学术之星
王嘉伟
上海交通大学第十届
上海交通大学研究生“学术之星”评选活动作为交大研究生最高水平的学术评选活动，旨在深入贯彻落实全国教育大会精神，选树品学兼优的交大研究生典型，发挥朋辈引领作用。
在“学在交大”的氛围中，他们以探索回应未知，以创新推动前沿。本期专访，让我们一起走近这位“学术之星”，聆听他的科研故事。
人物介绍
王嘉伟，生命科学技术学院2022级硕博连读生，师从倪俊副教授，研究方向为合成生物学与酶工程。入选2025年中国科协青年科技人才培育工程博士生专项计划。目前共发表论文10篇，其中以独立第一作者在Cell期刊发表研究论文，研究成果入选“2025年生物制造颠覆性创新成果”和“2025年世界人工智能与生物医药十大研究进展”。曾获中国国际大学生创新大赛全国赛区金奖、博士研究生国家奖学金、上海交通大学吕志和科学园交叉博士生学术论坛一等奖等。
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请简单介绍一下您的研究方向。
我的研究方向是合成生物学和酶工程，这两个方向都指向当下很热的一个词——“生物制造”。目前，由合成生物学驱动的生物制造，市场规模已达万亿级别，产品也早已进入日常生活，比如大家熟知的mRNA疫苗、玻尿酸、胶原蛋白、赤藓糖醇，都属于生物制造的成果。作为典型的新质生产力，生物制造已经连续两年被写入政府工作报告，在十五五规划中也被列为七大未来产业之一。当前，生物制造正在从根本上改变物质的生产方式，近年来领域内实现了二氧化碳人工合成淀粉、阿片类药物生物合成和青蒿素的发酵生产等。这一个个技术突破背后的核心要素是酶。如果说生物制造是一辆飞驰的汽车，那么负责催化反应的各种蛋白质（酶）就是发动机。而合成生物学，就是那不断优化发动机性能、甚至重新设计更强劲动力系统的工程师
在您看来，您所研究的方向目前在学术界的发展处于什么阶段？这一领域的理论基础以及近年来的前沿进展中，有哪些是比较值得关注的？
为了提高“发动机”（酶）的动力和生物制造的效率，科学家们不断探索新的底层技术。从2018年诺贝尔化学奖“酶的定向进化”，到2020年诺贝尔化学奖“CRISPR/Cas9基因编辑技术”，再到2024年诺贝尔化学奖“蛋白质设计和结构预测”，这些技术大多聚焦于单一酶的设计优化。尽管对多个酶进行合理组装可以极大地提升生物制造效率，但在过去的50多年里，并没有能够成功开发相应的多酶设计工具。科学家们只能通过反复试验来摸索最佳的多酶组合方式，这种方法不仅耗时耗力，而且效率低下。这就像要组装一台复杂的机器，却没有说明书，只能靠不断地试错来完成，结果可想而知，人工多酶复合体的设计也是如此。我们的研究工作成功解析了多酶空间邻近性和催化效率间的“密码”，实现人工多酶复合体序列到功能的理性设计，标志着人工多酶复合体的设计从传统的“试错法”迈向了“理性设计”的新时代。
科研经历分享
如果回顾整个科研过程，您觉得自己的科研之路大致可以分为几个阶段？
回顾我的科研之路，大致可以分为三个阶段：
（1）启蒙阶段：本科阶段我的专业方向是应用化学。后来偶然读到薛定谔的《生命是什么》，这本书让我对生命科学的奥秘产生了浓厚兴趣，从此埋下了研究生命科学的种子。
（2）厚积薄发阶段：考研时，我转入生物工程专业，师从倪俊副教授。从应用化学到生物工程，不仅需要补足专业知识，更要从零开始学习实验技能。面对众多未曾接触过的仪器设备和复杂的实验操作，我从最基础的操作开始一点一滴地积累经验。在完成繁重课程学习的同时，利用课余时间积极投身实验室，通过大量实践熟练掌握了多种实验技能，为后续研究打下了坚实基础。
（3）成果积累阶段：在确定研究方向时，倪老师考虑到我的化学背景，建议我研究酶催化。在阅读文献过程中，我发现以往多酶组装的研究多依赖于人工试错，缺乏理性设计工具，整体效率很低。所以我们就思考能否开发一种理性设计工具来加速人工多酶复合体的优化过程。经过不断地尝试以及"实验+理论+计算"交叉范式研究，我们成功地开发出了人工多酶复合体设计工具iMARS，突破了人工多酶复合体序列到功能的理性设计。
科研感悟
在这些年的科研探索中，您有哪些深刻的体会与思考？
回顾这些年的科研历程，我认为自己最大的成长在于培养了解决问题的能力。科研工作中遇到瓶颈与失败是常态，关键在于保持韧性，不轻易放弃。面对困难时，应主动查阅文献资料，持续尝试多种解决路径，同时注重与同行交流讨论，在思想碰撞中拓展思路。此外，我也深刻体会到学科交叉的重要性，从不同学科的视角审视问题，使用不同学科的知识来解决问题，往往能够事半功倍，找到更具创新性的突破口。
