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看!学术大牛施一公身旁的年轻人

2020-03-24赵宝娣

现代家长 2020年2期
关键词:施一公桌子实验室

赵宝娣

靠勇气和实力进入施一公研究团队

小时候,万爸万妈从不在课业上给万蕊雪过多要求,因此她总是有很多时间玩。万爸万妈非常支持她做自己喜欢的事情,家里的气氛轻松愉快。在祥和的氛围里,万蕊雪每一次做选择都遵从自己的内心。

幼儿时期,万蕊雪和同龄的孩子一样,活泼好动。有一天,看邻居小哥哥骑着一辆小自行车跑来跑去,万蕊雪很是羡慕,回家央求妈妈给她也买一辆。到了商店,妈妈按照小蕊雪的身高挑好了自行车,给售货员付钱时,听到“哎哟”一声,扭头一看,发现小蕊雪已经被自行车压倒在路边。妈妈扶起小蕊雪,看着她摔伤的膝盖和擦破了皮的手,心疼得不行。可是,小蕊雪却安慰妈妈:“没事妈妈,我学会了就好了。”就这样,妈妈在后面扶着,小蕊雪在前面蹬着,两人有说有笑地回了家。

上学后,小蕊雪骑着心爱的自行车到学校,上课铃声响了,她还在校园里欢快地骑行。多次之后,老师找到她,一问才知道她根本不懂得打铃就是要上课。老师告诉她规则后,她再也没有迟到过。

一开始,小蕊雪不会汉语拼音,别人都会拼了,她还不会。期中考试,小蕊雪成绩在班里排名倒数第五,她急得直哭。爸妈没有责怪她,而是让她拿起书本,再读再写。小蕊雪脸上挂着泪花,手里拿着书本,开始认真学习。在课堂上,小蕊雪更是认真听讲。慢慢地,小蕊雪产生了强烈的好胜心。

万蕊雪小时候,姥姥身体不好,患有糖尿病,希望万蕊雪长大后能够学医。万蕊雪也想从根源上探索糖尿病的发病原理,在心里种下了“医学梦”的种子。

高考,万蕊雪没有如愿考入医学院,而是进入了中山大学海洋科学学院。刚上大学时,万蕊雪内向腼腆,表达能力不如别人,被各种社团拒之门外,竞选班委也失败了。她在失落之余,便集中精力学习专业课。大一那年期末,万蕊雪拿到了年级第一的好成绩,获得了国家奖学金。努力学习,成绩就不会辜负自己。之后,学习成了她自信的源泉。

2013年,万蕊雪大四,面临着人生选择。在中大,她可以直接读博士。可经过一番思考,她放弃了中山大学的直博机会,决定从事喜欢的医学专业,研究生物大分子结构。清华大学施一公的实验室是她最向往的研究基地。她给施一公发了一封邮件,介绍自己的相关情况和内心想法。邮件发出去一周,没有得到回复,她鼓起勇气,又发了一封。三天后,万蕊雪接到了施一公亲自打来的电话:“你好,我是施一公,欢迎你到我们实验室来。清华见!”就这样,怀着远大目标的万蕊雪,走进了清华施一公研究团队。

与高手过招儿感觉很过瘾

读博士二年级的时候,万蕊雪被施一公委以重任,开始和同学们一起向结构生物学领域最难的课题之一——剪接体发起进攻。施一公安排她承担酵母剪接体课题组的剪接体提纯工作。她要打响的是解析酵母剪接体的第一战:为解析结构提供优质的剪接体样品。这是非常基础又至关重要的工作,当时实验室在这方面还没有丰富的经验,一切都需要万蕊雪自己找到突破点。

万蕊雪很忐忑,她铆足了劲,读了很多文献,想了一个又一个大胆的实验方向,然后一一排除。最后,她决定提取内源剪接体。这个方法不算新,但清华实验室当时没有人做过。万蕊雪四处打听,得知位于昌平的北京生命科学研究所的一个实验室在给内源蛋白加标签方面有很多经验,她立即赶去拜师学艺。连续几个星期,她往返于清华大学和昌平。

每学到一点知识,回到清华,她就立即去做实验。失败了,总结教训从头再来。万蕊雪越挫越勇,不停地找人咨询,寻找解决办法。

那段时间,是万蕊雪科研团队最艰苦的时候。施一公对实验要求非常严格。收集电镜数据时,为了保证数据质量和收集效率,课题组三位同学决定24小时轮班,轮流“趴”在电镜平台和计算机前,每半分钟记录一次数据。每3小时仅有5分钟的电镜相机校正时间可以喝水或者上洗手间。其他时间,他们两只眼睛死死盯着电脑,每人每天平均记录960多次数据。

