青年学者访谈:四年博士,8篇Science/Cell,迎风驰骋,一往无前的追光者白蕊

2021
06/22

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生物世界
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从兴趣到专业学习。


白蕊博士,于武汉大学获得学士学位,后被保送至清华大学直博,师从施一公教授。博士期间的课题是利用结构生物学手段来探究RNA剪接的分子机理。攻读博士期间,发表高水平研究论文8篇,其中5篇发表于 Science 期刊,3篇发表于 Cell 期刊。2018年清华大学研究生特等奖学金获得者,入选由中国科协评选的2018年度“未来女科学家计划”全国5人名单,并获得国家奖学金两次以及“未来学者”奖学金等殊荣。博士四年毕业,同年获得清华大学优秀毕业论文、清华大学优秀毕业生和北京市优秀毕业生等荣誉。


读博期间,白蕊发表高水平研究论文8篇,仅仅四年时间,她就博士毕业,拿到清华特等奖学金并入选仅有五人的中国科协2018年“未来女科学家计划”。2020年4月,她荣获欧莱雅-联合国教科文组织22届“世界最具潜力女科学家奖”。重重光环之外,白蕊与“生物”的缘分要从高中说起。


从兴趣到专业学习


作为高中生物课代表,白蕊的确展现出了自己在生物学科领域的优势。


“高中时候,有很多同学来找我问生物方面的问题,平常也会在课前给他们讲题,给他们讲的时候感觉自己很擅长这门学科。”


课堂和书本上的内容渐渐无法满足白蕊对生物学的渴望,她开始不断尝试各种渠道学习生物知识,私底下还经常找生物老师探讨问题。


怀揣着对生物学的热爱,即便一再被告知学生物可能对将来找一份好工作不利的情况下,白蕊在填报高考志愿的时候毅然把所有专业都填成了生物学


后来白蕊被武汉大学生物学院录取,从此踏上了生物学研究的第一步。初入大学时,白蕊感觉“有点失望”,她发现大学的生物课没有高中那么有趣了,所学课程很少涉及计算的问题,“生物好像真的成了一个纯文科的东西。”



回忆起那段时期,白蕊坦言,“感觉自己想做的和目前在做的完全不一样,当时有很大的落差,但这也可能是入门阶段都有的困惑。”

大三时白蕊甚至有过“不想做生物了”的念头,怀疑“自己做的事情和解决疾病有什么关系?”后来,因为奶奶的过世,让白蕊对科研有了新的认知和反思。

 “我奶奶的去世其实对我影响挺大的。我们家不止我奶奶一位因为癌症去世的亲人,我就觉得很难过。”

当时白蕊便下定决心,努力科研,尽自己所能为攻克癌症贡献自己的力量。“让更多的人不再受癌症的折磨。因为自己亲人经历过这个过程,所以自己感触会更深,做科研也会更坚定。”

因一场讲座,感受到科研之美  

大学四年,白蕊作为本专业成绩第一的学生,顺理成章地被保送至清华大学,并如愿进入了施一公教授实验室。


进入施一公实验室是白蕊在大三时便定下的目标,原来当时施一公教授去武汉大学做了一场讲座,“当时就被吸引了,从施老师的讲述中感受到了之前没有感受过科研之美,就觉得这可能才是科研的样子。”自此,白蕊心里有了一个明确的方向——必须要去施一公课题组。

2015年秋,白蕊进入清华园,正式开启了自己的博士生涯。彼时,施一公课题组正在攻坚世界级的难题——  RNA剪接体  

RNA剪接是所有真核生物遗传信息传递“中心法则”的关键环节,大约35%的人类遗传疾病与RNA剪接异常相关。

自1977年RNA剪接发现以来,科学家们一直在探索其中的分子奥秘,期待早日揭示这个复杂过程的分子机理,然而始终未能取得巨大突破。这是由于剪接体作为一个巨大而又复杂的动态分子机器,即便在倍数很高的电子显微镜下也难以清晰地观详其一二,因此,生化教科书将剪接体形容为细胞里最复杂的超大分子复合物,也毫不为过。