您有哪些建议或经验，想分享给有志从事科研工作的学弟学妹？
对于有志投身科研的学弟学妹，我有以下几点建议：第一，凡事赶早不赶晚。不论是做实验，写论文，还是找工作，都要早做准备。因为，计划赶不上变化，原本好好的规划总会被各种突如其来的事情打断和一再推迟。赶早就是为了给这些“突然”腾地方，这样才能游刃有余，应对自如。第二，做事情先完成再完美。无论写文章还是准备演讲报告，有些时候，因为过度追求“完美”，反而成为行动的最大障碍。先完成，能让我们在行动中积累经验、发现问题；再完美，则促使我们把工作不断优化、精益求精。完成只是第一步，真正的价值在于持续改进。
导学关系
能和我们介绍一下您与导师之间的合作模式吗？在您的科研探索过程中，导师主要在哪些方面给予了重要的指导和帮助？
读研期间，我的导师在各方面都给予了我非常大的支持和帮助。在研究方向上，倪老师鼓励我们自由探索，也会帮忙介绍相关领域的专家进行合作指导。在具体的研究过程中，从实验操作、课题构思、论文撰写到项目材料的申请，倪老师都以高标准严要求悉心指导，对我的不足之处精准指正。没有规矩，不成方圆。回过头来看，正是倪老师一次次鞭策与提点，才有了今天的我。特别感动的是，在首篇论文的写作和投稿过程中，我遇到困难也曾想过放弃，正是倪老师的鼓励与坚持，支撑我穿越那段艰难历程，最终得见曙光。
倪俊老师（后排左三）实验室全体成员合照
学术交流
能否和我们分享一下您参加国内或国际学术交流活动的经历？这些活动给您带来了哪些收获和感受？
我参与了多次国内博士生学术论坛，包括上海交通大学"交创"博士生论坛、浙江大学基础交叉博士生论坛以及张江高等研究院博士生论坛等。通过这些经历，我有以下几点体会：第一，博士生论坛是系统性提升学术表达能力的有效平台。在反复打磨与修改报告的过程中，让我逐步掌握了在短时间内清晰、凝练地呈现研究课题的方法，显著提升了学术演讲的条理性和感染力。第二，跨学科交流能力至关重要。尤其在交叉学科论坛中，需要学会将专业内容转化为不同领域专家均可理解的表述，比如通过类比等方式，使其能够准确把握研究的核心价值与创新意义。这对拓展学术视野、促进潜在合作具有重要作用。第三，充分的会前准备是高质量交流的基础。需提前了解会议主题，针对性准备问题清单，并逐页审视报告内容，预判不同层次听众可能提出的疑问。这种系统化的准备策略能够有效提升交流的深度与针对性。
参加浙江大学基础交叉博士生论坛
参加张江高等研究院博士生论坛
课余生活
在紧张的科研节奏之外，您平时是如何进行自我调节、缓解压力的？有哪些经验或建议可以与大家分享？
科研工作的持续高强度投入容易导致身心疲劳，因此建立有效的压力调节机制十分必要。对我而言，体育运动是主要的解压方式。规律的体育锻炼不仅能够促进身体机能恢复，还能够拓宽知识面和社交圈，在打球间隙和不同方向的球友交流，也许就能碰撞出思想的火花。
离开实验室和科研工作时，您平时的生活是怎样的？有没有一些兴趣爱好可以介绍给大家？
我的主要课余兴趣是羽毛球运动，定期参与羽毛球活动使我能够在高强度科研之余获得有效的身心放松，运动后睡眠质量亦有显著改善。倪老师对此也非常支持，每学期专门预定长期场地供我们使用，为日常锻炼提供了便利条件。我还加入了学院的羽毛球队，记得去年参加"体总杯"时，导师专门赞助了统一的比赛队服，鼓励我们为学院争光。这段经历于我具有特殊的纪念意义，从中我学会了团结协作、永不放弃。
参加“体总杯”羽毛球比赛
赛后全队合影留念
小编有话说
在交流中我要配资官网，王嘉伟同学以“汽车发动机”作比，深入浅出地阐释了合成生物学与酶工程在生物制造领域的进展，展现了他对前沿科技的认识与理解。科研历程中，他受《生命是什么》启发，实现了从应用化学到生物工程的跨界探索。在导师倪俊副教授的悉心指导下，他潜心研究，成功开发出人工多酶复合体理性设计工具，实现了从传统“试错法”到“理性设计”的历史性跨越，并以独立第一作者身份在《Cell》期刊发表成果。他深刻体悟并践行跨学科交叉的理念，在“实验+理论+计算”的范式中攻克瓶颈；同时积极参与学术论坛淬炼表达，并以“凡事赶早”和“先完成再完美”的信条指导实践。未来，他期望继续深耕生物制造这一“未来产业”，不断优化底层的“生物发动机”，以创新成果赋能生物经济。其迎难而上的探索精神与极具行动力的务实态度，也为同学们提供了新的思考与启发，鼓励大家关注绿色物质生产领域的发展。
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