專訪享受創造之樂趣的科學家孫飛教授

化學及生物工程學系副教授孫飛是國家自然科學基金委員會「優秀青年科學基金項目」得主，他於早年發明了一種具刺激響應性的蛋白質智能水凝膠，有潛力在藥物傳送和幹細胞治療範疇發揮功用。孫教授對動手創造充滿熱誠，並已著手以「絲」為下一個實驗題材。新物料所探索的絲並非歷史悠久的蠶絲，而是強度可與鋼鐵匹敵的蜘蛛絲，可望成為傳送藥物的工具。

才情橫溢

孫教授是一名80後，在美麗寧靜的江蘇省鹽城鄉郊土生土長，這裡以源遠流長的歷史文化聞名。小時候的孫教授除了常與友人在家中後園無拘無束地玩樂，也特別熱愛閱讀，這方面的好奇心令他在友伴當中特別出眾。他喜歡廣讀，包括文學、歷史、科學類的讀物都有所涉歷。套用他自己的說法，「凡是印刷出來的都會讀，從來不挑」。孫爸孫媽為了滿足兒子的求知慾，努力為他張羅所有印刷資料，所以孫教授從七歲起便接觸科普系列《十萬個為甚麼》。到了12歲時，以零用錢購入了史堤芬．霍金《時間簡史》的中譯本。著作把他帶進了物理世界，令他滿腦子都是時間旅行、第四度空間、時間之箭、黑洞、熱力學第二定律等奇思異想。

孫教授說：「讀好書是獲得啟發的好方法，有助培養對特定領域的興趣。」到了今天，孫教授仍保持著廣讀文史哲書籍的習慣。

少年時代的孫教授經常名列前茅，而且多次贏得省級物理、化學和數學比賽。他中學時升往附屬於南京大學的蘇州實驗中學，在普通高等學校招生全國統一考試的化學科中取得滿分成績，於2003年獲享負盛名的北京大學取錄，修讀化學。有趣的是，當年孫教授的第二和第三志願分別是北大的歷史和國際關係，可見這位充滿好奇心的知識份子興趣廣泛。在北大就讀期間，孫教授繼續贏得院校物理比賽的一等獎，也是其他獎項和獎學金的常客。

年輕的孫教授從本科二年級開始，便與北大的研究生一起在實驗室工作，一方面累積了豐富的研究經驗，另一方面也掌握到紮實的有機化學基礎知識。他有整整兩年參與了天然產物有機合成的實驗，以合成一種在大自然中可以找到、已證明具有醫療作用的有機化合物。整個專案涉及29個反應步驟。孫教授說：「很榮幸能夠在年輕時代和優秀的北大研究生一起參與這種規模的專案。」後來，他繼續就相關課題研修和撰寫畢業論文，並獲授北京大學校長本科生研究獎學金。

至2007年，孫教授負笈美國，在芝加哥大學攻讀化學博士學位，師從何川教授，再於2012至14年轉至加州理工學院，在2018年諾貝爾化學獎得主Frances H. Arnold 教授的指導下進行蛋白質工程的博士後研究。

在兩所美國頂尖大學研修期間，孫教授爭取每一個機會，與來自不同文化背景和國家的人交朋友，互相切磋啟發，同時培養人際交流技巧。「加州理工學院和科大非常相似，優秀的學生和傑出的教授都很樂意分享。這種情況是相互性的。你可以隨意和人聊天聊上半天。有時候，好的點子需要火花才能燃起。這些火花可能來自你的學生或隔壁的同事。所以在一所推崇共融和知識交流的院校工作和學習，可以說是一種幸福。」

孫教授在加州理工學院的最大收穫，是認識到人需要博學多才。他相信聆聽他人和保持開放的胸襟，是學者實現博學多才的關鍵。他喜歡引用儒家諺語「君子不器」 ，深信擁抱新知、時刻為改變做好準備尤為重要。

熱衷創造，成效可期

孫教授既然熱愛創造新事物，他為化學著迷便不足為奇。他說：「化學關乎結合理論知識和創作技能，繼而為現實生活帶來即時影響。我們中國人擅長製造和改造東西，數千年來一直是製造業強國。中國古代發明的絲綢、紙張和瓷器都與化學息息相關。蠶絲是一種蛋白質材料，可以組織成富彈性和美麗的物質。紙張發明於漢代，去除雜色正是氧化過程。瓷器會在製造過程中改變顏色。現代化學家要到近代才能逐一解釋這些程序和做法。」

