撰文 | 嚴勝男 張天祁
復旦大學附屬華山醫院教授、新基石研究員徐文東最初的起點，是病房裡病人癱瘓的一隻手，他想搞清楚一個奇怪的現象，“神經移位手術後，我去觸控他的左手，他右手也有感覺。”徐文東很疑惑，既然兩隻手的運動能力是分開的，為什麼感覺沒有分開？
“神經還沒長好”，這是臨床上的通用答案，但徐文東不信，“我覺得這個解釋有點牽強。”
問題的鋒芒，最終指向了諾貝爾獎的經典理論。1981年，諾貝爾生理學或醫學獎授予分腦研究，確立了“大腦左右分工”的經典理論，成年人的大腦結構穩定、功能定位清晰：左腦控制語言和右側運動，右腦控制情緒和左側運動。
徐文東的動物實驗卻指出，這個結構並不牢固。實際上，運動和感覺在大腦皮層啟用的區域不同，二者的神經元表現出完全不同的“可塑性。半邊腦完全可以同時控制雙手的感覺。
他的下一步實驗更為激進：切斷小鼠兩側大腦的連線橋樑，觀察是否運動也可以只由半個大腦控制兩隻手。對於這個大膽和創新的實驗，徐文東的自我評價也是“匪夷所思”。
結果證明，半邊腦確實可以管雙手的運動，這讓腦外傷、腦中風、偏癱的患者，有了恢復運動的希望。
這極大地挑戰了左右腦功能分工的經典理論。而這個挑戰，並不是在會議現場提出的質問，也不是在論文中進行的隔空論戰，而是從一位醫生在病人床邊，仔細地、一點點地發現端倪開始的。
“對病人要有無上的同情心。”徐文東說。教科書上的結論固然精煉，但病人的需求往往具體而複雜。要真正回應這些需求，必須敢於推翻傳統的認識。
復旦大學附屬華山醫院教授、新基石研究員徐文東
前沿探索的本質是以好奇心驅動的破壞性重構，在未知的介面雕刻新的可能性維度。同為新基石研究員的中國科學院分子細胞科學卓越創新中心研究員（原生化細胞所）劉默芳，則把新的可能放在哺乳動物精子發生過程中的未解之謎“減數分裂”上。
她決定再次跨入一個全新的領域，正如她36歲那年不顧一切進入陌生的非編碼RNA領域，花了十年又重新站到國際舞臺上，用劉默芳的話說，“相當於重新做了一輪博後”。
減數分裂被視為細胞生物學領域“皇冠上的明珠”，承載著人類生殖奧秘的核心。這一過程不僅是染色體精準分配與遺傳多樣性產生的關鍵機制，更是可能解釋全球過半男性不育病因不明的潛在突破口。然而哺乳動物精子發生的獨特性，如長達數週的減數分裂週期、睪丸特異微環境依賴等，使得體外重建精子發生研究系統舉步維艱，現有模型無法模擬體內三維染色質動態，導致關鍵調控因子的作用網路仍隱匿於迷霧中。
劉默芳身上有一些註定能成功的特質，一種野草般的生命力，一個敢想敢要敢做的人，甚至都不知道這樣的能量怎麼會出現在一個蘑菇頭、身材嬌小、面容溫和的女性身上。劉默芳說，“我從不畏懼再出發，挑戰另一個更難的難題”。
北京大學化學學院教授馬丁的夢想之一，是實現碳氫資源的迴圈，助力可持續發展。他開發的新型制氫催化劑，反應過程不產生二氧化碳，還同時能生成乙酸這類化學原料，比傳統醇類高溫重整制氫更節能。
挑戰諾獎理論，挑戰自己，挑戰未知的可能性，在這個誕生於3年前的 “新基石研究員專案”聚集了一群對於未知世界有無盡的好奇心的人。
這個聚焦原始創新、鼓勵自由探索的新型基礎研究資助專案誕生於2022年，騰訊公司宣佈10年內出資100億元人民幣，穩定資助200-300位雄心勃勃、年富力強、敢於擔當、敢於在人類未達之境中全力以赴探索的中青年科學家，潛心基礎研究，實現“從0到1”的原始創新。
在徐文東眼裡，這群人“有非常強的責任感，也有榮譽感；自己特別刻苦，靈性又高，有科學的好奇心，熱愛科學，坐下來一談，溢於言表，就是一批做science的人”。
北京大學教授、新基石研究員馬丁（中）及其團隊
01
作為拓荒者，失敗、煎熬、被否定也是常態。
