时间:2024-06-18
◎文/田亮
你要是不敢,第一步就输了。
本文主人公
“2021年年初把成果发表在《Science》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《生物化学原理》(Principlesof Biochemistry)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。这个1992年出生的女孩,刚刚获得了阿里达摩院青橙奖和100万元奖金。此前,她还获得过联合国教科文组织颁发的“世界最具潜力女科学家奖”。2018年以来的这4年里,她拿奖拿到手软。
白蕊是个内蒙古女孩,出生在呼和浩特的一个普通家庭,打小就是“十万个为什么”,比如: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,科普类书籍她也越看越多。到了初中,她第一次接触了生物学这门学科,觉得非常有意思。
“因为对这个很感兴趣,我就会自己花时间去看、去学,就会比同龄人看上去更擅长这些东西,而且考试也能考得很好,这样就更喜欢学了。”白蕊说。
尤其是到了高中,白蕊遇到一些遗传病概率计算的题。当大家都不知道该怎么算的时候,她站在黑板前给大家讲解。这让她感到很光荣,她也就继续处在这样一个良性循环的学习过程中。考大学时,她自然而然地选择了武汉大学生物学专业。
大学期间,奶奶因癌症去世,对她触动很大。这让她想起姥爷,在她还不太明白去世是什么意思的时候,姥爷就因癌症去世了。“我内心就很痛恨这个疾病,年少就产生了一个‘狂妄’的想法:一定要治愈癌症。后来,我就找一些和疾病相关的课题、实验室,包括选择结构生物学作为自己的研究方向,也是因为它和制药密切相关。”
说到“结构生物学”,很多人会联想到我国著名结构生物学家施一公。白蕊第一次听到施一公的名字,是和同一实验室师兄的一次对话,师兄问白蕊要不要出国深造,白蕊答复“没有想过”。
“你要是在国内发展的话,就去国内最好的结构生物学实验室。”师兄说。
“那是哪个呢?”白蕊问道。
“施一公老师的实验室。”
她就去查阅了施一公的研究方向,发现他从事的就是人类重大疾病相关的蛋白质研究,一下子就被吸引了。2013年12月,时任清华大学教授的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。当时,她正读大三。
2014年,白蕊报名参加清华大学生命科学学院暑期夏令营。当时,她已经拿到北京大学与中科院的offer,但她一心想去清华,拒绝了这两份offer。遗憾的是,她没有通过清华夏令营的面试。
“进不了清华夏令营,考研我也要考进清华。”熟悉白蕊的人都知道,她是个执拗的女孩。她决定与清华“死磕到底”。第二年,她以专业成绩第一名获得清华大学直博机会,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。”
什么是剪接体?白蕊拿电影剪辑打了个比方:“我们的遗传信息是写在DNA(脱氧核糖核酸)里的,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。但我们的基因是片段式的,不连续,就像拍电影的电影素材一样,不是从头拍到尾,一刀都不剪,需要一个剪辑师来完成片段的重新拼接。执行这个剪接功能的就叫剪接体。”
白蕊说,剪接体是非常复杂的、由上百种蛋白组成的大分子机器,好比机器有很多零部件一样。把电影片段按不同风格进行剪辑,就会有不一样的效果,基因也是如此,不同基因片段的重新拼接,会表达出不同的蛋白质。我们人类的基因约有2万个,而蛋白质却有几十万种,剪接体的“取舍”一旦出错,就可能造成各种疾病。研究表明,35%的人类遗传紊乱和多种癌症均与RNA剪接的异常和剪接体蛋白的突变有直接关系。
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,听了老师的话后,都特别振奋,就开始往上冲。你要是不敢,第一步就输了。能不能做成是后面你自己的投入和付出决定的。”白蕊说。
在“冲”的过程中,她差点被绊倒。
2015年年底的一天,她结束了几天连轴转的实验回到宿舍,正准备入睡时,感到腿有些疼,仔细一看,发现腿上青一块、紫一块的,按压时还会有些疼。她吓得赶紧去医院检查,被确诊患了自身免疫病。
白蕊慌了,“为什么要把自己搞成这样,身体才是革命的本钱”。在意识到做实验效率的重要性之后,她决定彻底改变。别人做一个实验的时间,她可以完成两个甚至三个实验。她对实验细节要求很高,实验要做到又快又好。
2016年1月29日,白蕊在《Science》上发表了自己的第一篇论文,这时她刚进入清华半年。同年,她还和师姐万蕊雪一起在《Science》上发表了3篇论文,特别是8月26日以“背靠背”形式发表两篇论文,给学术界带来了不小的震动。
1990年出生、年长两岁的万蕊雪是她的好搭档。病痛折磨了白蕊将近1年,是万蕊雪不厌其烦地开导她,“自己当初这么坚持的事情,不能因为这点小事就放弃了。”就这样,白蕊的心态逐渐回归正轨。
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,而白蕊博士毕业前一共发表了8篇CNS文章,被引用上千次。8篇中的7篇,白蕊是第一作者。
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,但她最看重的还是这一次。“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做得更好。”白蕊说。
第二年7月,白蕊博士毕业。完成硕博连读,她仅用了4年时间。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,十之八九。
2017年夏天,白蕊所在的科研小组收到施一公邮件,被告知自己小组的研究成果被英国剑桥大学的实验室抢发了。这意味着自己的研究瞬间失去了很多意义。
其实自己的团队早在一年前就已经取得了成果,导师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。”她说。
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,并在2018年夏天发表在《Science》上,审稿人称这是史上最重要、最振奋人心的剪接体结构之一。
“其实发论文不是最紧张的时候,等待实验结果才是。”白蕊说。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年年初,还是做不出来。她压力很大。“我们做这种研究,我觉得可能99%的结果是失败的。”白蕊说,“但我当时有一个信念:我一定能做出来。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。”
“每天看实验结果那一刻,我都很激动。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。”这一次的研究成果于2020年年底发表在《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,白蕊是有把握的,觉得得奖概率在百分之六七十,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,一个值得注意的事实是: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,聊起自己的故事,她几乎每句话里都有笑声。这笑声里,是乐观,是自信。她几次说到“我一定能做出来”,也许这股冲劲,就是她成功的秘诀吧。
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