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“最美科学家”万蕊雪:攻克世界难题,坚持为国科研

2023-04-10吉意

伴侣 2023年3期
关键词:剪接体施一公生物学

吉意

万蕊雪是清华大学的一名学霸,师从中国生物学大咖施一公教授。为攻克世界难题——剪接体三维结构解析及工作机理作出了重大贡献。2016年,万蕊雪入选中国科协“未来女科学家计划”;2018年,获《科学》杂志以及全球多家顶级科研机构联合颁发的世界青年科学家奖;2022年11月,她又荣获第十七届中国青年科技奖。

          因一次意外走上科研道路    

1990年,万蕊雪出生在河南一个普通的家庭里。和那个年代的很多孩子一样,万蕊雪的父母要外出打工维持生计,年幼的她只能留在家乡,与外婆相依为命。

她的外婆患有糖尿病,经常需要吃药、注射胰岛素,但外婆年纪大了,有的时候会忘记。每次在外婆难受的时候,万蕊雪就紧紧地抱着外婆,希望以此来减轻外婆的痛苦。一次万蕊雪放学回家,一进院门就看见外婆倒在地上,怎么都喊不醒,受到惊吓的万蕊雪连忙大声呼救。最后外婆被及时送到医院,经过及时治疗后并无大碍。这些童年的经历,给年幼的万蕊雪留下了很深的印象,她开始迫切地想要了解糖尿病到底是怎样的一种疾病。经过了解,万蕊雪发现糖尿病的危害非常大,患者不但饮食受限制,皮肤哪怕被蚊子叮一下,都会比别人多痒上好几天。最可怕的是,万蕊雪发现糖尿病目前还没有被根治的医疗手段,只能通过注射胰岛素控制,但遗憾的是,有些患者甚至连注射胰岛素都不管用。渐渐地,万蕊雪萌生了想要成为一名医生的想法,她想通过努力找到根治糖尿病的方法,让外婆不再受病痛的折磨。

本文主人公万蕊雪

万蕊雪在实验室

万蕊雪与施一公教授

上了初中后,随着知识的增多,万蕊雪逐渐明白,如果没有新的药物和治疗手段,糖尿病很难得到根治,所以她将理想由医生转向了生物学家。当第一次知道人是由一个个细胞组成的时候,她觉得这太神奇了!许多人认为十分枯燥的细胞裂变增殖,在万蕊雪看来却是神秘感十足。本就对医学很感兴趣的她,开始疯狂研究生物学知识。她上课认真听讲,业余时间就跑到图书馆、书店等地阅读生物学方面的书籍。随着学习的深入,万蕊雪发现人类很多的疾病都是由于细胞裂变增殖的过程出了问题,如糖尿病、心血管疾病、老年痴呆症、癌症等等。于是,对于生物学知识的钻研已经不仅仅是万蕊雪的爱好了,更是她梦寐以求的事业。

遗憾的是,高考时万蕊雪阴差阳错地考入了中山大学海洋科学专业。但庆幸的是,很快她就意识到既然现在的专业与自己的梦想不同,那就坚持双修海洋专业和生物学专业。对于大多数人来说,想要把一个专业学好已经相当吃力了,更别说还要抽出时间来研究另一门完全不同的学科。但万蕊雪做到了。

她每天穿梭于教室和图书馆之间,在完成专业课程的学习后,把所有的课余时间都拿来学习医学、生物学知识,为实现自己的梦想不懈努力。

 师从生物学大咖施一公教授

4年转瞬即逝,万蕊雪仍然没有放弃对生物学的研究。当她对如何进一步深入研究生物学感到迷茫时,朋友鼓励她尝试去施一公教授的团队继续深造。朋友的建议,让万蕊雪既心动又踌躇不安。施一公教授是她的偶像,时任清华大学副校长、清华大学生命科学学院院长。施一公教授是我国生物学领域的领军人物,又是拥有中美双重院士的生物学大咖,在国际上有很高的威望及学术地位。在家人和朋友的鼓励下,万蕊雪将自己目前的情况和对生物学的向往,写进一封电子邮件发给了施一公教授。在焦灼的等待中,万蕊雪度过了煎熬的一个星期,却迟迟没有收到施一公教授的回复。

正当万蕊雪想要放弃时,父母安慰她说,施一公教授身兼多个研究课题,还带着很多徒弟,又是院士,可能因为工作实在太繁忙,所以没有看到邮件。父母鼓励她再投一封,或许能被施一公教授看到。于是,万蕊雪鼓足勇气又写了一封邮件,这次她将自己在生物学上的一些见解和成就,还有对生物学矢志不渝的热爱都写了进去。但第二封邮件发出后,万蕊雪仍然没有收到回信。她感到十分沮丧,断定自己没有什么希望了。直到数天后的一通电话,才让她欣喜若狂。原来施一公教授看到了万蕊雪的邮件,但他没有选择以邮件的方式回复,而是在百忙之中,抽时间拨通了万蕊雪留下的电话号码。

施一公教授给万蕊雪带来了很多好消息。在电话中,他首先肯定了万蕊雪在生物学领域的天赋,邀请她加入自己的研究团队,继续在生物学领域深造。更令万蕊雪惊喜的是,施一公教授和学院里的一些教授商议后,破例给万蕊雪争取了一个珍贵的推免名额,她可以直接进入清华大学的医学院。这一切就像梦一样,万蕊雪被惊喜砸得不知所措,她难掩自己激动的心情,欣喜的泪水奔涌而出!2013年,万蕊雪来到清华大学医学院,加入了施一公教授的研究团队,正式开启了她在生物学领域的研究之旅。