功夫不负有心人,万蕊雪终于成功掌握了提取内源剪接体的方法,并成功提取到剪接体样品。当在冷冻电镜下看到清晰的剪接体结构时,她异常激动:“当时我没想到自己第一次提取的样品品质就很好。看到第一个酵母剪接体的结构后,后面的事情相对来说就简单了。”

2015年8月21日,施一公研究团队在《科学》杂志同时发表两篇论文:《3.6埃的酵母剪接体结构》和《前体信使RNA剪接的结构基础》。这是世界上首次报道剪接体的高分辨率结构,这个研究组的三位成员闫创业、杭婧和万蕊雪都非常年轻,而万蕊雪是最小的一个,当时只有24岁。对于这个研究成果,2009年诺贝尔生理与医学奖得主、哈佛大学医学院教授杰克·肖斯德克评价道:“剪接体是细胞内最后一个被等待解析结构的超大复合体,这一等待实在太久了。”

科研路上,导师施一公是万蕊雪的榜样。在清华,施一公被称为“风一样的男神”:说话快,走路快,总是一副风风火火的样子。这不仅是因为他性子急,更是因为他要节省时间。他每年要给清华的本科生上满100节课时,还要做科研、写论文。结构生物学研究领域,始终保持着你追我赶的竞争态势,施一公虽有诸多顶尖荣誉傍身,但他仍投入大量时间用于科研,并定期给学生开小组会,讨论科研进展,雷打不动。万蕊雪说:“导师对待科研如此认真,我们还有什么理由不努力呢?”

实验室有跑步的传统。下午4点,操场上总能见到施一公带着学生跑步的身影。久而久之,万蕊雪也爱上了这项运动,从最初极其吃力到5公里跑控制在25分钟左右,万蕊雪靠着这股拼劲儿,硬是3个月减肥25斤。

万蕊雪觉得,跑步和科研有许多相似之处:“做科研就像跑马拉松,不仅要有耐心,更要有热情,跑到最后,对手其实是自己。科研这场马拉松,我会一直跑下去。”

“我为什么要研究这个课题?”“我的研究对于推进学科进步有什么意义?”万蕊雪不断地自我诘问,不断坚定自己要走的路。思考得越多,眼界越宽阔,她的科研热情也越高。科研路不好走,尤其是前沿科学研究,都是走前人没走过的路,如果不是真心热爱,遇到一点困难可能就会放弃。万蕊雪说:“搞科研很酷,我们有全球顶尖的实验室,与高手过招,感觉很过瘾。”

揭开RNA剪接奥秘与人类健康的关系

美女、清华大学、博士后、科学家,这些词語当中的任何一个都足以吸引人们的眼球,更何况是集这些词汇于一身的万蕊雪。她被称为“女神学霸”,但她说,自己也是个普通人,只是知道明确目标,坚持不懈。

长相清秀、声音甜美的万蕊雪,谈到科研,语气无比坚定:“我的研究有助于理解细胞内生命现象的本质,在应用价值层面,则能够深入了解疾病机理,对未来临床医学中拟订某些顽疾的根本治疗方案有重要意义。”

这个世界级难题到底难在哪儿?难在复杂,难在动态。万蕊雪用桌子打比方:“桌子其实是个复杂的结构,由桌腿、桌板和其他零件组成。剪接体也一样,它包含100多种蛋白,每种蛋白都有它的功能。不仅如此,剪接体还是动态的。桌子组装好就固定了,但剪接体在催化剪接反应过程中会随时组装,就好比这桌子,桌腿随时飞走,然后又来了其他3个零件。正是因为不稳定,人们很难捕捉到它的结构。”

要破解“桌子”的密码,最直接的方法就是看清它的三维结构,这需要单颗粒冷冻电子显微镜技术,就是给桌子的各个角度拍照,再通过照片想象桌子本来的样子。万蕊雪说,这一过程可能需要上万个“桌子”,且需要对“桌子”的每一个角度拍照,而“桌子”的特质又不稳定,所以要想还原它的结构难上加难。在施一公实验室,万蕊雪不仅得到了基本科研训练,更被导师鼓励敢想敢干。在结构生物学领域,大家都认为剪接体结构是禁区,很多实验室不敢做,可万蕊雪脑海里从没有“不敢”这两个字。

谈及未来,万蕊雪说:“我想一直做科研,剪接体的主要结构虽然已经被我们捕获,但越做发现谜团越多。我想用更多手段从不同侧面揭示RNA剪接的奥秘与人类健康的关系。”

明确目标,坚持不懈,是万蕊雪一以贯之的行动准则,也是她取得成功的奥秘。

【编辑:潘金瑞】

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