摘要：2025年，国际顶级学术期刊《科学》（Science）和《自然》（Nature）在同一个月刊登了来自中国的重大研究成果——神经酰胺膜受体的发现及其在代谢疾病中的作用机制。这两项颠覆性研究的通讯作者之一，正是年仅48岁的孙金鹏教授。

作者 | 《中华儿女》记者 赵汉琪

编辑 | 王碧清

2025年，国际顶级学术期刊《科学》（Science）和《自然》（Nature）在同一个月刊登了来自中国的重大研究成果——神经酰胺膜受体的发现及其在代谢疾病中的作用机制。这两项颠覆性研究的通讯作者之一，正是年仅48岁的孙金鹏教授。

孙金鹏

如今，作为山东大学最年轻的学科带头人之一，孙金鹏带领团队在G蛋白偶联受体（简称GPCR）研究领域取得了一系列突破性成果。15篇顶级期刊论文的背后，是一个中国科学家对科研初心的坚守。国家杰出青年基金获得者、国家杰青延续资助获得者、新基石项目研究员、谈家桢生命科学创新奖获得者……一项项重要科研成果背后，是他十余年如一日在实验室孜孜不倦工作的生动注脚。

这位兼具科学家、探索者、导师多重身份的学者，用他独特的科研哲学诠释着新时代科学家的初心与情怀。

天赋初显，筑牢基石

1976年，孙金鹏出生于吉林敦化。童年时期的他是个典型的东北孩子，性格外向活泼，特别喜欢在户外玩耍。刚上小学时，他的成绩一度不太理想，数学、语文都只有60多分。转折发生在小学三年级那年。原本他只是被老师临时拉去“凑数”参加数学竞赛，没想到竟然获得了全年级第一的好成绩。这次意外的成功让他发现了自己在数学方面的天赋。随后，他跳级进入吉林省实验中学特招班，从此开启了不一样的人生。

中学时期，孙金鹏是个不折不扣的“书虫”。他的阅读兴趣非常广泛，小学五年级，他读完了金庸全集，初一涉猎古龙作品，之后又陆续涉猎《红与黑》、《百年孤独》等世界名著。他还对科幻小说有着浓厚兴趣，尤其钟爱阿西莫夫的《基地》、《我，机器人》等著作。初中阶段，他读过二十四史，还涉猎了尼采的哲学著作。广泛的阅读不仅拓宽了他的视野，更培养了他丰富的想象力。

高中阶段，孙金鹏主攻数学和物理竞赛，原本希望通过竞赛保送大学，但最终没能发挥出最佳水平，与心仪的学校失之交臂。在距离高考仅剩三个月时，他才开始全力备战。“当时我很偏科，英语、政治等科目都是全年级垫底，那时就开始拼命准备。”最终，孙金鹏逆袭成功，数项单科成绩在全省排名前十，顺利考入中国科学技术大学生物系。

在中国科大的日子里，孙金鹏不仅主修生物，还辅修了计算机第二学位，辅修专业成绩甚至比主修专业还要出色。毕业季时，他顺利通过了某知名企业的多轮面试。就在准备前往深圳入职之际，当时的班主任周丛照老师（现任中国科大副校长）的一通电话改变了他的人生方向。“周老师只跟我说了一句话：‘金鹏，记得刚来的时候，你说想当科学家，现在你不想当科学家了吗？’”周老师提醒他不要忘记当初“想当科学家”的梦想，建议他选择保研。

这个“灵魂拷问”让孙金鹏重新审视自己的初心。随后，他选择了科研道路，并在硕士研究生学习阶段进入中国科大著名的牛立文-滕脉坤蛋白质晶体学实验室，打下了扎实的结构生物学和生物化学基础。作为实验室第一个尝试分子克隆的学生，他顺利完成了蛋白质晶体培养的工作。这种对新技术的快速掌握能力，加强了他科研探索的信心。

2001年，孙金鹏赴美深造，在阿尔伯特·爱因斯坦医学院攻读博士学位，师从张仲寅教授。博士毕业后，他迎来了科研生涯的关键转折——进入杜克大学，在日后成为诺贝尔化学奖得主、GPCR领域奠基人罗伯特·莱夫科维茨（Robert J. Lefkowitz）的实验室从事博士后研究。在莱夫科维茨实验室的岁月，不仅让孙金鹏掌握了前沿技术，更塑造了他的科研思维方式。“莱夫科维茨是一个特别强调沟通的人，他喜欢通过讨论来深化对科学问题的认识和理解，我想这正是中国学生缺少的一点。”孙金鹏回忆。这段经历让他深刻认识到跨学科交流和团队协作的重要性，也成为他日后培养学生的重要理念。

