多人在科学界很活跃。比如说这个金亦石教授，目前在U.C. San Diego做教授，也是Howard Hughes的研究员，他是北大的校友，北大1979级毕业生，还是天津高考状元。这个是张康，在Utah大学做的MD和PhD，现在是那儿做人体遗传学的教授。这个是林海帆，现在是耶鲁大学的教授，干细胞研究所的所长。这其中最重要的名流就是这个了，这是年轻时候的饶毅院长——现在也蛮年轻的，不过那时候更年轻——还有他更年轻更漂亮的太太吴瑛。那时候饶毅是加州大学旧金山分校（UCSF）的研究生，吴瑛是斯坦福大学的研究生。我跟饶毅是在那次会议上认识的，会后吴瑛坐飞机过来要跟饶毅一块去度假，恰好我是从波士顿开车过去开会的，于是就顺便开车带他们到尼亚加拉大瀑布（Niagara Falls）。在那里我们一起玩了几天，从此建立了深厚的友谊。
说实话，如果说哪一个朋友对我的帮助最大，那就是饶毅。我那时候还是一年级，饶毅已经是三年级了，比我高两级。那时候饶毅在旧金山，我在波士顿，我们每隔两三个月总要打电话谈谈。刚才我说过我们那个学校比较小，也没有什么惊喜，饶毅总告诉我科学多么有趣。可以说，没有同饶毅的友谊，就没有我的今天。
我到加州大学旧金山分校去做博士后也是一个意外，而且也是因为饶毅。那时候我对旧金山比较感兴趣，我想住在旧金山。博士毕业那会儿一开始我申请了两个教授做博士后，一个是加州大学伯克利分校的，一个是斯坦福大学的。申请之后我就给饶毅打电话，问他这两个学校怎么样。他说不错啊，不过你既然要来这里，也到我们实验室来看看吧，于是我就到UCSF去看。我去的是UCSF的老校园，现在UCSF有一半搬到另外一个地方了。那儿的环境确实很好，从我实验室的窗户往西望去就可以看到太平洋，每年10月份每天还可以看到美丽的夕阳。我的导师是詹裕农和叶公杼教授，他们两位也是饶毅的导师。
我之前想去的那两个实验室，两个教授都很有名，口才都很好，我就是因为听了他们的讲座所以希望去他们实验室的。UCSF的这个实验室的老师不像之前两个实验室那么会讲，而且也不像那两个实验室有组织性，但是不知道为什么就是让人感觉很舒服。比如詹裕农教授——后来我主要是跟着詹裕农教授做研究——他会让我做我想做的事情，不会来干涉我，而且他给我好多科学空间，UCSF的空间很小，但是科学空间很大，这很重要。比如我要到别的实验室去的话，每个人都在做axon guidance，你要做分子，稍微往这边走一下，发现这边已经有人在做，你不能过来；要往那边走一下，也有人在做，也不能过去，所以你只有一个非常窄的过道。另外，詹裕农教授也会引导我，让我受益匪浅。总之，跟他谈下来以后就想要去他的实验室，也说不出原因，有的时候说不出来的感觉就是这样。
下面再给你们简单讲讲我做博士后的工作吧。我去詹裕农教授实验室想做的是树突修剪（dendrite pruning），你们知道神经元里面有轴突和树突，很多人都在做轴突，我觉得树突知道的人少，研究得不多，所以我应该去做树突。我记得当时写的“博士后提议”，都写的怎么去做树突发育（dendrite development），而且设计“遗传筛选（genetic screen）”，可以去拍摄树突。但那时候有个技术问题，树突在果蝇胚胎里面生长得很晚，到16小时的时候生物化学免疫抗体（immunology biochemistry antibody）就看不进去了，因此树突刚要长出来的时候突然就没有了，我那个screen做了半天也没做出来。我博士后出站以后，第一次回到UCSF时得知，后来有两个博士后接着做，终于得到了GFP，现在整个实验室都在做dendrite，当然，这是后话。
