段懷川，男，藥學與生物工程學院2015級藥學本科1班學生。師從胡建平教授。2019年2月，論文《3D-QSAR and Molecular recognition of Klebsiellapneumoniae NDM-1 inhibitors》（肺炎克雷伯菌NDM-1抑制劑的3D-QSAR及其與靶點的分子識別）發表於英國《Molecular simulation 》學術期刊。
醞釀 研究熱點的學術表達
2015年9月，剛邁入大學校門的段懷川便有幸參加了藥學與生物工程學院計算機輔助藥物設計課題組。大一期間，他一邊完成學業，一邊學習分子模擬技能。到了大二，學校鼓勵同學們參加課外學術競賽，在學長左柯的引導下，段懷川決定參加「科創杯」競賽，藉此鞏固和檢驗自己的專業知識和技能。
選擇一個合適的課題是參加競賽的第一步。在篩選課題的過程中，細菌耐藥性課題吸引了段懷川的注意。這是當下的一個熱點課題，也是一個極富有挑戰性的課題。在得到了學長和導師的支持後，跑圖書館便成了段懷川每天必做的事情。他不放過任何電子期刊全文資料庫，認真查找閱讀每一篇相關的文獻。最終發現，細菌產生的耐藥性中，β-內醯胺類抗生素（青黴素、頭孢菌素類）的耐藥問題尤為嚴重，而這與耐藥菌產生的β-內醯胺酶有著密不可分的關係。新德里金屬β-內醯胺-1（New Delhi metallo-β-lactamase-1, NDM-1）更是可以高效水解幾乎所有β-內醯胺類抗生素。通過對近10年來NDM-1的抑制劑的調查，段懷川發現，針對NDM-1開發的抑制劑種類並不多。其中，巰基丙酸類分子是研究得較多的一類。但這類分子對NDM-1的抑制活性參差不齊，且近年來，具有較高活性的巰基丙酸類分子更是鮮有報道。段懷川想若能探明其構效關係及其與NDM-1的分子識別機理或可為高活性的巰基丙酸類抑制劑的設計及後續藥學研究提供重要的參考。
肺炎克雷伯菌是一種醫院感染的常見致病菌，且耐藥性不容樂觀。產NDM-1的肺炎克雷伯菌菌株已多次被報道。以該菌產NDM-1作為研究對象具有一定的臨床意義。因此，段懷川最終選擇了「NDM-1巰基丙酸類抑制劑的分子設計和可能的識別機制」這一課題。
紮實的技術是完成課題的首要前提。段懷川的指導教師是藥學與生物工程學院的胡建平教授。在胡老師的悉心指導下，段懷川學習了多種分子模擬技術，如3D-QSAR、分子動力學模擬、分子對接、高斯網絡模型、藥效團分析和貝葉斯分類等。
如今談起這些模擬技術，段懷川如數家珍。「每一次胡老師講解技術都很細心。他會認真檢查講解用的每一頁PPT是否合理，每一個字是否看得清楚，每一張圖片是否清晰。講解技術時，在需要特別注意的地方，胡老師還會刻意停下來，詢問我們是否能夠理解，是否做好了筆記。」段懷川說，「除此之外，在實際應用技術的過程中，學長學姐的幫助是不可缺少的，他們會幫助我解決應用中出錯的問題，幫我普及原理性的知識，關心我的課題進展，甚至關心我的生活，幫我出謀劃策。」實驗數據的獲取往往要經過幾天甚至幾周，在遇到各種困難時段懷川並沒有氣餒，反而越挫越勇。
段懷川說，「有一次，在NDM-1資料庫的構建當中，需要在較短時間內對大量的抑制劑分子進行計算處理，憑一己之力幾乎無法完成。幸虧胡老師指導及時，同課題組孫歆、嚴瀟、謝濤和吳志祥等學長們也伸出了援助之手，該工作得以圓滿完成。」
撰寫 攻堅克難的執著奮進
「學術論文晦澀難懂，論文隱藏的深層次意思也捉摸不透，這讓我非常苦惱和鬱悶。為了幫助我渡過看學術論文的迷茫期，胡老師經常陪我讀文獻，給我講解，讓我能夠理解每一句話的深層次意思。還記得，胡老師在給我講文章之前自己會拿著筆一句一句的把文獻提前看一遍，每一頁都是滿滿的筆記，甚至比我自己記的還要多。」
段懷川對記者說，「英語並非我的強項，閱讀英文文獻讓人頭疼，剛開始的時候，一篇文獻要花幾天的時間才能夠看完，還似懂非懂。但是沒有辦法，只能咬緊牙關，經過一個多月的練習，英語閱讀速度提高了。理解能力增強了，幾十篇英文文獻也就慢慢啃了下來。」
進行相關模擬計算時，技術是困難的。段懷川剛入實驗室時，沒有方向感，也沒有任何分子模擬基礎。在學習每一項技術的原理時都很枯燥並難以理解，但他虛心求教。「在2D-QSAR中，Hansch方程的理解是最困難的，什麼化合物的脂水分離係數，H原子取代母體化合物的脂水分離係數，Hammett取代基電子參數，Taff立體參數。學習每一個參數的定義都是具有挑戰性的。但是在胡老師的悉心教導下，我慢慢地掌握了這些參數的概念。」段懷川說，「3D-QSAR是常用的針對藥物分子設計提供理論基礎數據的計算方法。
