文|《中国科学报》记者 王兆昱

在美国加州大学圣地亚哥分校（UCSD）任教20年，王竞做到了系主任、终身教授。但最令他怀念的不是一串头衔，而是一块黑板。

每周，全系20多位PI聚集在一起，由其中一位讲述手头的研究。他们有个特别的“规矩”：不用PPT，而是临场发挥，在黑板上一气儿写出脑中的思考路径。王竞切深感受到，这种讲法能在短时间内“暴露”思维方式。年轻PI可以学到资深PI的思维方式，资深PI也能从年轻人那里获得全新的角度。

今年1月，王竞辞去在美国的教职，回国任深圳湾实验室分子生理学研究所所长。过去四个多月，他把每位年轻PI的论文都读了一遍，反复琢磨这些年轻人的工作。

“要讲透问题，而不仅仅是做出成果。”王竞告诉《中国科学报》。

王竞在深圳湾实验室

以工程学视角“注视”神经系统

作为资深神经生物学家，王竞长期致力于揭示神经回路如何处理感官信息、调控生物行为。他的研究有个鲜明的特点：以工程学视角“注视”神经系统。

“表面上看，‘活的’生物细胞与人类制造的工程毫不相干，但它们的运行逻辑却出奇相似。”王竞认为，物理学的抽象思维，以及工程中的控制理论能从根本上帮助科学家理解神经系统。

拥有这种视角和思维，得益于王竞早期的经历。

王竞出生于海南省澄迈县的一个普通家庭。父母在一家拖拉机厂工作，一家人挤在一间狭小的、没有自来水的平房。少时，王竞每天清晨5点多起床，早餐前晨跑10公里。厂长注意到这个勤奋好学的少年，便将厂里一间厕所改造成小单间，留给王竞读书用。

1982年，王竞以海南理科高考第一名的成绩考入清华大学工程物理系，最初学的是加速器专业。这个专业对他的影响延续至今。在观看电影《无问西东》时，听到“加速器有多大呢？清华园这么大！”这句台词，王竞止不住热泪盈眶。

大三时，王竞转入光学专业。据他回忆，那时清华学生转专业非常自由，不需要考试。直至本科毕业，王竞依然保持长跑锻炼的习惯，并经常和同寝室同学讨论问题直至熄灯，日子充实又简单。

本科学习物理之余，王竞也参与了生物系沈子威教授课题组的研究。“我想学生物”——这个声音在他心中越发清晰。硕士阶段，他决定“换方向”，进入生物系，师从沈子威。

1990年，王竞（左）与沈子威在清华合影

随着学习的逐渐深入，王竞越发感受到，早期学习物理培养了自己极强的抽象思维。在面对科学问题时，他的第一反应不是纠结细节，而是力求看到本质——“它的底层结构是什么”。这为他日后理解神经系统打下了思维基础。清华生物系的两位前辈——蒲慕明、赵南明，都是学物理出身，亦给了王竞很大的激励。

硕士毕业后，王竞决定赴美读博。1991年1月16日，他乘上了飞往美国的航班。当晚，时任美国总统老布什下令发动海湾战争。年轻的王竞初次踏上异国的土地，就见证了这一震动世界的历史事件。

初到美国的半年，王竞在达拉斯西南医学中心研究分子生物学，但他逐渐失去兴趣。此时，爱荷华大学的吴春放教授向王竞递来“橄榄枝”，邀请他研究离子通道与神经元电活动，这正是王竞想做的方向。

王竞将吴春放视为自己在美国的“第一个贵人”。作为博导，吴春放严谨、细腻，尤其重视培养学生“critical thinking”的能力。吴春放对王竞的要求是，“当拿到博士学位时，你要能透彻地理解一切，并且怀疑一切”。

王竞（右）与吴春放在温哥华合影

此后在美国的数十年中，王竞称自己“处处遇贵人”。王竞的英文底子很好，但不免带有“口音”，他害怕开口后别人听不懂。爱荷华大学的一位白人女教师注意到了王竞的犹豫，对他说：“竞，请大胆地表达。如果有人听不懂你在讲什么，那是他在撒谎。”

时光久远，王竞已记不清那位白人女教师的名字，但她的鼓励无疑给了王竞在美国自信表达、坚定走下去的底气。

果蝇也会“饱暖思淫欲”

1997年，王竞去往贝尔实验室做博后，学习世界最前沿的成像技术。那时，贝尔实验室可谓“基础科学的天堂”，跨物理学、神经生物学、人工智能领域的佼佼者会聚一堂，其中有后来成为诺奖得主的John J. Hopfield、双光子显微镜发明人Winfried Denk、神经生物学家David Tank、计算神经科学家Daniel D. Lee和Sebastian Seung……