当时做dendrite screen是我的主要项目，我也知道这个不一定能够做出来，所以同时还找了两个副课题，一个是genetic screen，另外一个是什么样的基因能够对神经元生长出轴突、生长出树突有作用。当时让我受益很大的是一位叫做Ira Herskowitz的教授，他是一名非常著名的酵母遗传学家，研究酵母的出芽生殖。他发现酵母中有很多Rho GTPase、CDC42，它们与酵母的出芽生殖有关。我想，酵母出芽生殖长一个新芽和神经元长一个轴突也许有什么联系，于是我就想看果蝇里面有没有CDC42。最后，我们在果蝇里不仅找到了CDC42，还找到了Rac和Rho。因为做酵母出芽生殖做得多，可以用定点突变的方法，很容易就测出GTPase这个东西在神经元里面有没有作用。就这样，尽管我的主课题进展不好，但副课题有了结果，我也变成了Rho GTPase的专家。现在Rho GTPase变得非常受重视，甚至饶毅后来也跟着做起了Rho GTPase。我从研究生时期就一直做果蝇，博士后又做了两年果蝇，觉得应该学点新的东西。我就想，Rho GTPase在果蝇神经元里起作用，那么会不会在高级一些的动物里面也起作用？也许起同样的作用，也许起不同的作用。这里顺便强调一句，学术思想自由非常重要。当时我做的是果蝇遗传学，想从果蝇转接到小鼠，但又觉得小鼠遗传学很难做。最后在一位朋友钟为民的建议下，在做博士后的中途期间，我勇敢的去做了小鼠遗传学，把这个Rho GTPases放到老鼠里面，结果发现了更有趣的事情。钟为民刚好以前做过很多小鼠遗传学研究，我跟他在上海上中学时就认识，后来博士后又在同一个实验室。他现在是耶鲁大学的教授，在耶鲁和北京两地教书。这是我们两人的照片，是在西班牙南部一个小山庄里请了一个西班牙老农给我们照的。所以说，友谊很重要，在你们成长的过程中，一定要珍惜友谊，加强友谊，这样才会有一大群朋友给你帮助。
果蝇和老鼠都做过之后，我们的文章发表了，并且使我幸运的在斯坦福大学得到了一份工作。这是斯坦福的校园，非常的美，大概饶毅也会承认，斯坦福是美国乃至全世界最漂亮的学校，尽管与北大相比没有未名湖。我很幸运能找到一个这么好的工作，有好的学生和好的博士后。
我到斯坦福大学后做的第一个工作跟照片中这两位教授有关系，这一位你们可能都知道，是一位神经科学大师；如果没有学神经科学的话，那么另一位你们肯定知道，叫高尔基（Golgi），你们都知道的高尔基体（Golgi Apparatus）就是他发现的。但是高尔基体只是他很小的发现，最大的发明是高尔基着色（Golgi staining），就是把神经组织放到一个铬酸银的溶液里面，把它盖在黑暗里面浸上一个礼拜，再加上另外一个溶液，再浸上一个礼拜，突然发现，有1%的神经元被标记，而且这1%的神经元一旦被标记了，整个轴突、树突就看得很清楚。高尔基染色法让我们第一次知道神经元的形状有多复杂，这是100多年前的事情。他用高尔基染色将整个神经系统，从幼胎到成虫，从无脊椎动物到人，整个做了一遍，得到了很多对神经系统的结构和功能的总结，很多人都认为他是历史上最伟大的神经学家。我在做博士后的时候，有幸亲手做了一个高尔基染色，当时是想看一下Rho GTPase放到小脑里面有什么问题，要一个一个细胞的看才看得清楚，所以我学了这个技术，后来发现这个技术确实很重要。但是高尔基染色只是让你看一看这个细胞，如果有一个技术不仅能够让你看到这个细胞，而且能够在单细胞里面把基因去掉，或者加一个转基因，那就会让高尔基染色更上一层楼。那时候我研究的是Rho GTPase，每个细胞都有Rho GTPase，你要做个基因敲除，没有到神经元就已经彻底坏掉了，也就没办法研究了。如果能够实现，就可以把Rho GTPase从一个细胞里面去掉，然后看这个细胞有什么问题。我在斯坦福大学做博士后的时候，第一篇文章就是建立一个标记方法（marker methods），做基因突变，让我们能够标记一个单细胞去看它的树突发育和轴突发育。另外，这个方法也可以标记一个细胞组，因为它们是从同一个细胞里出来的兄弟姐妹，这样可以看看这个血统家族的兄弟姐妹对神经发育有什么启示，不仅进行分类，而且让我们能够从里面拿掉基因，这个方法对我们的研究起了很大的作用。
本来我们只是希望用这个技术研究Rho GTPase，后来发现这个技术不仅能用于研究Rho GTPase，而且还可以用来做很多新的研究。四五年前，我们决定不做Rho GTPase了，转向新的感兴趣的东西。这里再强调一句，你应该关注感兴趣的事情，如果你对某些事情感兴趣，如果做新的事情达到目的地的可能性更大，就要果断放弃原来做的。尽管当时如果继续做Rho GTPase，也可以得到很好的东西，但是我发现了新的更感兴趣的东西。比如说我开始是研究单个神经元怎么产生轴突和树突，很长时间都对这个问题感兴趣，但现在更感兴趣的问题是这么多神经元怎么接在一起变成一个大脑的，神经元之间又是怎么形成神经元电路（neuronal circuits）的，在成体里面怎么组织起来的，神经元电路怎么在胚胎发育过程中形成而且保持相互之间的特殊连接的。有了这些更加令人感兴趣的问题后，Rho GTPase就不是最好的方向了。