比起手術和科研裡的難題，讓徐文東更痛苦的事情是“沒有觀眾”，站在交叉前沿的“源頭創新”，竟一時間難找同行評議。十多年裡他把研究成果投給全球各大期刊，接到了至少五六十次的拒稿。等著等著，一些學生開始絕望，發不了文章，畢不了業。就連他自己也開始懷疑這個方向是否正確。
別人依舊停留在傳統的“換神經通路”思路去理解他的工作，他反反覆覆跟人解釋，“我們將神經接到了連著大腦的核團，把下面的分支資訊都能匯過去，就像是接長江源頭和接黃浦江的區別”，接黃浦江是“換通路”，接長江源頭就是上升到“換大腦”了，站位高度完全不一樣。就連一些頂級的神外科專家一開始都不能理解其中的邏輯。
在沒有觀眾的賽道，他拼盡全力帶著人往前跑，抓住一切機會去宣傳，辦學習班、在學術交流展會上“推銷”，培養自己的觀眾。
直到2018年《新英格蘭醫學雜誌》報道了他的工作——“用治療外周的手段治療中樞，這是一個全新的、創造性的途徑”，也成為該刊第一篇中國學者獨立完成的外科新技術原創論著。後來，徐文東的成果也獲得了國家科技進步一等獎（2023年）。
文章發表後的第二年，徐文東在華山醫院主辦了腦卒中管理論壇，《新英格蘭醫學雜誌》的主編也來參會，他笑著問徐：為什麼辦學習班？這個手術只有你會，大家都來找你做，不是挺好的嗎？
徐文東說，我一個人怎麼做也做不完，單中國就大概有3000萬患者，全世界上億，我們有責任把這個技術傳授出去，讓更多的患者受益。
北京大學國際數學研究中心教授董彬是新基石研究員第二期成員，最近他把AI for Mathematics新增進他的研究計劃，希望能把數學中那些繁瑣的機械化的部分用人工智慧替代掉。
在董彬看來，數學是一種描繪自然界規律的語言。藉助人工智慧，數學家可以擺脫過去修補漏洞、架設橋樑的繁瑣工作，將精力投入到創造全新“詞彙”和發展嶄新“語法”之中，從而使更多自然現象能夠得到精確的數學刻畫，推動數學及其應用領域的無限發展。這正是“AI for Math”的終極目標。
他甚至推測，“今年或是明年就會有一些數學的猜想被人工智慧完成，要麼是人工智慧獨立完成，要麼是數學家在人工智慧幫助下來去完成”。
北京大學教授、新基石研究員董彬
不過在2023年，他和同行們談論起這個話題時，很多人覺得他在talking crazy，但把這幾年大模型的發展路徑一一拼起來，從預測下一個token與人類邏輯推理的關聯，從強化學習到形式化驗證，讓他對AI for Mathematics有了異常強烈的信念。他說，“我更想試試，即便是南牆，我也要真的撞上去，看看它真的是牆還是紙”。
植物與微生物間隱藏著一組“公平貿易條約”，中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員王二濤找了十年。
上個世紀人類在農業領域最偉大創舉之一，是哈伯發明的合成氨反應，化肥工業實現了現代糧食產量的跨越發展，養活了60億人口的同時，也帶來了大量的溫室氣體排放和環境汙染，更重要的是，栽培作物與微生物共生功能嚴重退化，土壤碳庫穩定性下降。
王二濤想要解析植物與微生物共生的機制，幫助植物更高效地生長。他參加首期新基石研究員專案答辯，向評委們介紹他的大目標時，有評委挑戰：“這個肯定是做不成的吧！”
畢竟，這個問題——植物與有益微生物建立共生關係的同時抵禦有害微生物的侵害——曾在2019年被國際分子植物與微生物互作學會列為排名第一的科學難題。
王二濤有些倔強，他說，“我們能做出來，我們有比較多樣的策略願意嘗試”。
發現脂肪酸是他研究的第一個重大突破，植物向菌根真菌傳遞碳源的主要形式不是碳標定實驗中的糖而是脂肪酸，這推翻了傳統教科書中的“糖”理論，整個領域的綜述文章和教材都因此而改寫。
