來源:中外學術情報、iNature、中國青年報(中青報·中青網記者 張茜) 、清華大學
2020年11月27日,西湖實驗室(浙江省政府批准設立的省實驗室,依託西湖大學)、西湖大學、清華大學等多單位合作,白蕊作為第一作者,施一公及萬蕊雪作為共同通訊在 Science 在線發表題為「Mechanism of spliceosome remodeling by the ATPase/helicase Prp2 and its coactivator Spp2」的研究論文,該研究報告了Prp2,共激活因子Spp2複合的Prp2和裝載Prp2的活化剪接體的原子結構,以及結構指導的生化分析的結果。
這也是今年施一公首次以西湖實驗室作為第一單位,發表的Science首秀。
而文章的第一作者白蕊,在今年也是大放異彩。92年出生的她,是清華大學生命科學學院博士,師從施一公教授,博士期間的課題是利用結構生物學的手段來探究RNA剪接的分子機理。攻讀博士期間,發表高水平研究論文8篇,其中5篇發表於Science期刊,3篇發表於Cell期刊,引用次數600餘次。
白蕊
她於2019年夏天從清華提前畢業,後其便啟程南下杭州,入職西湖大學生命科學學院,開啟了博士後生涯。
談到選擇西湖大學,白蕊稱自己並非臨時起意。一方面,作為西湖大學創校校長,她的導師施一公經常向自己的學生推介這所新型研究型大學。另一方面,已經有朋友和師姐「先吃了螃蟹」,從他們的描述中,白蕊清晰地感知到:這是一片適合做科研的土壤。
2020年2月11日,歐萊雅-聯合國教科文組織公布,白蕊獲得「世界最具潛力女科學家獎」,這一獎項在全球範圍內每年僅頒給15人。
2020年11月27日,白蕊作為第一作者再發一篇Science。對於她而言,再次取得突破性的研究成果,如果說選擇施一公為導師使其成功了一半的話,那另一半還是和白蕊的個人特質相關。
對生物充滿了熱愛
白蕊是一個典型的90後姑娘,出生於1992年的她自幼就表現出與常人不同的天賦。上學時各科成績總是名列前茅,思維能力很強,經常受到老師的表揚。上高中後白蕊慢慢的喜歡上了生物這門課程,老師在課堂上講的內容深深吸引了白蕊,她不知足於課堂和書本上的東西,通過各種渠道學習生物知識。
白蕊與她高中的生物老師關係很好,在老師眼裡白蕊是個難得一見的孩子,她對生物的熱愛高於一切。白蕊經常在空閒之餘找她的生物老師探討一些生物學知識,有些東西對老師來說都很難理解,但白蕊總能想到各種奇奇怪怪的想法。
她的生物老師曾說白蕊能把他問得啞口無言,有時候他下班回家還要研究白蕊白天問自己的問題,第二天給她解答,但第二天時白蕊已經想通了這個問題,思路比他還要清晰,同時又會有不同的問題。
白蕊對生物科學的這種興趣不斷的激勵著她前進,為了能繼續追求生物學技術,白蕊在填報高考志願的時候把所有的專業都填成了生物學。其實不只是在生物學科方面,白蕊的其他課程也都很優秀,尤其是數理化,基本沒有能難倒她的題目。
後來白蕊被武漢大學生物學院錄取,踏上了生物學研究的第一步。在武漢大學,白蕊不像其他同學一樣在大一就開始參加很多社團活動或者競選學生幹部,她入學的第一件事是找武漢大學生物學院最有威望的生物學教授。
為了能跟著教授學習,白蕊一有時間就去幫老師做實驗,她的誠摯和對科學研究的熱愛深深地打動了老師。不久之後白蕊就成了武漢大學生物實驗室的主力成員,在一群研究生中她的能力也毫不遜色。在很多人看來生物學研究是一項繁瑣又枯燥的學習過程,但在白蕊看來,生物學中有無數的奧秘,這些奧秘不斷的吸引著她去探索去學習,她能從這種學習中感受到最大的樂趣。
