在世人眼中，年届耄耋或许意味着淡出一线、 在安享退休生活。然而，1991年诺贝尔生理学/医学奖得主Erwin Neher教授，却作出了截然不同的选择 —— 81岁高龄的他，依然活跃于科研一线，并跨越万里，扎根粤港澳大湾区，在澳门与深圳同时设立实验室，继续探索生命奥秘的征程。

对他而言，粤港澳大湾区不仅是科研的沃土，更是传承与播种的平台。他在这里悉心指导青年学者，以“培育人才，而非仅培育项目”为核心理念，将科学的种子播撒在充满活力的土壤中。面对大湾区高速发展的产业节奏，他敏锐地指出，真正的突破性创新往往源于全新的知识发现，唯有夯实基础研究的土壤，给予其充分的耐心与自由，才能为产业变革提供不竭动力。

本文首发于《科技与金融》2026年2月刊

文丨张孟月 校对丨吴政希

图丨由受访者提供

Q 《科技与金融》

A   Erwin Neher

结缘粤港澳大湾区：

从澳门创新药物研发到深圳脑科学前沿

Q ：您先后在澳门和深圳建立了实验室，最初是什么吸引您来到大湾区？

A：我与澳门科技大学（以下简称澳门科大）结缘的契机，源于受邀参加一场研讨会。参会期间，我参观了澳门多所大学的实验室，发现这里天然化合物的分离纯化、功能鉴定及药理研究水平很高，激发了我重拾并深化对离子通道研究的兴趣。不久之后，我就在澳门科大建立了实验室，为当地科研人员提供指导，共同研究源自中药的化合物对离子通道的作用。

澳门在中医药研究方面具有独特的资源与长期的传统。在我看来，中医药是一个蕴含了无数未知活性物质的“宝库”，通过现代科学方法阐明单个化合物的作用机理，能帮助理解化合物如何在中药复方中协同起效。澳门科大的实验室为我提供了深入挖掘这个“宝库”的绝佳平台。

而在深圳建立实验室，则源于曾经的学生替我联系了深圳先进技术研究院（以下简称深圳先进院），其有一支科研团队专注于脑机制、脑疾病和脑功能研究，与我过去二十多年研究的核心领域—— 钙离子在细胞信号传导，特别是神经递质释放与突触可塑性中的作用—— 高度契合，我们可以在成瘾、情绪障碍等与神经可塑性失调相关领域开展合作。

事实上，为优秀青年人才提供独立发展的平台，培育新的研究团队是我长期践行的科研理念。深圳优厚的“人才计划”使我能够招募曾在我的实验室受训、现已回到中国的优秀青年科研人员。而深圳先进院在脑科学领域的布局，则与我想探索的大脑情绪与奖赏调节机制高度一致。因此，与其说大湾区吸引我前来，不如说是它为我提供了宝贵的机会，使我得以在职业生涯中最核心的两个研究领域继续贡献力量。

Q：在具体运作中，深圳实验室和澳门实验室如何实现优势互补、相互协作？

A：两地的实验室形成了非常自然的互补与协作关系。在基础研究方面，澳门实验室专注于从传统中药中分离和鉴定天然化合物，并研究其对离子通道等靶点的作用。而这些潜在的活性化合物正好可以为深圳实验室在脑疾病机制（如成瘾、情绪障碍等）方面的研究，提供创新的候选药物或研究工具。反过来，深圳团队在脑科学前沿领域的研究，特别是在神经元信号与可塑性机制上的发现，可以反馈给澳门的团队，为他们研究中药化合物的作用及临床应用提供更精确、更前沿的生理与病理机制框架，指示他们应该关注的方向。

就我个人而言，同时领导两个实验室在客观上发挥了关键的“桥梁”作用。两个实验室之间定期举行联合组会，共同制定研究计划。最重要的是，这种模式成功地将两地优秀人才相链接，他们交流想法、互相学习，形成了跨地域、跨学科的研究团队。即便未来我的直接参与减少，我依然深切希望，这种宝贵的交流传统能够以某种形式制度化地延续下去。

从膜片钳到AI：

诺奖技术的融合与演进

Q：您所揭示的神经疾病与成瘾的机制，如何变革现代神经精神类新药的研发模式？

A：我们当年获得诺贝尔奖的工作是创建了一种测量细胞生物电活动的新方法—— 膜片钳技术。这项技术的突破在于：一是其测量灵敏度相比传统方法提升了近百倍，足以检测到单个离子通道开关所产生的皮安级电流；二是我们研究细胞的方式发生了根本改变，变得更加温和与非侵入性。