實驗過程中，所建立的3D-QSAR模型的相關係數總是偏低，模型需要不斷地優化。在嘗試了多種方法經歷了幾個月時間的優化後，我終於構建出了具有良好預測能力的3D-QSAR模型。可是解決了3D-QSAR的問題，後面開展分子動力學模擬時又出現了一堆問題。因為NDM-1含有鋅離子，其拓撲的製作，能量的計算等都需要一一解決。這些問題對於我來說都需要創新思維去面對和解決。」
論文的寫作是一項困難的工作，為了讓論文儘快成稿，段懷川從2018年2月到9月的假期和課餘時間幾乎全部都在實驗室里度過。「實驗室更容易獲得靈感，遇到問題，也能夠得到胡老師以及學長們的幫助和指導。」段懷川說，「胡老師是一位治學嚴謹的老師。
一篇論文，從主線邏輯到每句英文的主謂關係，從段與段的劃分到標點符號的準確性，從論文的標題到每個單詞的合理性，從配圖的選擇到配圖的顏色搭配選擇，從主圖到附圖，甚至文章的整體格式，字體大小，空格都會嚴格把控。」在這樣嚴謹的，近似於「強迫症」一般的精細化要求下，段懷川慢慢學會如何完成一篇規範、嚴謹的論文。
業精於勤。段懷川的論文引言寫了不下於30遍。這一過程除了胡老師的指導也少不了左柯和杜文義學長的幫助。歷經二十餘次改稿，這篇論文終於日臻規範和完善。經過了這篇學術論文的打磨，段懷川在撰寫學術論文的思路和規範表述上得到了質的飛躍。
發表 揮發汗水的學術犒賞
論文成稿之後還要尋找目標刊物，盡力發表在較有影響力的刊物上。由於段懷川每周至少閱讀一篇相關專業的外文文獻，並養成了文獻彙報的習慣，在閱讀專業期刊文獻的過程讓他對本專業的相關期刊有了清晰的了解，再加上課題組學長的一些投稿經驗或教訓，最初選定的是《Molecular Simulation》和《Journal of moleculargraphics & modelling》期刊。胡老師對這些期刊進行了仔細對比，對段懷川說：「要分析刊物特點和影響力，並結合該篇論文熱點，綜合考慮，就拿期刊熱度來說，《Molecular Simulation》熱度就相對更高一些。」通過對期刊的發展歷史，影響因子以及論文的適合度等因素的對比，段懷川為該篇論文找到的目標刊物是TAYLOR & FRANCIS旗下的老牌分子模擬學術期刊《MolecularSimulation》。去年9月，在胡老師的指導下，段懷川懷著緊張而又激動的心情給編輯部發出投稿郵件。
在實驗室待了這麼長時間，熬過這麼多夜晚，而論文才是這一切的學術表達。寄出的不僅僅是文章，而是希望。段懷川說，「論文就是對自己實驗研究的一份答卷一樣，把自己這幾年的所學、所練、所用都以文字的形式交給第三方去評定。」等待編輯部的回覆意見是漫長而充滿期待的。這三個月等待期，段懷川每天都會查看自己的電子郵箱，查看投遞期刊的官網。他既是擔心，又是期待。
去年12月5日，段懷川發現郵箱裡有一封來自《Molecular Simulation》期刊的用稿回覆：「I am pleased to inform you that your article is nowin production.」段懷川查看後第一瞬間還不敢確定其意思，通過詢問師兄後發現自己的文章已經被接受並且可以發表了，心裡瞬間激動起來。期待的這一刻終於到來，他第一時間將喜訊告知了胡老師。付出的辛苦終於有了一個圓滿的答案。段懷川心裡的石頭終於放了下來。他說，這封郵件不僅是對文章的認可，也是對這幾年來課題組培養結果的認可，是自己上交給課題組的答卷。
「能在本科學習階段發表高水平論文，得益於學校提供的良好學術平台。剛進校時，學校為同學們安排一對一的指導老師，正好自己又有幸遇到了胡老師這樣一位術業有功、和睦可親的好老師。他總是循循善誘，及時答疑，不解決問題絕不罷休。導師總是在自己看不到希望的時候，第一時間站出來為我加油打氣，鼓勵著我，讓我堅持到了最後。」段懷川坦言，「學校舉行的『科創杯』對學子來說是難得的學術競技平台，既為同學們提供了部分實驗經費支持，還為同學們提供了學術研究展示和交流的平台。」
胡建平教授告訴記者，「國際SCI論文發表競爭非常激烈，無論從研究熱點、成果，還是話語表達，要求都很高。段懷川同學最大的特點就是執著，敢于堅持，從他有撰寫論文的意向到該文刊出，歷時16個月。這個過程中，困難不少，但他都克服過來了。」
段懷川在發表高水平學術論文的過程中找到了科研的自信和樂趣。對於未來的科研之路，他也有著自己的打算。他說，「這篇文章只是科研道路上一個開始。大四，我將全身心備戰考研。如果有幸考上胡老師的研究生，我將會找一個更適合自己、更感興趣的研究著力點，用三年甚至更多的時間去深入研究，從不同的方向去分析，做到更仔細、更細心。爭取能有一些全新的發現或是對藥物設計有意義的抑制機理。」
學海無涯，學術領航。段懷川有了成功初體驗，心裡更有鬥志，暗自定下決心。第二篇、第三篇高水平論文已在他的謀劃之中。