再举一个例子，就是嗅觉通路（olfactory circuit）。几年前Linda Buck、Richard Axel两人因为嗅觉研究获得了诺贝尔奖，他们在老鼠里面发现了一千个GPCR，并且找到了嗅觉系统的表面是怎么组织起来的。如果成百上千个神经元表达同样的神经GPCR 受体，他们把轴突投到同一个位点同一个嗅小球上去，就知道哪个嗅小球被激活了，这样就知道动物这个受体被激活是因为配偶（mating fellowship）来了，或者那个受体被激活是因为要打架了。当时不知道的是，建立map以后，怎么把这个map投到大脑这种更高级的嗅觉系统里面，来分析这个map。我之前对嗅觉神经从来没有研究，开始对嗅觉感兴趣是因为在斯坦福大学教课，主讲本科生“神经分子细胞生物学”课程时学了一些嗅觉方面的知识，感觉很有趣。
刚才说的那个标记方法成功之后，我们发现能够在嗅觉系统上把他们不知道的事情更进一步表达出来，可以画出嗅觉通路。举一个例子，去年我们在《CELL》上发表了一篇论文，主要是讲可以把标记放到果蝇或者老鼠大脑里面，进而研究信息接收之后是怎么投射到大脑里面的。通过这个研究发现了果蝇为什么对水果很敏感，它们是怎么识别配偶的。我们发现在相同的神经元里面，食物和性这两个是很重要的，这样就把整个领域都概括了。子曰：食色性也。看样子孔夫子早就知道了这一规律。几年前我们开始利用老鼠做研究，最近有很多新的进展，能够看到哺乳类动物的大脑里面神经元是怎么组织起来的。我们以前曾经利用老鼠做过研究，所以这一次从果蝇转到老鼠就不是很难，一下就跳过来了。
最后再给打架讲讲做科学的好处，我喜欢旅行，而做科学有一个好处就是可以经常旅游，可以到不同的地方去。这张照片是一张日出的照片，当时光线不大好，照片很暗，不过它不是一般的日出，而是我们爬到富士山顶照的日出。顺便再说说爬富士山的情况，爬到富士山顶需要比较长的时间，一般都是白天爬，爬到半山腰睡一觉，然后半夜起来再爬，到达山顶正好看日出。当时我跟另外一个亚裔科学家——饶毅也认识的——伯克利的John Ngai教授一起去爬山，有一个热情的日本研究生带路。由于前一天下雨，我们爬上去时都被淋成了落汤鸡。爬富士山的路上每隔一定距离就有一个站，爬到第7站时我们想这个天看什么日出，干脆就在这儿睡一觉明天下去好了，于是大家挤在一起烤火取暖，各自找地方睡觉。睡到半夜，我还是不甘心，心想跑到这儿来挺不容易的，尽管知道可能性很小，但还是抱着侥幸心理硬着头皮爬起来。到外面一看，发现星空灿烂，赶紧回去把他们摇起来，他们开始还不相信，被我硬拉到外面，发现天气真的不错，于是收拾行装再次出发。凌晨4点32分，我们终于爬到了山顶，正好太阳出来了，于是照了很多日出的相片。两分钟后，John请我给他和日出一块照张相，正要照的时候一阵雾过来，什么都看不见了，所以John的相片上面全是雾，看不到日出。如果这阵雾早到两分钟的话，我们就看不到日出了。所以有的时候小概率事件也是会发生的，故而如果你觉得某件事件很重要的话，就需要不惜一切代价去做。
刚才我讲了很多主观报告，讲了生活是一系列的意外事件，而且每一件事都会有多个出路（multiple outcomes），有很多不同的路可走，走这条路到这个地方，走那条路到那个地方，所以没必要刻意追求什么，该发生的事情就让它发生吧。听起来这好像比较消极，不太对，其实你还是可以控制自己的命运。为什么呢？因为针对每一个具体的事件，你可以为这个事件做好准备，这样你就可以每一次都做出正确选择。如果你想达到一个目的，而这条路可以让你更有效的达到你的目的，那么一旦选择以后，就要努力工作，不能三心二意。
给你们讲的这些经历，客观分析也没有什么好分析的，就是总结了几个简单的想法，希望对你们大家有一定的帮助。下面，我就可以听你们的想法，回答你们的问题了。大家看看有没有什么问题？
