神经科学家的黄金时代

昆山杜克大学
2021-3-29 13:26:29 文/刘晓雨 图/倪明辉

昆山杜克大学 · 教授故事
文 |祁蕾
晚十点,昆山杜克大学学术楼一楼的沙发区,从图书馆出来的谢安琪撞见老师郭思齐(Sze ChaiKwok)端着一桶泡面,身旁摆着一袋秀逗糖、一瓶养乐多。十分钟前,安琪刚收到郭老师发来的消息,那是关于她“元认知”研究计划书的反馈。
对这位老师,学生们最常用的形容词是“乐观”、“幽默”、“大佬”、“执着”、“极其忙碌”、“心态开放”。郭思齐觉得“幽默”的表述不真,“他们应当是觉得我(的港普)搞笑。”
如今,郭思齐是昆山杜克大学神经科学副教授,同时管理着一间位于上海的认知实验室,研究灵长类动物的情景记忆、元认知和高级认知过程的神经基础。

一数算,郭思齐已埋首神经科学十余年。他对这门学科的恒久热情,大约可与早年经历攀扯上。
他在香港东陲的清水湾长大。那里的居民将房子建在碧澈的海边,又或山间的林木里。推门,家家户户都拥有一片海。山山水水间,郭思齐体会到被生命环绕的滋味。他常去滩前捉鱼逗虫,去山中听溪观鸟,看动物们如何进食,如何打斗,如何繁衍生息。直到现在,他还常随身带着不同品种的蛐蛐,听它们脆生生地叫。他喜欢有个生命伴在旁边。

清水湾位于香港新界西贡区,居民多为客家人
在英国牛津大学读博期间,他常去车程一小时外的伦敦游走。戴着墨镜混在伦敦塔桥和皮卡迪利广场的人潮中,他让大家推着走,抬头便看见高楼一排排地往后退。身边人或低眉,或谈笑,或举着手机新鲜地拍照。他常看得入迷。伦敦城里什么样的人都有,每个人的喜怒哀乐似乎都与他有关。
郭思齐喜欢观察万物,热衷于厘清他们行为背后的脉络,这与尊敬每一个生命、将个体的独特视作馈赠的神经科学不谋而合。
1
智识挑战
我们常在新闻头条读到这样的研究:报道亮出一张大脑快照,称发现了“合作”、“信仰”、“恐惧”的神经机制。科学家并不总为此类发现兴奋,因为事实证明,这些五颜六色的大脑扫描图像里,有相当一部分不过是海市蜃楼,掩盖了大脑的真实图景。
对于神经元组成的阵列如何与复杂行为相关联,科学家仍处于理论构建阶段,甚至连大体框架都还没搭好。有人说,神经科学尚未遇见它的牛顿。郭思齐认可这句话,这亦令他步履不停。
他至今发表了40多篇学术论文,其中数篇发表于《科学》(Science)、《神经元》(Neuron)、《电子生命》(eLife)、《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)和《自然·人类行为》(Nature Human Behaviour)等影响力深远的期刊。
2015年,郭思齐结束意大利罗马圣卢西亚医院的博后研究回国,担任华东师范大学心理与认知科学学院副教授。很快,他拥有了自己的实验室和团队,往后数年里主持过一项国家自然科学基金项目、三项上海市科委科技项目、一项教育部人文社会科学研究项目。
实验室位于上海,已从起初的两三人发展至如今的十余人。团队每一位成员都经他亲自面谈录取,都对钻研神经科学抱有十足的热忱与专注。实验室重点研究情景记忆(episodic memory),即对自传性事件(时间、地点、情感等)的记忆,并从三个方向解读情景记忆:回忆的内省(元记忆)、记忆中时间信息的编码、以及记忆的(再)建构性。

郭思齐与实验室成员
王雷是郭思齐回国后最早结识的人,他回忆二人初次见面的场景,“那会儿郭老师戴个墨镜,一副刚刚度假归来的模样,还留着一小撮胡子,普通话吃力,港范十足。”
王雷主要从事猕猴记忆与认知的研究,与郭思齐一同搭建了早期的实验室。“郭老师对猴子非常上心。为了让猴子吃好住好,还为它们建造了广场,里面有秋千、水桶、太阳灯等许多丰容设施。”这是王雷在他处鲜少见到的对实验动物的尊重与爱护。
“郭老师推崇牛津环境下的实验室,许多标准与国内厂家不同,比如设施安全性、动物福利保障等。郭老师要求更高,不妥协,我们前期与厂家艰难周旋了很久。” 这般严谨让二人吃了不少苦头,却也为往后实验的推进铺平了道路。
王雷形容郭思齐有一种在前人研究中敏感找到突破口的天赋。比如一项对猕猴是否能回忆往事的研究。前人发现啮齿类动物能够进行记忆回放,但人类之外的灵长动物是否有此能力尚未可知。对此,郭思齐带领团队以自然化材料为记忆载体,配合猕猴行为学与计算机方法,最终找到了猕猴记忆回放的证据。这是学界第一项针对猕猴情景回放与时序记忆的研究,成果得以在《电子生命》(eLife)发表。