从顽皮少年到实验室“大师兄”，从竞赛失利到高考逆袭，从差点成为IT工程师到最终选择科研道路，孙金鹏的成长经历充满了戏剧性转折。正是这些丰富的人生阅历，塑造了他独特的科研视角和坚韧的学术品格，为他日后在GPCR研究领域取得突破性成果奠定了坚实基础。

深耕科研，开疆拓土

2011年，已在美国学习工作10年的孙金鹏做出了人生中一个重要决定——回国。“这个决定并非一时冲动，而是经过深思熟虑的选择。国家很需要人才，我更希望自己的才华能建设祖国。”怀着这样的信念，孙金鹏回到山东大学，开始了他在GPCR领域的深耕。

孙金鹏（前排左四）与团队师生

G蛋白偶联受体（GPCR）是细胞表面最大的受体家族，调控着人体各种生命活动，并且与疾病密切相关。孙金鹏形象地解释：“可以把GPCR想象成细胞的‘天线’，它们分布在细胞表面，专门负责接收外界信号，24小时不间断地把这些信息传递到细胞内部，让细胞做出反应。”

人类能够闻到花香、看见阳光、感受快乐，这些看似平常的生命体验，其实都是GPCR在背后默默工作。它们就像细胞的特种通信兵，把外界的味道、光线、激素等信息精准地传递给细胞内部。此外，现代医学中超过三分之一的药物通过GPCR来发挥治疗作用。可以说，GPCR不仅维系着我们的日常生命活动，更是医药研发的“黄金靶点”。

长期以来，医学界一直认为类固醇激素只能通过细胞核内的受体缓慢地发挥作用。这个理论被写进了教科书，临床应用广泛的糖皮质激素药物正是基于这个原理研发的，其发明者还获得了1950年诺贝尔奖。20世纪80年代，我国神经生理学家陈宜张院士发现，糖皮质激素竟然能在短短2分钟内就使神经细胞产生快速反应。这个发现表明，人体内可能还存在另一种能快速响应类固醇激素的接收器。后来国际研究推测，这种快速接收器可能是一种位于细胞膜上的GPCR，但具体是哪一个始终未能确定。

直到孙金鹏团队在研究中有了突破性发现。他们和山东大学易凡教授合作研究肾脏疾病时，偶然发现一种叫GPR97的膜受体与糖皮质激素有极强的结合能力。这就像找到了激素快速作用的“开关”。随后，团队乘胜追击，又陆续发现了孕酮、DHEA等其他激素对应的膜受体GPR126和GPR64，以及雄激素的膜受体GPR133。

这一系列重大发现明确了很多类固醇激素的膜受体。这个突破不仅丰富了教科书，更为研发副作用更小的新一代激素药物指明了方向。

孙金鹏在GPCR药物研发领域做出的另一开创性贡献，就是提出了“笛子模型”理论，为开发更安全、更精准的靶向药物提供了关键理论基础。这还要从一个药物研发难题说起：传统GPCR药物就像“全开全关”的开关，会同时激活G蛋白和Arrestin（阻遏蛋白）两条信号通路，常常带来不必要的副作用。科学家们一直希望开发能选择性激活某一条通路的“精准药物”，但苦于区分不清。

2015年，孙金鹏团队发现GPCR通过表面磷酸化位点的不同组合（就像笛子上的音孔）来选择性激活Arrestin通路，提出了形象易懂的“笛子模型”——就像吹笛时不同指法能演奏不同曲调，磷酸化编码能产生上千种信号组合；2018年，进一步发现受体上的“脯氨酸码头”像物流分拣中心一样，能精准分选不同信号蛋白；2020年，揭示配体药物能像遥控器一样，通过改变受体核心结构来调控Arrestin功能；2021年，发现磷酸化编码过程的关键“时序密码”。

“这些发现就像拼图一样，逐步揭示了GPCR信号传递的精确调控机制。”基于这些理论，现在可以设计只激活特定通路的“精准药物”，就像给细胞装上了“智能开关”，有望大幅降低药物副作用。这一系列工作为新一代GPCR药物研发提供了重要指导。