孫教授和團隊正在以現代科學中的材料科學、合成生物學和基因工程，來生產「絲」這種先輩製造過的東西——所指的是蜘蛛絲而不是蠶絲。他說：「有人把堅固而穩定的蜘蛛絲比喻為『生物鋼』。蠶絲可以大規模生產用於服裝，蜘蛛絲則有潛力成為傳送藥物的工具，幫助軸突和骨骼再生，不過當中涉及更為複雜的生產過程。」孫教授的實驗室現時已有能力製造蜘蛛網，他和團隊正在研究新的蛋白質工程策略，使蜘蛛絲物料發揮功能，並已在美國申請了臨時專利。

這位滿腦子創新想法的發明家認為創造過程是一種探索。他表示：「我們研究人員在探索過程中找到無比的樂趣，享受當中的過程和自由。我們會測試異想，但也不得不靜候結果，確認研究能否在現實世界產生影響。我們當然會為成果能夠轉化為應用而感到高興，但即使落空我們也不會耿耿於懷。我們既不過份進取，也不會試圖獨力解決全球挑戰，因為這些挑戰往往需要各方共同努力解決。我們只是熱衷於邁出第一小步，從而為社會提供選擇和獨特視覺。我非常享受探索的過程。」

水凝膠初嚐成功滋味，繼續砥礪探索未知

孫教授享受工作、克盡己任，在科研上已取得驕人成果。他和團隊已研發出一種智能水凝膠，可以在再生醫學的領域中，成為幹細胞這個關鍵元件的載體。傳統水凝膠以合成聚合物或生物提取物製成，可能會引起過敏，但孫教授的智能水凝膠則是由細菌培養合成製成，與人體組織非常相似，有望減低過敏和身體排斥反應。作為藥物載體，他的固態光敏水凝膠可以在光照下迅速液化，令在人體內控制藥物釋放變得可能。他指出：「理論上，它可以促進受損器官癒合，為患者提供器官移植以外的選擇。」

孫教授憑藉優秀的研究表現，於2021年獲國家自然科學基金選為「優秀青年科學基金項目」得獎者。該計劃旨在表揚在基礎研究方面取得成果的優秀年輕學者（男性38歲以下，女性40歲以下），並為他們提供為期三年的研究資金，幫助他們在新領域進行創新研究。

他說：「研究人員在事業初期得到資金的幫助，在財務方面感到安穩，便能放膽探索新想法。我也正在嘗試一些冒險的研究，其中一個方向是探討以基因改造的單細胞構建功能性生物材料的可行性，這些材料可以生長、自我繁殖和自我修復。研究人員總愛嘗試有風險的新想法，我們一直探索未知、追尋尚未求得的答案和完成未完善的課題。很多時候，我們更希望得到不似預期的結果，一切按部就班的話便會令趣味大減。大學為我們提供空間，研究天馬行空的課題。」

教學相長 互相啟發

孫教授強調研究人員很多時都是被難題帶領、被好奇心推動，他說：「最優秀的教育都是在實驗室裡發生，因為學生有動力尋找和解決問題。我希望看到學生有能力找出問題、想到答案。」他認為與其推動學生發表論文，啟發學生找到自身定位和研究創新概念更為重要。

很多教授回想加入科大，都是因為這裡雲集頂尖的教員。孫教授則表示他效力科大的原因，是希望在優秀學生樂意選擇的院校任教。「科大能夠吸引很多好學生，人和是最重要的因素。這是Frances Arnold教授告訴我的，要遇到好學生，就要到他們會選擇的院校工作。」

孫教授深信「三人行，必有我師」，也很認同「弟子不必不如師，師不必賢於弟子」的看法，他期望能為學生提供平台，鼓勵他們互相啟發、積極努力，做到吾性自足，不假外求。

對孫教授來說，科大就像知識交流的世外桃源，也是他成家育兒的好地方。

談到年輕人都是社會未來的棟樑，孫教授表示他希望大學能為弱勢學生提供更多資源，幫助他們實現夢想。對於那些偶爾受情緒困擾的同學，孫教授建議他們多閱讀、多聽取其他人的意見，盡量不要擔心太多。「就如托爾斯泰說過，耐心與時間是最強大的鬥士。有時候只要慢下來，事情自有轉機。」

孫教授寄語同學勿忘初心，為成就博學多才而努力。他說：「無論其他人有什麼背景，都可以是我們的學習對象。只要遇到願意分享自己故事的人，一定要與他們切磋交流。」

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• 工學院新聞（2021年8月31日）: 孫飛教授獲選為國家自然科學基金「優秀青年科學基金項目」得獎者（只備英文版）