他還發現了植物界一條精巧且明確的規則——“短鏈友好，長鏈危險”，這是雙功能受體OsCERK1刻在基因裡的密語。病原菌的“衣服”上有許多長鏈的幾丁質，比如CO7、CO8，這樣的“身份證明”一旦被OsCERK1識別就會啟動免疫反應。而共生菌除了有長鏈幾丁質，在特定的環境下還會釋放短鏈的幾丁質分子CO4和CO5，這是病原菌所沒有的。
在營養充足的時候，受體與病原菌結合能力更好，優先啟動抗病，抵抗病原侵染；而在低磷環境時，植物則會給菌根發一個“我要共生”的訊號，它開始釋放大量的短鏈幾丁質，被受體識別後開啟共生，高效吸收磷營養。
中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員王二濤及其團隊
但這些還不夠，我們並不清楚為什麼受體遇到長鏈就啟動了免疫，遇到短鏈就啟動了共生。植物決定拿多少碳來換取菌產生的氮和磷的營養？它會不會虧本，什麼時候終止交易？王二濤想要透過理解這些問題更好幫助農作物的高效攝入營養和高效抗病。他在禾本科和豆科植物中並行這項研究，因為100年前人們發現的豆科植物的獨有本領——根瘤固氮，把根瘤菌納入禾本植物的“朋友圈”，是無數植物學家的夢想。
02
“我從來不跟風，而且最後變成別人跟我”，劉默芳談到她的三次華麗轉身時說道。
決定闖入精子發生領域時，她只花了一天。在這之前她做大腸桿菌和酵母的轉錄調控，沒有接觸過任何哺乳動物系統和非編碼RNA的工作。那時她36歲，決心放棄國外的工作回國。
佔據人類基因組轉錄產物約98%的非編碼RNA，是一類不編碼蛋白質。作為基因組調控網路的“核心樞紐”，它透過多層次調控參與細胞分化、發育程式設計和應激響應等關鍵生命過程，並與多種人類重大疾病發生髮展密切相關。
其中，piRNA（Piwi-interacting RNA）是一種與Piwi蛋白結合的特殊非編碼RNA，主要存在於生殖細胞中。piRNA如同手持精密識別器的“守門員”，與其搭檔Piwi蛋白形成全天候巡邏隊。這對黃金組合構建的“遺傳防火牆”，能透過鹼基配對的分子密碼本，精準鎖定那些企圖在DNA鏈條上“插隊”或“跳槽”的轉座子分子，維持基因組和遺傳穩定性。
但不是所有piRNA都匹配到轉座子序列，這些例外分子是否還有別的生物學功能？這是一個全新的方向，包括華人科學家林海帆等多個團隊的那些同期報道後，劉默芳抓住了她今後二十年的研究課題。
闖入別人的領域不是一件容易的事，她花了十年，直到46歲那年才又一次站到國際舞臺上。十年間，她被Science、Nature、Cell接連拒稿，用超出要求的大量的實驗證據來回應審稿人的質疑，但都因為沒有過往信譽積累而被審稿人否決。
她幾乎是在這個領域中突然冒出來的，以致於她2016年第一次在國際頂會EMBO piRNA Workshop上作報告時，很多小同行來問她，“ Where you from？”，她說“I’m from China”。然後對方笑了，顯然劉默芳未能理解他們的意思：你是從哪個實驗室出來的？這一次她說，“ I grow up by myself，and I started from zero”。
她的工作一步步刻畫了piRNA在精子細胞中的“勞模”地位。她從兩個piRNA表達高峰的線索入手，第二個高峰指向精子細胞從圓形向蝌蚪狀轉化的過渡階段。為了在2億個競爭對手中殺出重圍，精子細胞只能不斷“卸貨”，壓縮成一支“行動硬碟”，保持高速的運動能力。她們發現，卸下來的這些信使RNA都會被“清潔工”piRNA清理乾淨。
“守門員”和“清潔工”遠不是piRNA的全部，他們又找出了5對例外：piRNA的表達並不影響對應信使RNA的含量，相反還會引起所編碼蛋白水平的升高。她們在精子的“行動硬碟”中找到了答案，piRNA是幫助沉睡的硬碟重新啟動，啟用翻譯的關鍵分子。在這條道路上，她還發現了另一個啟用精子細胞翻譯的能手FXR1蛋白。
每一次小同行會議，劉默芳都會發現上一次報告的工作影響著其他人的研究，他們在不同物種、不同蛋白中驗證她的結果，而她早已抽身前往自己下一站。