2023年，孙金鹏团队在嗅觉感知机制研究上取得重大突破。人类和动物主要通过嗅觉系统识别气味，这套系统能够辨别数以万亿计的不同气味分子，这要归功于嗅觉受体的“组合编码”机制。在研究中，孙金鹏教授团队与上海交通大学李乾研究员合作，利用先进的冷冻电镜技术，成功捕捉到小鼠TAAR9嗅觉受体在结合不同气味分子时的精细三维结构。这项研究首次揭示了Ⅱ类嗅觉受体独特的激活方式，阐明了这类受体如何通过“组合编码”机制识别特定气味分子。

这一发现不仅解开了嗅觉感知的分子机制之谜，为理解整个嗅觉受体家族的工作原理提供了重要理论基础，更重要的是为开发针对嗅觉受体的新型药物指明了方向。相关成果已于2023年5月发表在《自然》（Nature）杂志上，标志着我国在嗅觉研究领域取得了国际领先的突破性进展，并成功入选2023年中国十大科技进展。

因材施教，师者之风

2025年，孙金鹏和团队再创佳绩。截至3月，作为通讯作者，孙金鹏在《细胞》（Cell）、《自然》（Nature）和《科学》（Science）三大国际顶级学术期刊上，分别发表2篇、1篇和1篇论文，实现了“大满贯”。目前，孙金鹏也以4篇顶刊位居今年国内学者顶刊发文的首位。

新基石科学实验室成立（前排右五为孙金鹏）

截至2025年，孙金鹏已作为通讯作者发表15篇顶刊论文，研究涵盖从黏附类受体激活机制到嗅觉感知、从痒觉受体到神经酰胺信号转导等多个前沿领域。如此广泛的科研产出背后，是无数个实验室里的日日夜夜，是他对科学问题敏锐的洞察力和十年如一日的坚持。

在山东大学，孙金鹏不仅是一位杰出的科学家，更是一位深受学生爱戴的导师。“我认为实验室有一半的功能或者成绩是培养人的。”孙金鹏将“传道”作为最终目标，不仅教授技术方法，更注重培养学生对科研的理解和热爱。每周的组会上，他会细致关注每个学生的实验进展，从更广泛的角度讨论问题，帮助学生调整实验方案。

“我常常跟学生们分享一个实验心得：对我来说，如果一个实验做两遍还做不出来，那基本上90%的人都做不出来了。”孙金鹏笑言，“说来有趣，以前我对自己的实验能力并没有太大信心，但真正开始做科研后才发现，自己在这方面似乎确实有些天赋”。他特别强调科研的严谨性：“做实验一定要设置正对照和负对照，避免带来假象；而且要多备几个方案，采用最佳方法；实验开始前，一定要仔细核对实验材料，每一步都要避免出错。”这些原则不仅是对学生的要求，也是孙金鹏自身科研工作的信条。

在培养学生方面，孙金鹏采取“因材施教”的方式，根据每个学生的特点制定个性化发展计划。这种培养模式取得了显著成效——许多本科生在他的指导下提早进入实验室、提早参与课题，有的甚至在大三就以第一作者在SCI期刊发表封面文章。

除了在科研领域的卓越成就外，孙金鹏还担任山东大学高等医学研究院院长等行政职务，以及国家卫健委耳鼻喉科学重点实验室主任、中国药理学会肾脏药理专委会副主任委员兼秘书长、中国生化与分子药理学专委会副主任委员等学术职务。他特别注重行政工作与科研工作的相互促进，将管理实践中发现的问题转化为科研课题，如基于医学院管理工作中发现的临床需求，开展了多项疾病相关的GPCR研究；反之，又将科研成果应用于教学改革和学科建设，形成了良性循环，在推动学科发展、人才培养和学术交流方面发挥着重要作用。

站在实验室的窗前，孙金鹏望着校园里步履匆匆的年轻学子，眼中闪烁着期许的光芒。“这是最好的时代，国家为科研工作者搭建了前所未有的广阔舞台，让我们能够心无旁骛地探索科学奥秘，实现科技报国的理想。”

谈及未来，孙金鹏充满信心：“每个科研领域都是大展宏图的沃土。在这个充满机遇的时代，希望青年科研人员在基础研究的‘深水区’攻坚克难，在关键技术的‘卡脖子’处实现突破，在科技强国的伟大实践中书写属于这个时代的光荣与梦想。”

[ 本文刊于《中华儿女》杂志2025年第5期 ]

来源：山东省科协