保送清華碩博連讀
曲折拜師施一公
大四畢業之際,白蕊希望能繼續留在武漢大學搞生物學研究,但她的老師都希望她能去我國最高學府清華大學深造。在很多老師看來白蕊在生物學方面的天賦非常高,去清華大學她能學到更多的東西。
2014年7月的一天下午,武漢大學本科生白蕊得到消息:自己沒通過清華大學暑期夏令營的研究生選拔,被面試「刷」下來了。「我當時是不服氣的。」她說。
沒過多久,這個大三的小姑娘就衝到了時任清華大學生命科學學院院長施一公的辦公室裡,自薦,申請在施一公實驗室完成自己的本科畢業設計。講起這段經歷,白蕊自己都被當時的「勇猛」嚇了一跳:「真是初生牛犢不怕虎啊,我猜施老師那次是記住我了。但是當時他沒有同意。」
白蕊大一時就想好,不出國,就在國內讀研究生,而且必須去施一公的實驗室,她認為「那是中國結構生物學最好的實驗室」。其實,其他高校和科研院所組織的夏令營已經給白蕊發了研究生錄取函,但她都拒絕了,沒給自己留退路。
對於夢想的實驗室,她當然不肯放棄,繼續給施一公發郵件,「施老師回覆說看推免的情況再定」。於是白蕊抓緊學習,以武大生物學基地班專業排名第一的成績拿下了推免名額,並且以優良的表現通過了清華大學直博生的面試。面試一通過她又趕緊給施一公發郵件。她記得很清楚:「發到第三封,施老師回覆說,來實驗室做實驗吧。」白蕊終於拜師成功。
為什麼非得去施一公的實驗室?白蕊第一次見到施一公是在武漢大學2013年校慶時。「施老師來作講座,報告廳裡人山人海擠不進去,我坐在第一排嘉賓席旁邊的地上聽。」白蕊說,「他的格局真的非常大。」
「其實,來施老師的實驗室,我有點害怕,那些世界級難題,我以前想都不敢想!」她有點激動地說,「施老師說,我們要做就做世界級難題,否則中國在基礎研究領域的話語權會越來越少,清華的學生都不做,那誰來做?」
很快,白蕊就在師姐萬蕊雪的帶領下接觸到了「世界級難題」——剪接體的三維結構與RNA剪接的分子機理。
要揭示人類生老病死的規律和本質,得先弄清楚基因的「一生」,而基因的旅程是相當神秘的。我們已經知道,人類的兩萬多個基因經過一系列複雜的過程,會打造出20餘萬種蛋白質來組成細胞和組織,執行生命活動。但我們還不大清楚的是,這「一系列複雜的過程」到底遵從什麼樣的規則。比如,兩萬多個不同的基因片段是如何被取捨和重新拼接起來,從而打造出了20餘萬種蛋白質呢?白蕊研究的就是關於「取與舍」的規則。
白蕊說,在諸如人類的真核生物的基因表達過程中,需要一個重要環節來把「無效」的遺傳信息去除,這個環節叫做RNA剪接,這個過程的執行者就是剪接體。如果剪接體沒「取捨」對,就可能造成各類疾病。研究表明,35%的人類遺傳紊亂和多種癌症均與RNA剪接的異常和剪接的突變有直接關係。一直以來,剪接體的結構與工作機制都是困擾生物界的難題。白蕊由師姐「手把手」牽著,既害怕又興奮地站上了與世界頂級科學家競爭的賽道。
「拗」對地方成大器
作為國產科學家破解世界級難題
其實,白蕊不覺得自己特別聰明, 高中從理科實驗班被「滾動」到平行班的「丟臉」經歷,讓她覺得自己「其實挺一般的」。而且她也不是什麼都能學好,但生物從來沒讓她失望過,還越學越喜歡。所以高考填報志願,她決定選生物專業。
白蕊認準的事兒,一般人拉不回來。不過幸好她經常能把這股「拗」勁兒用對地方。她認準了剪接體這個課題有意義,就非得做出成果來不可。