劉默芳及其團隊在實驗過程中探究男性不育的原因
她說希望做“上天入地”的研究，既能夠回答生命科學中最基礎、最根本的科學問題，也要跟人類的生命健康聯絡起來。目前他們的成果已有臨床應用轉化意向，其研發的“診斷Piwil1基因突變導致的男性不育的方法及試劑盒”已於2018年獲得專利。
她介紹道，“男性不育是一個多基因的問題。從小鼠模型來講，600多個基因中任何一個突變都會導致雄性不育。臨床上有58.2%的患者都被鑑定為不明原因，但並不是沒有原因，只是我們不知道而已。全球從事這個領域的科學家都在努力，或許數年後我們就可以把這個比例縮小到30%甚至更低”。
“上天入地”是科學家給予這個世界最美好的祝福。
03
拿到新基石資助後，劉默芳今年給自己立了一個flag：五年內不再申請其他經費，潛心解決雄性生殖細胞減數分裂這個大問題。她不想再去擠佔其他研究人員拿到經費的機率。
劉默芳團隊的研究工作主要依靠小鼠模型，非常“燒錢”。成為“新基石研究員”的2023年，她正在為經費發愁——幾個重點課題全部結題了，年初她對了一下賬，所剩經費最多還能支撐實驗室1年的運轉。
拿到新基石研究員的資助，對她是一個轉折。“對我來說，真的是堅定了我轉型往前跨一步的決心和勇氣，給了我底氣，”劉默芳說。
中國科學院分子細胞科學卓越創新中心研究員劉默芳
實驗類每人每年資助500萬元，理論類每人每年資助300萬元；連續資助5年，到期還可以申請續期。第二期新基石研究員、清華大學能動系教授孫超告訴《知識分子》，即便是今天，這個資助手筆仍然會一次次震驚自己的國際同行們，他們反覆確認——你確定是這個數字？並且不需要考核你？他們還告訴孫超，國際上現在這種機會是非常少的，“真的羨慕你們在中國有這樣的機會”。
入選新基石研究員的那天，孫超的團隊無比振奮。“這是我們團隊一起得到的東西，而不僅僅是我們研究員，這種自豪真的很難形容”。他對整個團隊承諾，“這是我們共同努力的結果，我會把每一分錢都花在你們身上，都花在實驗室上”。
許多研究員在談到新基石資助帶來的改變時，會不約而同地提到一個詞：安心。
對許多科學家來說，安心意味著一種久違的、自下而上的科研自信。他們知道，在未來5年甚至10年的時間裡，他們可以不必被專案終止的風險所困擾，也不必在研究路徑上反覆妥協，去遷就評審的偏好。
“新基石研究員專案是一個給你極大安全感的專案。”董彬說，“它長期穩定的支援，使得你有非常強的戰略定力，可以去思考真正大的問題”。
馬丁現在研究催化的機制，按他的說法這是“吃力不討好”。多相催化的機制極為複雜，反應過程難以觀測，需要團隊花費大量時間精力去設計全新的反應器，建立瞬態動力學模型。和更容易發表成果的研究方向相比，這樣的工作往往“產出”不高，甚至發文章都非常困難。
更深層次的改變在於心態。新基石的支援讓科研得以“慢下來”，讓研究員可以不急著交出“成果”，而是去做那些過去只敢在心中構想的課題，那些重要、困難，往往沒有即時回報的工作。
“這是新基石的魅力。沒有一個特別大的任務壓在你頭上，讓你每年必須完成。你覺得重要的方向就可以去做，甚至暫時做不到也沒關係”，馬丁說，這正是他心中理想的科研狀態。
04
孫超的實驗室裡，掛上了”新基石科學實驗室”的牌子。他對此很是驕傲，“每個實驗室都掛了新基石科學實驗室的牌子和海報，我要讓每個在裡面工作的人，都覺得他是新基石科學實驗室的一份子。”
三年來，“新基石”早已不僅是一個資助專案的名字，它所代表的，更是一個擁有某種共同氣質的科學家群體。他們少有急功近利的衝動，更願意把時間花在長期問題、艱深命題和方法上的打磨。