在传统电生理学研究中，研究者必须用尖锐的玻璃微电极刺入细胞内部进行记录，这极大地限制了研究对象的范围，通常只能应用于像无脊椎动物（如蜗牛）神经元那样体积巨大的细胞。而我们发明的膜片钳方法则通过在细胞膜表面形成一个极高电阻的紧密封接，实现了对微小膜片的电学隔离与测量。这项技术首次实现了对医学价值重大但体积微小的人体细胞（如心肌细胞等）电生理特性的直接研究。

这项技术开启了一个全新的研究篇章，使我们能够在完整的活细胞中，以前所未有的精度直接观测其功能的核心执行者—— 离子通道的动力学特性。具体到药物研发上，这种能力是变革性的。例如，我们现在可以在药物开发的早期，就在表达特定人类离子通道或受体的细胞上，直接、实时地检测候选化合物对其功能的精确影响，这为理解药物作用的分子靶点和机制提供了直接证据。同样，在模拟病理状态（如心肌缺血、神经元异常放电）时，我们可以系统地解析整个功能环路中所有相关离子通道的协同或失衡作用，从而识别出关键的治疗干预靶点。

因此，利用膜片钳这样的工具，可以将基础研究到药物应用这条非线性的研究转变为一种反复迭代与双向验证的过程。它让“基于机制”的药物设计不再是空谈，而是建立在对细胞与分子动态过程的直接观测之上。

Q：您在澳门的实验室运用膜片钳技术研究中药。该技术如何从生物物理维度，揭示中药的分子作用机制，从而助推其国际化？

A：我们工作的核心，是用现代生物物理学方法诠释传统中药的智慧。中药包含了众多由植物进化产生的天然分子，这些分子是植物为了防御食草动物、抵抗感染等生存目的而合成的，其本质功能是与动物（包括人类）细胞内的特定信号分子或离子通道发生相互作用。

膜片钳技术在这里发挥着“分子解码器”的关键作用。当从中药里鉴定出潜在活性成分后，我们就采用该技术在活细胞上直接、定量地检测该成分的精确作用：例如，它是激活还是抑制了某个特定的离子通道？它如何影响神经元的电信号？这就能将中药“清热解毒”“活血通络”等传统功效，转化为现代科学可理解的分子机制。

更重要的是，过去半个世纪的生物学研究证实，从动植物到人类，许多基础的细胞信号机制在进化上是非常相似、高度保守的。因此，植物中用于干扰其他生物（如昆虫）的化学物质，有很大概率也能与我们人类细胞中的靶点结合并发挥作用。这正是许多现代药物（包括源自天然毒素的药物）发现的共同逻辑。

因此，运用膜片钳等技术系统地阐明中药成分精确的作用靶点和量效关系，是推动中药获得国际科学界认可、走向规范化和全球化的基石之一。这不仅能验证中药的传统经验，更有望发现全新的药物先导化合物，实现传统医学与现代药学的深度融合。

Q ：利用AI与生物物理技术研究离子通道也是澳门实验室的研究课题之一。您认为AI将如何加速生物物理学的创新？其中存在哪些关键的机遇与挑战？

A ：结合我们的科研实践来看，AI确实带来了显著机遇，但必须清醒地意识到，它的能力有其固有边界。用好AI，必须认清这条边界在哪里。

不可否认的是，AI是目前处理复杂生物数据的重要辅助工具。具体到离子通道研究，它主要发挥下述作用：第一，它是一位不知疲倦的“文献专家”，帮助研究者瞬间整合全球关于某个特定通道或药物的全部已知知识，远超人脑记忆极限。第二，它更擅长在海量的实验数据（如膜片钳记录下的数百万种电流数据）中识别出潜在的相关性，为人类研究者提示可能被忽略的研究线索。

然而，关键挑战也恰恰源于AI当前的能力边界。首先，AI本质上是“回顾性”的，它善于总结过去的数据，但难以自主“展望未来”或设计全新的实验路径。其次，这也是产业化中必须警惕的一点：AI擅长发现“相关”，却难以判断“因果”。在药物研发中，知道A分子与B通道活性“相关”远远不够，我们必须弄清是谁直接影响了谁。目前AI研究的焦点之一，就是突破“因果推断”的难题。正如人类在实验室中通过主动调控参数来观察系统响应，未来的AI需要发展出自主设计实验并推断因果链条的能力，这将是“AI+生物物理”迈向颠覆性产业应用的关键。最后，AI擅长处理基础工作，但在需要决策、进行深层思考等方面，它还无法替代人类研究者的角色。