在正式進入實驗室半年後,她就和萬蕊雪師姐一起在《科學》雜誌上發表了重要成果,這項研究對於剪接體的組裝與激活十分關鍵。因為「極度熱愛」科研,她「願意吃別人吃不了的苦」,而後,她又與團隊成員接連發表了數篇重要成果。
「施老師說我很執拗。」白蕊覺得這個評價很準確。有時候執拗能起到積極的作用,有時候也能讓人崩潰。
她「崩潰」過。「2016年4月,我們就作出來一個成果,但我覺得不夠好,一直在優化。結果2017年5月的時候,被別的課題組搶發了」。這次被搶發,多多少少和她的「拗」脾氣有關,之前老師勸她說時間緊張最好先收集數據,但她顯然沒聽進去。
不過樂觀和堅韌助她迅速扳回一局,這件事過去僅3個月,白蕊又用在崩潰中積累的經驗做出了更厲害的成果——捕捉和分析目前世界上最複雜、最大也是最難捕捉的剪接體狀態:預催化剪接體前體。
到目前為止瞬變狀態的剪接體機制研究是困擾生物界多年的世界級難題,很多科學家一聽到這個詞就望而卻步。白蕊卻是初生牛犢不怕虎,她查閱了大量的文獻,不過她並沒有借鑑前輩們在科研中的方法,而是在這裡尋找他人的漏洞,然後用自己總結出的方法進行實驗。
難就難在「解聚」上。剪接體由上百種蛋白質聚合而成,「解聚」可以想像成剪接體一邊工作,自己身上的蛋白質一邊「往下掉」。還沒來得及研究就解體了怎麼行?實驗室成員獻計獻策,白蕊也提出一種思路,結果大家一致認為不可行。
「我覺得沒人比我更了解這個實驗,了解這個狀態剪接體的特徵。」她的拗勁兒又上來了,「我就先按照自己的思路做。」
這次要感謝「執拗」,她的成果很快發表在了《科學》雜誌上。「我們是世界上第一個捕捉和解析預催化剪接體前體的實驗室,當時審稿人評價說這是最重要的剪接體結構之一。」白蕊說。
在解決世界級難題的同時,白蕊用4年就完成了碩博連讀。2019年博士畢業後,她仍然選擇追隨施一公,前往由後者任校長的西湖大學開展博士後工作。
從武漢大學到清華大學碩博連讀,白蕊在自己的求學過程中沒有任何出國留學的經歷,她是一個地地道道的國產科學家。從清華大學畢業後白蕊有了自己的科研團隊,開始專心做科研創作。白蕊最喜歡的就是做一些別人不敢做的事,從每一項突破中她總能找到一種「山重水複疑無路,柳暗花明又一村」的感覺。
2020年2月11日,歐萊雅-聯合國教科文組織公布,27歲的西湖大學博士後白蕊獲得「世界最具潛力女科學家獎」,這一獎項在全球範圍內每年僅頒給15人。
白蕊沒有停下自己的步伐,她不斷的嘗試著新的領悟,新的知識,在科研路上留下屬於自己濃墨重彩的一筆。
榜樣的力量,學霸的故事!她是一名不平凡的90後!
白蕊簡介
白蕊,清華大學生命科學學院博士,西湖大學博士後,結構生物學高精尖創新中心博士生獎學金2017和2018年度獲得者。師從施一公教授,博士期間的課題是利用結構生物學的手段來探究RNA剪接的分子機理。攻讀博士期間,發表高水平研究論文8篇,其中5篇發表於《科學》期刊(影響因子:41.037),3篇發表於《細胞》期刊(影響因子:36.216),引用次數600餘次。2018年清華大學研究生特等獎學金獲得者,入選由中國科協評選的2018年度「未來女科學家計劃」全國5人名單,並獲得國家獎學金兩次、「未來學者」獎學金等殊榮。博士四年畢業,獲得清華大學優秀畢業論文、清華大學優秀畢業生和北京市優秀畢業生等榮譽。
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