截至2024年，已經有104位傑出科學家成為“新基石研究員”。2025年4月15日，新一期新基石研究員專案開啟申報，在滿足寧缺毋濫的評審原則下，今年專案計劃資助不超過35人，其中6個名額用於資助青年科學家（男性不超過40週歲，女性不超過43週歲）。
這群有著相似氣質的科學家，因為“新基石研究員”專案有了共同的精神座標，也有了共同的身份標識。徐文東在他的辦公室和實驗室，各掛了一塊“新基石實驗室”的牌子。孫超鄭重地在每封郵件的署名處加上“新基石研究員”的頭銜，他說：“這件事情是非常驕傲的”。
榮譽沒有讓科學家們忘記初心。拿到2500萬的資助後，被問起“接下來怎麼做”時，徐文東的感受是“壓力更大了”。
壓力來自於自由度。新基石給了作為PI的徐文東絕對自主權，可以按照自己的想法組隊做科研。徐文東描述，這種模式和過去大專案完全不同，以前再大的專案，也有頂層設計，有整體框架、有任務書、有子課題，科學家扮演的更多是執行的角色。“現在反而是自己給自己壓力，到底要做什麼，怎麼做，值不值得做？”
這種從“做事”到“探索”的轉變，對徐文東來說也是一次自我更新。他開始追問，怎樣才能真正做到新基石專案的“從0到1”？“這個專案鞭策我要做一點不一樣的事情，不是技術的簡單疊加，或者買個一兩千萬的裝置”。徐文東說。
在徐文東看來，這種探索的壓力，是自由的代價，也應是所有新基石研究員的共識。
劉默芳也有同感，“這是一個非常高的榮譽，同時也是責任和擔當”。成為新基石研究員後，她說，“這一年來我對自己的要求前所未有的高，不能辜負新基石對我們的支援”。
自由探索的熱情不只出現在研究員身上。兩年前，剛拿到新基石支援時，孫超沒想過這塊牌子會成為團隊裡最被看重的存在。
新基石的認可不僅讓每一位成員感到自豪，也實實在在改變了實驗室的面貌。孫超現在帶了一波“很優秀的年輕人”，包括非常優秀的研究生加上多位具有不同學科背景的博士後，科研條件哪怕在國際上也是“令人羨慕”的水平。
清華大學教授、新基石研究員孫超及其團隊
這種變化不只發生在孫超的實驗室。馬丁回憶道：“以前我招的人，都是多相催化領域的，但做廢塑膠轉化的話，需要更多化學裡其他學科的，比如有機或者高分子背景的研究者參與。有了新基石的支援，我們有可能招到這些跨方向的研究生或博後。他們對化學的理解，也大大促進了我們對廢舊塑膠解聚的過程的理解。我們的心得是必須學科交叉，最後才有可能產生新的火花，才能有創新點，才有可能更快地推動研究進展。”
王二濤的團隊裡，做微生物的、做植物的、做生態的、做AI計算的不同背景的成員多了起來，形成了天然的交叉融合。
許多成員之所以選擇加入這些團隊，不僅僅是因為工作條件好，更是因為他們認同新基石所代表的科研理念與氛圍。
孫超直言不諱：“新基石就是我們的核心吸引力。沒有新基石，要吸引這麼多優秀的博士後真的很難，組建這種質量的團隊幾乎是不可能完成的任務。”
這些科學家的自律與熱情，以及更多新基石實驗室成員的共鳴，正是“選人不選專案”這一理念的迴響。新基石在專案設計之初，便確立了“選人不選專案”的原則。中國科學院院士、“新基石研究員專案”科學委員會委員潘建偉曾經借用陳省身先生的話，說，如何資助好的科學？就是把最好的人選出來，給他們足夠多的資源，讓他們自由地去探索真正感興趣的科學問題，這些科學家會自己把壓力給到自己。
三年過去，這一理念逐漸生根發芽。一個以科學問題為導向、不以短期產出為目標的科研共同體，正在緩慢成型。
回憶入選新基石研究員的經歷時，孫超曾說：“我覺得這是我人生的高光時刻。”
這份高光，如今也正投射在越來越多志同道合者的身上。從最初的一塊牌子，到一支支逐漸壯大的團隊，再到研究員們內心那份自覺的責任感和認同感，新基石為學術界帶來的，遠不止騰訊承諾的100億資助。
附：2025新基石研究員專案申報指南
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