Q：在从事科研工作时，若核心假设或关键实验遭遇挫折，您通常如何调整心态与研究策略，并最终将“失败”转化为新的研究方向？

A：科学家工作的根本驱动力是对某个特定问题的着迷与求解的渴望。当你基于一个假设独立设计实验时，出现非预期的结果——即所谓的“失败”，也是研究过程的固有组成部分。

实验失败后，需冷静分析两种可能：一是你的核心方向有误，二是实验技术方法存在局限。因此，你必须调整方法，反复验证。如果依然失败，就必须追问：这个“失败”本身是否正在向我传递某种重要的科学信息？无论如何，驱动你的不应是发表论文或获得某项荣誉，而是那个待解答的问题。

我们在开创膜片钳技术的早期，曾试图测量单个离子通道的电流，尽管尝试了许多实验方案，仍屡试屡败，令人沮丧。后来，我们决定“战略暂停”，转而进行一项与研究方向相关、但更传统的电生理实验，从另一个角度研究离子通道的特性。

一年后，当我们带着新的认知与经验，重新审视最初那个看似无解的难题时，竟取得了突破。事实上，在我漫长的科研生涯中，类似的场景反复出现。因此，我建议，当你面对一个难以逾越的障碍时，最有效的策略有时并非强攻，而是暂时后退，将精力转向其他相关的挑战。在看似远离的探索中，你已悄然积累了新的工具与视角。当你再度回归时，昔日的障碍往往已不再困难，解决方案也变得触手可及。总而言之，科研是一个需要从多角度反复审视的非线性过程，但这离不开对问题本身持久而专注的坚持。

粤港澳大湾区创新方程式：

优化产学研循环，把握研发节奏

Q ：基于您对全球科研生态的观察，如果粤港澳大湾区希望建设世界一流的研究环境，它应具备哪些核心优势，并优先弥补哪些关键短板？

A ：我认为，建设健康、高效的科研生态，关键在于维持产学研三者间的动态平衡。大学的核心使命在于教育人才与创造新知，科研机构应专注于开展深入的前沿探索，而产业界则重在将新知识转化为实际应用。突破性应用往往源自全新的知识发现，而非对旧知识的反复挖掘。大学与科研机构所创造的新知识，才是孕育革命性应用的土壤。因此，必须从系统层面保障三者各司其职、协同发展，才能实现科研生态的长远活力与最优产出。

我观察到，不仅在中国，在英国、德国等国家都存在着一个普遍问题：政策与社会有时会过分强调“立即应用”。这种压力可能驱使研究人员被迫从旧知识中“挤”创新，而不是去创造新知识，这不仅让他们处境艰难，而且从长远看也会削弱创新的动力。

粤港澳大湾区聚集了广东、香港、澳门的众多高校、科研机构和企业，产学研之间有很多交流与合作，发展非常迅速。如果能有意识地避免急功近利，致力于构建和维护产学研之间良性的互动循环，让新知识能够自由产生并被有效转化，就有助于构建世界一流的科研环境。我十分看好粤港澳大湾区发展为全球脑科学与神经科学研究领域的“创新策源地”与“人才中心”。

Q ：在粤港澳大湾区这样产业驱动力极强的环境中，应如何平衡产业节奏与科研规律？尤其在“脑科学—生物医药—医疗器械”链条中，哪些环节应加速，哪些需保持耐心？

A：我并不认为速度与耐心在科研中存在根本矛盾，关键在于区分不同阶段：在基础研究阶段，必须给予充分的时间与耐心，不可急于求成。例如，若资助方要求在一两年内就开发出领先的新药，这通常是不现实的—— 药物从研发到上市往往需要数十年，且失败率极高。因此，决策者（如资助机构）不应期待基础研究能在短期内带来直接回报。解决科学问题需要从多角度反复探索，这一过程必然耗时，但一旦取得突破性发现，就应迅速行动，抢在竞争者之前将成果推向应用。

而在产业链条方面，脑科学、生物医药、医疗器械等都在快速发展，也都需要大力支持。但我更想强调一个理念：“培育人才，而非仅培育项目。”例如，不应预设“解决阿尔茨海默病”这类具体目标，然后让整个实验室去执行。真正有效的方式，是寻找并支持最优秀的人才，给予他们宽泛的探索空间。顶尖的大脑自会产生新的理解，也会发现新的治疗方法与创新应用。