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“我要攻克癌症”

2022-12-11田亮

环球人物 2022年23期
关键词:剪接体施一公清华

田亮

白蕊在西湖大学做分子生物学实验。

“2021年初把成果发表在《Science(科学)》杂志上,目前世界上没有第二个组可以做一样的研究出来。”

“我们的研究成果以封面的形式写进了国际最权威的生化教科书《Principles of Biochemistry(生物化学原理)》里。”

“我们做的东西比国外都要好,为什么要出国?”

你能想象吗?这些顶级凡尔赛式的话,出自一名“90后”——西湖大学副研究员白蕊。正是这个1992年出生的女孩,近年来获得的奖项一个接一个,包括联合国教科文组织颁发的“世界最具潜力女科学家奖”。今年11月3日,她又站上了阿里达摩院青橙奖颁奖台,并获得100万元奖金。她是怎么做到的?

在自然科学领域,有3家顶级学术期刊:《Cell(细胞)》、《Nature(自然)》和《Science(科学)》,合称CNS。多少人曾为在CNS上发表一篇论文而抓狂,而白蕊博士毕业前就发表了8篇CNS文章,其中5篇在《Science》发表,3篇在《Cell》发表,被引用上千次。8篇中的7篇,她是第一作者。

白蕊是个内蒙古女孩,出生在呼和浩特的一个普通家庭,打小就热衷“十万个为什么”。她向《环球人物》记者透露,小时候最喜欢问的就是:小鸟为什么会飞,而我不能?树叶为什么会在秋天变黄落下来?

父母给她买了一套《少年儿童百科全书》,她很喜欢,特别是那本绿色封面的自然科学卷。随着年龄的增长,科普类书籍越看越多。到了初中,她第一次接触了生物学,觉得非常有意思,也愿意花时间去学,考试也能考得很好,这样就更喜欢学了。尤其是到了高中,白蕊遇到一些遗传病概率计算相关的题。当大家都不知道该怎么算的时候,是她站在黑板前给大家讲解。这让她感到很光荣。考大学时,她自然选择了生物学。

在武汉大学求学期间,奶奶因癌症去世,对她触动很大。这也让她想起姥爷,在她还不太懂事的时候就因癌症去世。“我内心很痛恨这种疾病,就产生了一个‘狂妄’的想法:一定要攻克癌症。后来,我就找一些和疾病相关的课题、实验室,选择结构生物学作为研究方向,也是因为它和制药密切相关。”白蕊说。

2013年12月,时任清华大学教授、结构生物学家施一公受邀做客武汉大学珞珈讲坛,作题为《生命科学、艺术与结构生物学》的报告。“他讲得富有激情,能感染人,做的研究又很前沿,就让我感到:天啊,原来做科研这么有意思、这么重要。当时我就决定将来一定要去他的实验室。”白蕊说。

稍早时候,武汉大学同一实验室的师兄问白蕊:要不要出国深造?白蕊回答没有想过出国的事。“你要是在国内发展,就去国内最好的结构生物学实验室。”“那是哪个呢?”“施一公老师的实验室。”

这是白蕊第一次听到施一公的名字。她去查阅了他的研究方向,发现他从事的就是与人类重大疾病相关的蛋白质研究,一下子就被吸引了。

然而,白蕊的“追星”之路并不顺利。2014年夏,白蕊报名参加清华大学生命科学学院暑期夏令营。无奈,在面试中,她表现不好,落选了。“进不了清华夏令营,考研我也要考进清华。”这个执拗的女孩决定与清华“死磕到底”。

第二年,她以专业成绩第一名获得清华大学硕博连读机会,如愿师从施一公。白蕊坦言,刚到清华时,觉得自己就是一个“小白”,并不怎么优秀。“施老师安排我们去做剪接体这样一个世界级的难题。我当时心里是发怵的。”白蕊说。

什么是剪接体?白蕊拿电影剪辑打了个比方:“我们的遗传信息写在DNA(脱氧核糖核酸)里,但它只是遗传信息储存库,并不能直接执行这些功能,需要先形成RNA(核糖核酸),再形成蛋白质,然后由蛋白质来完成生命活动。但我们的基因是片断式的,不连续,就像电影素材一样,是一段一段的,不是从头拍到尾,需要一个剪辑师来完成片断的重新拼接。执行这个剪接功能的就叫剪接体。剪接体是由上百种蛋白组成的大分子机器,它把不同基因片断重新拼接,会表达出不同的蛋白质。人类的基因约有2万个,而蛋白质却有几十万种。剪接体的‘取舍’一旦出错,就可能引发疾病。”

这不仅会让一个刚入门者发怵,即便放眼全世界,也是个难题。有一次,施一公在组会上鼓励大家说:“正因为它是世界难题,有着重大的科学意义,所以我们一定要去做。如果我们清华人都没有这个勇气去做的话,那我们来这里干什么呢?”

