段怀川，男，药学与生物工程学院2015级药学本科1班学生。师从胡建平教授。2019年2月，论文《3D-QSAR and Molecular recognition of Klebsiella pneumoniae NDM-1 inhibitors》（肺炎克雷伯菌NDM-1抑制剂的3D-QSAR及其与靶点的分子识别）发表于英国《Molecular simulation 》学术期刊。

酝酿    研究热点的学术表达

2015年9月，刚迈入大学校门的段怀川便有幸获得了参加药学与生物工程学院计算机辅助药物设计课题组的机会。大一期间，他一边完成学业，一边到实验室学习分子模拟技能。到了大二，学校鼓励同学们参加课外学术竞赛，在学长左柯的引导下，段怀川决定参加“科创杯”竞赛，借此巩固和检验自己的专业知识和技能。

选择一个合适的课题是参加竞赛的第一步。在筛选课题的过程中，细菌耐药性课题吸引了段怀川的注意。这是当下的一个热点课题，也是一个极富有挑战性的课题。在得到了学长和导师的支持后，跑图书馆便成了段怀川每天必做的功课。不管是学校购买的知网、ScienceDirect online、Springer电子期刊全文数据库，还是百度学术、谷歌学术等电子学术平台，他都不放过，认真查找阅读每一篇相关的文献。他发现，细菌产生的耐药性中，β-内酰胺类抗生素（青霉素、头孢菌素类）的耐药问题尤为严重，而这与耐药菌产生的β-内酰胺酶有着密不可分的关系。新德里金属β-内酰胺-1（New Delhi metallo-β-lactamase-1, NDM-1）更是可以高效水解几乎所有β-内酰胺类抗生素。通过对近10年来NDM-1的抑制剂的调查，段怀川发现，针对NDM-1开发的抑制剂种类并不多。其中，巯基丙酸类分子是研究得较多的一类。但这类分子对NDM-1的抑制活性参差不齐，且近年来，具有较高活性的巯基丙酸类分子更是鲜有报道。段怀川想若能探明其构效关系及其与NDM-1的分子识别机理或可为高活性的巯基丙酸类抑制剂的设计及后续药学研究提供重要的参考。

肺炎克雷伯菌是一种医院感染的常见致病菌，且耐药性不容乐观。产NDM-1的肺炎克雷伯菌菌株已多次被报道。以该菌产NDM-1作为研究对象具有一定的临床意义。因此，段怀川最终选择了“NDM-1巯基丙酸类抑制剂的分子设计和可能的识别机制”这一课题。

扎实的技术是完成课题的首要前提。段怀川的指导教师是药学与生物工程学院的胡建平教授。在胡老师的悉心指导下，段怀川学习了多种分子模拟技术，如3D-QSAR、分子动力学模拟、分子对接、高斯网络模型、药效团分析和贝叶斯分类等。如今谈起这些模拟技术，段怀川如数家珍。“每一次胡老师讲解技术都很细心。他会认真检查讲解用的每一页PPT是否合理，每一个字是否看得清楚，每一张图片是否清晰。讲解技术时，在需要特别注意的地方，胡老师还会刻意停下来，询问我们是否能够理解，是否做好了笔记。”段怀川说，“除此之外，在实际应用技术的过程中，学长学姐的帮助是不可缺少的，他们会帮助我解决应用中出错的问题，帮我普及原理性的知识，关心我的课题进展，甚至关心我的生活，帮我出谋划策。”实验数据的获取往往要经过几天甚至几周，在遇到各种困难时段怀川并没有气馁，反而越挫越勇。段怀川说，“有一次，在NDM-1数据库的构建当中，需要在较短时间内对大量的抑制剂分子进行计算处理，凭一己之力几乎无法完成。幸亏胡老师指导及时，同课题组孙歆、严潇、谢涛和吴志祥等学长们也伸出了援助之手，该工作得以圆满完成。”

撰写    攻坚克难的执着奋进

“学术论文晦涩难懂，论文隐藏的深层次意思也捉摸不透，这让我非常苦恼和郁闷。为了帮助我渡过看学术论文的迷茫期，胡老师经常陪我读文献，给我讲解，让我能够理解每一句话的深层次意思。还记得，胡老师在给我讲文章之前自己会拿着笔一句一句的把文献提前看一遍，每一页都是满满的笔记，甚至比我自己记的还要多。”段怀川对记者说，“英语并非我的强项，阅读英文文献让人头疼，刚开始的时候，一篇文献要花几天的时间才能够看完，还似懂非懂。但是没有办法，只能咬紧牙关，经过一个多月的练习，英语阅读速度提高了。理解能力增强了，几十篇英文文献也就慢慢啃了下来。”

进行相关模拟计算时，技术是困难的。段怀川刚入实验室时，没有方向感，也没有任何分子模拟基础。在学习每一项技术的原理时都很枯燥并难以理解，但他虚心求教。“在2D-QSAR中，Hansch方程的理解是最困难的，什么化合物的脂水分离系数，H原子取代母体化合物的脂水分离系数，Hammett取代基电子参数，Taff立体参数。学习每一个参数的定义都是具有挑战性的。但是在胡老师的悉心教导下，我慢慢地掌握了这些参数的概念。”段怀川说，“3D-QSAR是常用的针对药物分子设计提供理论基础数据的计算方法。实验过程中，所建立的3D-QSAR模型的相关系数总是偏低，模型需要不断地优化。在尝试了多种方法经历了几个月时间的优化后，我终于构建出了具有良好预测能力的3D-QSAR模型。可是解决了3D-QSAR的问题，后面开展分子动力学模拟时又出现了一堆问题。因为NDM-1含有锌离子，其拓扑的制作，能量的计算等都需要一一解决。这些问题对于我来说都需要创新思维去面对和解决。”

