記者 傅凌波 實習生 毛郅昊 通訊員 趙星 董豔娟
西湖大學實驗室裡,博士後白蕊時常端坐在操作透射電鏡的電腦前,觀察並收集細胞中小到只有萬分之一根頭髮絲大小的剪接體的電鏡照片。這一坐,就是大半天。實驗結束已是下午兩點多,她才匆匆趕去吃午飯。
這位還不到30歲的內蒙古姑娘,和大多數年輕人一樣,愛宅家、愛擼串、怕被催婚。但她的經歷、對待科研的韌勁,又讓她顯得不太一樣——師從施一公院士,直博4年發表8篇高水平科研論文,攻克生物學領域多個世界級難題,被聯合國評為“世界最具潛力女科學家”……大千世界,精彩萬分,白蕊執迷的小小細胞,總能牽動她的好奇心。
剪接體 只有百萬分之一根頭髮絲的大小
剪接體,這個陌生的概念,卻和我們的身體有重要關聯。自2015年進入清華大學生命科學學院以來,RNA(核糖核酸)剪接體,就成為了白蕊生活裡的高頻詞彙。
究竟什麼是剪接體?白蕊解釋說,“基因透過RNA傳遞遺傳資訊,指導蛋白質完成各類生命活動。但基因是片段式的,基因在進行傳遞時,有效的遺傳資訊和‘無效’的資訊都會被保留,這就需要剪接體就把‘無效’的資訊剔除,把有效的資訊按序拼接在一起。”她打了個比方,就像電影剪輯師,篩選出有效的片段,才能呈現出一段生動的畫面。
鏡頭沒剪輯好,電影會錯亂;剪接體出問題,人就會生病。研究表明,35%的人類遺傳紊亂和多種癌症均與RNA剪接的異常、剪接體蛋白的突變有直接關係。
研究卻是困難重重。由於剪接體高度的動態性和複雜性,想要獲得不同狀態的剪接體的高解析度三維結構並不容易,這也被公認為世界難題。“剪接體的長度僅幾奈米,相當於頭髮絲的萬分之一粗,要把它從細胞中‘拽’出來,過程堪比大海撈針。”
面對困難,脾氣倔的小姑娘選擇迎難而上。研究期間,她每天清晨天不亮就走進實驗室,常常到夜晚12點才離開,不但要求自己快速上手、避免錯誤,還要尋求突破。
2019年,白蕊和團隊攻克了世界上最大、最複雜的剪接體結構,完成了主要剪接體的高解析度三維結構研究,她也以第一作者的身份在《科學》雜誌上發表了這一重大研究成果,震動世界。
學生物 為了從根源上治療疾病
摸清剪接體的工作機理,人類才能以此高效地開發藥物,從根本上避免基因錯亂、糾正基因序列錯誤組合,治療患有相關遺傳病、癌症等病患,“就像修理電器,先搞清楚整個電路組成,等出現短路等問題時,很快能找到問題。”
為人類健康事業貢獻力量,是白蕊選擇生物學、甘做“冷板凳”的初心。從2011年上大學算起,她研究生物剛好10年了。回首漫漫科研路,困境、迷茫,她都遇到過。而她,和這門“每天都有新發現的”學科恩愛如常。她越來越能感受到導師施一公描述的科研之美——“真正把問題解決的那一刻,幸福感是很強的,我們‘創造’了人類的新知識。”
更多的故事,正在西子湖畔續寫。說起在西湖大學的研究經歷,白蕊不後悔兩年前的“衝動”決定——2019年,從未來杭的她,直接簽下一紙合約。“學校裡有各個基礎學科的頂尖人才,包容性強,為我們打造了一個靈感碰撞的能量場,有利於激發人的創造性。”白蕊說。
人物名片
白蕊,1992年出生,長期從事剪接體的三維結構與RNA剪接分子機理研究。以第一作者身份發表高水平論文9篇,首次將剪接體介導的RNA剪接過程完整地串聯起來,為理解RNA剪接的分子機理提供了最清晰、最全面的結構資訊。獲2020年度聯合國教科文組織評選的“最具潛力女科學家”獎。