  艰辛科研攻克世界难题

万蕊雪的研究方向,主要是酵母剪接体的三维结构与分子机理研究。用通俗易懂的话语来说,就是人體的基因分子就像一幅幅画面,而剪接体的作用就是将画面拼接起来,从而形成一幅动态的精美画面。如果剪接体出现问题,基因分子的排序就会出现问题,人体就会发生各种疾病。

令万蕊雪感到懊恼的,不是课题太过高深,而是刚刚加入施一公教授的研究团队后,她发现自己在这方面的研究水平远远落后于同实验室的师哥师姐。这对于常年都是第一名的万蕊雪来说,无疑是一种打击。她清楚,自己是半路出家,水平有限,只能在实验室外围打打下手,根本没有办法参与到核心的实验当中去。不过,这反而激励了万蕊雪。为了不拖后腿,万蕊雪拿出十二分的精力去研究和学习。每天早上她第一个到实验室,一直到深夜才离开,“那段日子,我平均每天工作14小时,整整4个月,我只休息了3天。这样的生活很辛苦,但看着自己一点点进步,一点点向师哥师姐靠拢,我乐在其中。”工作期间,万蕊雪也只给自己5分钟休息、喝水的时间,这一习惯保持了很多年。万蕊雪的学习笔记有十几本,几乎每一个来到实验室的师兄和师姐,都被万蕊雪虚心请教过。

在这样的努力下,万蕊雪终于获得了留在施一公实验室的机会。功夫不负有心人,2015年万蕊雪在国际权威刊物《科学》杂志上,连续发表了两篇关于剪接体结构研究的论文,瞬间在世界生物学界引起了巨大轰动,就连诺贝尔生理与医学奖得主、哈佛大学医学院教授杰克·肖斯德克都给予了很高的评价:剪接体是细胞内最后一个被等待解析结构的超大复合体,科学家们等待这一刻实在太久了。值得一提的是,作为现代结构生物学和分子生物学的“王者”——剑桥大学分子生物学实验室,曾走出14名诺贝尔奖得主,却也没有拿到RNA剪接的清晰结构和复杂机理。中国女孩万蕊雪却做到了。通過日复一日、坚持不懈的努力,她成为2016年“未来女科学家计划”的入选者。当时在整个中国,只有5人入选了这个计划。

万蕊雪的努力和成果,被施一公教授看在眼里,在她读博士二年级的时候,一个机会悄然降临。那时,实验室里的周丽君博士临时要出国留学,她的研究项目空了出来,施一公教授把这个机会给了万蕊雪。这次的课题,正是万蕊雪一直研究的剪接体三维结构及RNA剪接。可施一公教授故意没有和万蕊雪说明这个课题的难度,只是叮嘱万蕊雪和她的组员要把精力全部放到实验上,外界的消息不要过多地关注。在接下来的一年时间里,万蕊雪的研究几乎没有什么进展,好在万蕊雪的心态还比较稳定。她觉得既然施一公教授把这个项目交给了自己,那肯定是因为自己的能力足以匹配。万蕊雪与组员开始轮班,每个人每天至少要花8个小时在实验室里,剩下的时间总结数据、对比数据变化。万蕊雪更是拿出了“不研究出结果誓不罢休”的态度,给自己增加研究时间。超负荷的工作量,让她在3个月内瘦了25斤。看到女儿的照片,妈妈心疼地直抹眼泪,万蕊雪的脸上却洋溢着幸福的微笑。

无数次失败之后,万蕊雪并没有被击垮。在施一公教授的指导下,她和合作者拿到了整个RNA剪接过程的所有结构,在这场国际“竞赛”中取得了胜利。她终于迎来了属于他们的实验成果,万蕊雪以第一作者的身份接连在国际权威刊物《科学》和《细胞》上发表了5篇论文。直到将实验的阶段性成果发布之后,面对媒体乃至学术界蜂拥而至的赞美声,万蕊雪才知道,施一公教授交到她手里的是一个世界性的难题。而凭借这个成果,万蕊雪成功拿到了2018年“世界青年科学家”奖项,这在世界生物学界引起了不小的轰动,众多国家纷纷向她抛出“橄榄枝”,但万蕊雪不为所动,“我将坚持留在国内进行科研。”2020年6月,万蕊雪加入由施一公院士创办的西湖大学,建立了自己的实验室,开始了独立的科研生涯。

这位巾帼不让须眉的科学界女中豪杰,不仅有过人的科研实力,还有着一张清秀可人的脸庞,也因此被国内众多媒体冠以“最美女科学家”的称号。

2019年10月,万蕊雪入选2019福布斯中国30位30岁以下精英榜,成为生物学领域一颗冉冉升起的新星。2020年2月11日,欧莱雅——联合国教科文组织公布,万蕊雪获得“世界最具潜力女科学家奖”,这一奖项在全球范围内每年仅颁给15人。2022年,万蕊雪最终完成了对剪接体的工作机理的全面揭示。2022年11月12日,“第十七届中国青年科技奖”揭晓,万蕊雪名列其中。目前,她的科研成果已被写进教科书。

万蕊雪认为,基础研究是科学体系的源头,但它不可能一蹴而就,“没有捷径可走,只有一步一个脚印。”万蕊雪一脸坚定。医学上的疑难杂症、顽固疾病和死亡率很高的疾病,都与其研究方向息息相关。只有搞懂细胞内生命现象的本质,找到其内在规律,才能深入了解发病机理,找到临床克“敌”制胜的法宝。万蕊雪离这个目标越来越近了……

责编/高爽

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