论文的写作是一项困难的工作，为了让论文尽快成稿，段怀川从2018年2月到9月的假期和课余时间几乎全部都在实验室里度过。“实验室更容易获得灵感，遇到问题，也能够得到胡老师以及学长们的帮助和指导。”段怀川说，“胡老师是一位治学严谨的老师。一篇论文，从主线逻辑到每句英文的主谓关系，从段与段的划分到标点符号的准确性，从论文的标题到每个单词的合理性，从配图的选择到配图的颜色搭配选择，从主图到附图，甚至文章的整体格式，字体大小，空格都会严格把控。”在这样严谨的，近似于“强迫症”一般的精细化要求下，段怀川慢慢学会如何完成一篇规范、严谨的论文。

业精于勤。段怀川的论文引言写了不下于30遍。这一过程除了胡老师的指导也少不了左柯和杜文义学长的帮助。历经二十余次改稿，这篇论文终于日臻规范和完善。经过了这篇学术论文的打磨，段怀川在撰写学术论文的思路和规范表述上得到了质的飞跃。

发表    挥发汗水的学术犒赏

论文成稿之后还要寻找目标刊物，尽力发表在较有影响力的刊物上。由于段怀川每周至少阅读一篇相关专业的外文文献，并养成了文献汇报的习惯，在阅读专业期刊文献的过程让他对本专业的相关期刊有了清晰的了解，再加上课题组学长的一些投稿经验或教训，最初选定的是《Molecular Simulation》和《Journal of molecular graphics & modelling》期刊。胡老师对这些期刊进行了仔细对比，对段怀川说：“要分析刊物特点和影响力，并结合该篇论文热点，综合考虑，就拿期刊热度来说，《Molecular Simulation》热度就相对更高一些。”通过对期刊的发展历史，影响因子以及论文的适合度等因素的对比，段怀川为该篇论文找到的目标刊物是TAYLOR & FRANCIS旗下的老牌分子模拟学术期刊《Molecular Simulation》。去年9月，在胡老师的指导下，段怀川怀着紧张而又激动的心情给编辑部发出投稿邮件。

在实验室待了这么长时间，熬过这么多夜晚，而论文才是这一切的学术表达。寄出的不仅仅是文章，而是希望。段怀川说，“论文就是对自己实验研究的一份答卷一样，把自己这几年的所学、所练、所用都以文字的形式交给第三方去评定。”等待编辑部的回复意见是漫长而充满期待的。这三个月等待期，段怀川每天都会查看自己的电子邮箱，查看投递期刊的官网。他既是担心，又是期待。

去年12月5日，段怀川发现邮箱里有一封来自《Molecular Simulation》期刊的用稿回复：“I am pleased to inform you that your article is now in production.”段怀川查看后第一瞬间还不敢确定其意思，通过询问师兄后发现自己的文章已经被接受并且可以发表了，心里瞬间激动起来。期待的这一刻终于到来，他第一时间将喜讯告知了胡老师。付出的辛苦终于有了一个圆满的答案。段怀川心里的石头终于放了下来。他说，这封邮件不仅是对文章的认可，也是对这几年来课题组培养结果的认可，是自己上交给课题组的答卷。

“能在本科学习阶段发表高水平论文，得益于学校提供的良好学术平台。刚进校时，学校为同学们安排一对一的指导老师，正好自己又有幸遇到了胡老师这样一位术业有功、和睦可亲的好老师。他总是循循善诱，及时答疑，不解决问题绝不罢休。导师总是在自己看不到希望的时候，第一时间站出来为我加油打气，鼓励着我，让我坚持到了最后。” 段怀川坦言，“学校举行的‘科创杯’对学子来说是难得的学术竞技平台，既为同学们提供了部分实验经费支持，还为同学们提供了学术研究展示和交流的平台。”

胡建平教授告诉记者，“国际SCI论文发表竞争非常激烈，无论从研究热点、成果，还是话语表达，要求都很高。段怀川同学最大的特点就是执着，敢于坚持，从他有撰写论文的意向到该文刊出，历时16个月。这个过程中，困难不少，但他都克服过来了。”

段怀川在发表高水平学术论文的过程中找到了科研的自信和乐趣。对于未来的科研之路，他也有着自己的打算。他说，“这篇文章只是科研道路上一个开始。大四，我将全身心备战考研。如果有幸考上胡老师的研究生，我将会找一个更适合自己、更感兴趣的研究着力点，用三年甚至更多的时间去深入研究，从不同的方向去分析，做到更仔细、更细心。争取能有一些全新的发现或是对药物设计有意义的抑制机理。”

学海无涯，学术领航。段怀川有了成功初体验，心里更有斗志，暗自定下决心。第二篇、第三篇高水平论文已在他的谋划之中。