剪接体结构解析的难度普遍认为高于RNA聚合酶和核糖体,  (RNA聚合酶和核糖体的结构解析曾分别获得2006年和2009年的诺贝尔化学奖)  。所以,解析剪接体这颗分子生物学皇冠上的明珠,曾一度成为很多生物学家的终极梦想。

白蕊将RNA剪接形象地比作“拍电影”,电影是由一帧一帧的画面组成的,而每个画面又是“分段取材”相对独立的,只有把一个个独立的片段剪辑到一起才能形成一部完整的电影。“RNA剪接也是一样的,它们把不同的基因剪接到一起,最后形成了功能不一的蛋白质。”


RNA剪接在基因表达的过程中扮演“剪断”和“拼接”的角色,“不同的拼接和连接方式可以形成非常多种的蛋白质来执行我们人体的具体的生命活动”。在剪断和拼接的过程中如果发生错误,那么会导致基因表达过程中出现严重错误,从而影响我们人类的正常生命活动。相关研究表明人类有1/3的遗传紊乱,都和剪接异常相关,如此庞大的数字,可见RNA剪接对于生命活动的重要性了。

“我们希望能通过结构生物学的方式,从分子水平来研究RNA剪接的过程,从而去更深入的理解,比如它为什么会导致疾病的发生,有针对性的去设计一些药物,或者是一些靶点,然后来阻止错误剪接的发生。”

坚持,是做科研最难能可贵的品质

面对如此复杂让很多人望而却步的课题,白蕊却是初生牛犊不怕虎,她查阅了大量的文献,并且没有像大多数人那样借鉴前辈们的技术方法,而是另辟蹊径,用自己总结的方法进行实验。“参与RNA剪接的蛋白可能有上百个,这是一个非常庞大的分子机器,如果能把它从体内给纯化出来,然后还保持它良好的性质,还要处于不同的状态,其实难度是非常大的。”

实验的过程就是摸着石头过河,跌跌撞撞,前路未知,在经过无数次的失败与摸索后,白蕊成功地破解了瞬变状态下的基因剪接机制,该成果也发表在了 Science 杂志。


白蕊在实验的过程中优化了蛋白质的提纯条件,改变了化合物的稳定性,她用一种全新的方法解决了蛋白质的提纯问题,这一研究方法也被全球业内人士借鉴效仿。

 “做科研还是需要一些正反馈的和成就感的,当只有你的方案才能解决问题的时候,你自然而然的就会对自己更加的自信,也更有动力。”

在很多人看来繁琐又枯燥的科学研究,白蕊却始终饱有浓厚的兴趣,在她看来生命科学蕴含了无数未解的奥秘,这些奥秘如磁铁一般吸引着她不断地去探索学习。

“读博期间,我真的是200%投入到这个课题里面,常常走路在想,吃饭在想,睡觉之前还在想课题的事情。有的时候就在睡觉前可能突然想到一个方法,就是那种灵光一现的感觉,第二天就会迫不及待去实施这个想法。”

当然,除了“投入”外,白蕊认为,做科研最难能可贵的品质是“坚持”

“科研中的遇到的可能性太多了,如果没有这种钻牛角尖并且坚持下去的想法,可能在中途某个‘黑暗’阶段,你就会很轻易的放弃。尤其是生物学实验,我觉得失败的概率太大,可能99%的实验都是不好的结果,就看你能不能坚持到那1%。”

一代人有一代人的责任与担当”,电影《李保国》中的这句台词让她深有感触。或许每个时代的使命有所不同,但对于青年人来说,保持自己最初的笃定,在人生的道路上“只问深情,无问西东”;在保有自己内心纯粹的热爱中,“迎风驰骋,一往无前”或许才是当代青年应有的姿态。


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关键词:
Cell,RNA,生物学,博士,分子,癌症

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