“我们都是‘90后’,就开始往上冲。你要是不敢,第一步就输了。”白蕊说。在“冲”的过程中,她还差点被“绊倒”。

2019年4月,白蕊( 左二)荣获第十五届中国青年女科学家奖。

2015年底的一天,她结束了几天连轴转的实验回到宿舍,正准备入睡,突然感到腿有些疼。仔细一看,腿上青一块紫一块。后来,她被确诊患了自身免疫疾病。白蕊慌了,“为什么要把自己搞成这样,身体才是革命的本钱”。她开始静下心反思,觉得自己之前没有合理安排好时间,决定在实验效率上下功夫。生物实验的等待时间里,她要么同时进行其他实验,要么看论文。别人做一个实验的时间,她可以完成两个甚至三个实验。

2016年1月29日,白蕊在《Science》杂志发表了第一篇论文,这时她刚入学半年。同年,她和师姐万蕊雪一起又在《Science》杂志发表了3篇文章,特别是8月26日同步发表两篇,给学术界带来了不小的震动。

2018年,白蕊第一次拿奖——清华大学研究生特等奖学金。这是清华研究生的最高荣誉。虽然她后来得过很多奖,但她最看重的是这一次。“这是我第一次因为一些成果得奖。从那时开始,我就下决心以后一定要比之前做得更好。”白蕊说。

随着一篇篇高水平论文的发表,2019年7月,白蕊提前博士毕业。她仅用4年时间就完成了硕博连读。之后,她追随施一公,来到位于杭州的西湖大学从事博士后研究。在这里,她继续“死磕”剪接体。

科研的道路不可能总是顺利的,人生不如意事,十中有八九。2017年5月的一个晚上,正在做实验的白蕊收到施一公的信息:她和团队的研究成果被对手英国剑桥大学的实验室抢发了。在白蕊看来,被竞争对手抢发论文,就意味着所做的努力前功尽弃。

其实他们的团队早在一年前就取得了成果,施一公也提醒要不要先发出来,但她觉得还不够好,想再优化一下。“被别的实验室抢发成果这件事太令人痛心了,我希望这辈子都不要再经历了。”白蕊说。

不过,这个执拗的女孩怎能认输?几个月后,白蕊在另一个课题——瞬变剪接体上取得突破,捕捉到当时世界上最复杂的一个剪接体状态,并于2018年夏在《Science》发表了一篇文章,审稿人称这是史上最重要、最振奋人心的剪接体结构之一。

还有一件事,让她整夜失眠,掉头发。

有一个实验,做了大半年时间,她绞尽脑汁,所有方法都用到了,到2020年初,还是做不出来。她压力很大。“我们做这种研究,可能99%的结果是失败的。”失败了也要坚持,因为失败“至少证明这条路走不通”。

在白蕊看来,实验室里的人都太优秀了,如果自己不拿出全部精力去工作的话,就觉得不踏实。“我当时有一个信念:一定能做出來。后来,彻底放空了几天,换换脑子,然后就想到一个点子,一做就成功了。”白蕊说,“每天看实验结果那一刻,我都会很激动。我们是在创造知识、发现知识,这些知识可能会帮助大家对这个领域有进一步的认识,这种感觉很奇妙。”这一次的研究成果也发表在《Science》上。

这一年,白蕊获得了联合国教科文组织授予的“世界最具潜力女科学家奖”。“那天早上9点,中国科协给我打电话,我当时还没睡醒,因为前一天晚上做实验比较晚。”对于这个奖,白蕊有六七成的把握,所以并没有很兴奋,“因为我们做的东西真的非常重要”。

在获得国际大奖背后,值得注意的一个事实是:她是中国土生土长的科学家,至今没有出国深造的计划。她说:“像剪接体分子结构这样的课题,国际上也只有三四个团队可以做,我们做的也是数一数二,我出国的意义几乎没有。我不觉得国外回来的都是很优秀的人,也要看你在国外做了什么成果出来,有多重要。”

白蕊是个爱笑的女孩。和《环球人物》记者聊起这些故事,她几乎每句话里都有笑声。这笑声里,是乐观,是自信。她几次说“我一定能做出来”。也许这股冲劲儿,就是她成功路上的秘诀。

白蕊,内蒙古呼和浩特人,1992年出生,毕业于武汉大学、清华大学,现为西湖大学生命科学学院副研究员。曾入选中国科协评选的2018年度“未来女科学家计划”,2020年获联合国教科文组织颁发的“世界最具潜力女科学家奖”等。

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