“每天和他们一起吃午饭、聊天，潜移默化中对我产生了非常大的影响。”王竞说，科研人员的成长不仅仅靠导师，更依赖于与身边人不断交流的环境。

遗憾的是，王竞在贝尔实验室的三年，恰逢它最后的黄金时代。2000年，美国互联网泡沫破裂后，贝尔实验室开始衰落，许多科学家纷纷离开。

之后，王竞去了哥伦比亚大学、诺奖得主Richard Axel实验室。在这里，他率先将钙离子探针GCaMP用于体内细胞成像，在技术层面推动了神经科学的突破。此后，霍华德·休斯医学研究所对钙离子探针进行了八代的工程优化。如今，很多神经科学实验室都在使用这一工具。

在哥大，导师Axel带给王竞的最大启发是：不要随便做课题、什么课题都做，要选一个最重要的问题。选定后，就不顾一切地解答它。

王竞清楚地记得，实验室的博后们常常提出各种看起来“不错的问题”，Axel则毫不掩饰地回应：“我不感兴趣，你可以自己做。” 

“用古语来讲，就是有所不为，而后可以有为。”王竞笑着说。

2004年，王竞进入UCSD任教，一待就是20年。在这里，最令王竞引以为豪的工作，是2022年发表在Nature杂志上的一项成果。该成果使用果蝇模型，揭示了“饱暖思淫欲”背后的神经科学机制。

王竞团队通过对照组实验发现，在未摄入富含蛋白质的食物时，雄性果蝇对面前的异性毫无兴趣，没有丝毫“世俗的欲望”。而饱餐过后，雄性果蝇则会优先展现出求偶行为。

究其根源，从进食到求爱的转变，依赖一种肠道分泌的激素——利尿激素31（Dh31）。果蝇吃了含蛋白质的食物后，该激素含量会上升，导致其行为发生转变。

由此可见，果蝇的“爱情”不是由“心”决定的，而是由“肠子”决定的。

而这项工作的另一个意义在于，它是用神经生物学阐释马斯洛需求金字塔理论的首次尝试。

在心理学中，马斯洛需求层次理论广为流传。人的不同层次需求就像一个金字塔，生理需求在底层，精神需求在顶层。此前，这一理论始终缺乏科学依据，经常受到批评。而这项研究是对该理论的生物学补充。

近5年，王竞的研究重点正是肠脑轴的功能研究。“帕金森病、抑郁症、阿尔茨海默病等神经疾病，其实与肠道有着紧密联系。”王竞说，“肠脑轴是一个通向神经调制机制本质的入口，也许是未来神经科学的一块高地。”

2004年，王竞进入UCSD任教

营造“正反馈”的学术环境

2025年初，王竞回到祖国，加入深圳湾实验室。这里气候温暖、雨量充沛，像极了他出生、长大的那座小县城。

这位顶尖科学家的性格恰似那座小城，温润低调。接受《中国科学报》采访时，他正在做一项细致的工作：阅读所里每一位年轻PI的论文。他想真正了解每一位PI的兴趣点、方向、卡点和潜力，在此基础上和他们“对话”。

他不评判、不指点，而是向年轻PI们提出一些问题，或是新的角度。当遇到读不懂的地方时，他就会重新翻翻教科书，或向年轻人“请教”。

在神经科学中，有一个概念叫“正反馈”，这个词正是王竞想要营造的学术环境——每一位PI都在做自己感兴趣的事情；所有的PI在一起，互相带来正能量。

王竞回忆，自己的人生中也有迷茫的日子。那是在做第二段博后期间，他时而焦虑和担心自己做不好，或是出站后无法找到教职。他在心里憋了又憋，暗自想出了一个backup plan（备用计划）：“如果我找不到教职，就去卖光学显微镜养家糊口！”每每这样一想，他就轻松多了。

而王竞之所以愿意倾注时间和心力，陪伴年轻科研工作者成长，还源于一个很朴素的念头。

王竞的父亲曾经是一位“赤脚医生”。在王竞童年的记忆中，十里八乡谁家有病人，父亲就会蹬上那辆“二八大杠”自行车，到各个村庄给大家看病。父亲过世很多年后，曾经受过帮助的病人家属、子女，还会给王竞的母亲送来一袋米，或是一袋芋头、一袋地瓜、一袋酸萝卜。

“如果有一天，我的学生带着他最得意的一篇论文来看我，我就心满意足了。”王竞说。