实验中,猕猴以触摸屏幕的方式完成任务。猕猴需要观看一段视频,2秒空屏后,需要对视频中抽取的图片进行时序判断,并触摸先看到的那张图片以获得奖励。对该研究的详细报道见此。
对郭思齐而言,每一个新发现,无论大小,都值得兴奋和庆祝。因此总能看见他拉着大家去喝一杯,顺便畅想之后的伟业。
郭思齐常问学生,你们做研究的价值是什么?有的同学说希望医治病患,譬如阿尔兹海默症或精神分裂症患者;有的想做出一番事业,实现自身价值;有些则是在学术中找到了持久的乐趣。
这也是郭思齐一直在思考的问题。潜心神经科学十余载,他发现智识挑战最让自己“过瘾”,团队向着同一目标进击的热血亦为他所珍惜。被问到学术上的终极目标,他愣了几秒,反问,“为什么要有终极目标?”他从没想过做到什么样就不做了。一如苏格拉底将“未经审视的人生不值得活”奉为信条,郭思齐受不了没有智识自由的生活。这里的自由,亦包含探索一切未知的勇气与纯粹。
“许多产品,十几年,甚至几年就会过时。但研究不会,八十年后,我不在了,我们的研究工作有可能还会在历史洪流中延续。就像我握着前人的成果向前走,后人也会在我之上走得更远。”
2
“他让你相信,好事会发生”
从教六年, 郭思齐的学生大多正朝着成为科学家的目标奋进。
蔡禹甸第一次见到郭思齐时,他正向学生介绍自己的研究方向。“郭老师的画风跟所有人都不一样。大家穿着随意,只有他正装笔挺,讲着香港口音浓重的普通话。后来听学长说,郭老师为那次发言准备了很久。可惜整场下来我听得不是很懂,既因为课题难,也因为口音。郭老师也意识到这个问题,花费很多精力练习普通话。第二年明显提升,第三年甚至都能讲成语了。”
不止一个学生提到了郭思齐的普通话进化史。左淑珍和老师第一次长聊就聊崩溃了。“郭老师对我单向输出了一小时,我没听懂一句话。我心想,完了,这怎么办?只能跟他摊牌。他随后用一封长邮件又复述了一遍。郭老师还特别喜欢说成语。比如‘自作主张’,他只会说‘自’,就一直在那儿‘自自自’,悬在半空,我们要去猜他说什么。逐渐我们都练成了他说一个字,我们领会后三个字的能力。”
郭思齐的学生,大都和他本人一样乐观欢脱。有些天生如此,有些则是受到感染。譬如一位“后天”乐观的同学起初实验不顺,常在朋友圈里发些伤春悲秋的文字。郭思齐看见会在心里记下,不立刻去开导,除非真摔得不轻才出马。这在他看来是必经之路,每个科研人都必须练就一颗强心脏。
蔡禹甸在跟随郭思齐的四五年里,慢慢理解并认可了老师的执着。“郭老师认定的事一定会做。比如我们做数据分析,他坚信一定能出结果,做了没有,他让我继续,做了还是没有,再继续……很多时候,做着做着真的就有结果了。”
他如此形容郭思齐对自己的影响:“郭老师的乐观真的会感染到你,让你相信好的事情会发生。这能让人充满力量,让人有一种愿意去抗争的信念。他让我也想成为一个像他那样能感染别人的人。”

“乐观”是学生们形容郭思齐时最高频出现的词
回国五年多来,团队是郭思齐收获的最大惊喜。“可以跟这些学生合作,是我们的缘分。他们让一切成为可能,每一个人的奋进都是对我的鞭策。”
3
投身科研,越早越好
在昆山杜克,自由开放的学术环境,给了郭思齐进一步发展教学与科研的土壤。
大二的蒋敦翰高中看完《国家地理杂志》中一篇关于人脑的报道,一下子就喜欢上了神经科学,也因此成了郭思齐在昆山杜克的第一批学生。“郭老师第一堂课就告诉我们,他在学术界还很活跃,大家有科研兴趣可以去找他。他还把资源拿出来与我们分享,譬如为我们介绍大牛,连接数据库等。”
郭思齐希望锻炼同学们的探究能力,布置的作业往往出其不意。比如他会让学生去评估伊隆·马斯克脑机对接(Neuralink)的突破与局限;又或是让学生课上花十分钟读完一篇关于电生理的论文,随后立即讨论研究方法。
在郭思齐的支持下,蒋敦翰决定开始自己的第一项研究,正在大量阅读论文、细化研究方向的阶段。一切才刚开始,他就已觉时间局促。他不解的是,为什么经过健身房,还能时常看见需要同时照顾教学、科研、实验室,外加辅导二十余名学生的郭思齐。“他,不用睡觉吗?”
来自杜克大学的访问学生谢安琪是郭思齐的学生助理。在老师的指导下,她申请到了杜克大学 Bass Connection 项目的研究资金,希望从元认知角度出发,降低种族偏见。元认知,通俗说即是自知之明。一个人如果是种族主义者而不自知,他就很难调整,反之则有望改善。安琪以此为突破口开展研究,时间紧任务重,她常需熬夜。意外的是,她凌晨两三点给郭老师发去的消息很快就能收到回复。
郭思齐当然也会累,但研究带给他的持续兴奋,比咖啡因更奏效。不过他仍常向有志学术的学生强调一件事:尽早读完书,然后尽早投身科研。年轻人精力更足、更高效,这是无法撼动的自然法则。

已故的日本数学家冈洁在年近八十时曾感慨:人类在数学领域创造出来的知识已堆积如山。一个年轻人从接触数学,一路学到抵达数学的边界之墙,很多就要耗费一辈子。如果他想在到达边界后,还要把整个数学的版图再往外推出一点点,需要两个条件:天才和长寿。我很幸运,这两个条件都具备,但我也只能到走到这里而已了。
科学世界的残酷与迷人,在这段话中得以尽显。郭思齐亦知前路漫漫,道阻且长。可正是这个中艰险,为科学披上甲胄,许了它绵延千年的光彩。
未来,他计划在神经科学领域辟建更多方向。他才四十出头,团队更是年轻,这将是他们的黄金时代。

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