清華大學校內網正在公示的擬任命副校長,在國際頂級期刊《科學》發表具有裡程碑意義的論文,為攻克老年痴呆症這一頑疾找到了「鑰匙」。近日,豫籍科學家施一公在學術與行政兩大領域均收穫頗豐,受到社會關注。
昨天上午,施一公研究組在清華大學召開「剪接體的三維結構和RNA剪接的分子結構基礎」重大成果發布會,「這項研究成果的意義很可能超過了我過去25年科研生涯中所有研究成果的總和」。
成果
為攻克老年痴呆症
找到了「鑰匙」
8月18日 施一公的研究組在國際頂級期刊《自然》在線發文,為理解老年痴呆症的發病機理並開發特效藥提供了重要基礎。
8月21日 著名的《科學》雜誌在線發表了施一公教授研究組的兩篇具有裡程碑意義的論文,這兩篇論文宣布,得到了高解析度的剪接體三維結構和剪接體對前體信使RNA(核糖核酸)執行剪接的基本工作機理,從而將分子生物學的「中心法則」在分子機理的研究上大幅度向前推進,為研究老年痴呆症發病機理,開發高效藥物提供了重要的分子基礎。
8月23日 施一公研究組對這一重大成果舉行發布會。施一公介紹,在所有真核生物中,基因表達分第一步轉錄、第二部剪接和第三部翻譯組成。目前,第一步與第三步中的關鍵催化機器RNA聚合酶與核糖體的結構解析已分別被授予2006年和2009年的諾貝爾化學獎。基因表達第二步中的關鍵分子機器剪接體的原子結構解析因其複雜性難度巨大,20年來全世界許多一流實驗室都在攻堅,卻無突破。
「描述這一過程的規律被稱為生物學的中心法則,其在生命科學領域具有核心重要性。」施一公說,人類約35%的遺傳紊亂是由於基因突變導致單個基因可變剪接引起的,此次的最新成果解析了剪接體高解析度的三維結構,並闡述了RNA執行剪接的工作機理,對人類進一步理解生命、揭示與剪接體相關遺傳病的發病機理提供了結構基礎和理論指導。
「這項研究成果的意義很可能超過了我過去25年科研生涯中所有研究成果的總和。我此前以通訊作者身份在《科學》、《自然》和《細胞》上發表的文章總共接近50篇,但我覺得這次的意義特別重大!」施一公表示,目前他們完成的是幾個主要剪接體的共同部分,下一步希望能夠看清楚它們之間的不同,繼續向這一充滿挑戰的課題攀登。
釋疑
施一公的研究組到底在研究啥?
蛋白質是構成生命的基本元素,但是DNA不直接製造蛋白質。通俗地講,就是DNA要寫一封信給核糖體,告訴它怎麼製造蛋白質,這封信的名字就叫做「初始信使RNA」,剪接體拿到之後,一通修改,成了「信使RNA」,拿著這個交給了核糖體,核糖體就按照這封修改過的信製造蛋白質。施一公的研究成果就是研究出了剪接體的生理結構和工作原理。比如,剪接體怎麼分辨外顯子和內含子?又是怎麼進行的剪接?簡單講就是剪接體是怎麼修改的信。
中國科學院微生物研究所所長、中國科學院院士高福打了個比方:「人民大會堂是大理石建的,信使RNA告訴你怎麼建,我是拉石頭的,剪接體進行剪切。剪切好了,人民大會堂建好了;沒切好,成了遺傳病。」
2009年諾貝爾生物與醫學獎得主、哈佛大學醫學院教授傑克·肖斯德克評價說:「剪接體是細胞內最後一個其結構等待被解析的超大複合體。施一公教授的這一成果至關重要,為理解剪接體結果和工作機制帶來巨大突破。」
劍橋大學分子生物學實驗室(LMB):結構生物學誕生地,目前全球最領先的生物學實驗室,曾出過14位諾貝爾獎獲得者,也一直是施一公團隊學習和追趕的對象。當剪接體相關成果論文寄出後,得到內部消息的一位LMB博士後研究人員專門致電施一公的學生,對他們率先得到剪接體結構解析表示驚嘆。
熱議
這麼牛的成果,能拿諾貝爾獎嗎?
很多網友關注「這個成果能否得諾貝爾獎」的問題,對此,作為施一公的好友,高福院士說,未知招來他們興趣,他們去探索,探索又招來新的未知,「關鍵不是什麼獎,重要是把科學的問題回答清楚」。
曾經,人類對基因剪接體的認識精度只能達到29個埃米。施一公研究組得到的結果不僅逐步將解析度由11埃提高到5.9埃,再提高到3.6埃,且其解析對象是真正的剪接體,並首次在近原子解析度上看到了剪接體的細節。業內權威人士稱此成果為「諾獎級成果」。
細節
帶著三個「85後」,每天工作12~16個小時
施一公介紹,他的研究組成員很年輕,自己是「65後」,再加三個「85後」:兩篇論文的共同第一作者——清華大學生命學院閆創業博士,醫學院博士研究生杭靜、萬蕊雪。三個人中,年齡最大的閆創業今年30歲,而杭靜和萬蕊雪今年分別是26歲和25歲。「這三位學生都非常優秀,每個人都有自己的專長,缺一不可。」施一公說,每一項備受矚目的原創科研成果背後都滲透著整個研究組的努力。
對剪接體的研究,從著手到完成,施一公研究組僅用了5年時間,他們每天平均工作12~16個小時。「沉得住氣,膽大心細,還要有實力,我從不相信運氣。」施一公說。
履新
擬任清華大學副校長
施一公是河南人,1967年出生於鄭州,童年在駐馬店度過。
1985年保送進入清華大學,學習成績年年名列全年級第一,不但提前一年畢業,還獲得數學系學士學位;1995年獲美國約翰霍普金斯大學醫學院分子生物物理博士學位,隨後在美國紀念斯隆-凱特琳癌症中心進行博士後研究;1998~2008年曆任美國普林斯頓大學分子生物學系助理教授、副教授、教授。2008年,施一公放棄美國普林斯頓的終身講席教授職位回國,成為中國「千人計劃」的首批成員,全職回到清華大學工作。
36歲被聘為普林斯頓大學分子生物學系歷史上最年輕的正教授;40歲拿到終身講席教授;46歲先後當選美國人文與科學學院外籍院士、美國國家科學院院士、中國科學院院士。在學術研究之外,施一公目前擔任多項行政職務,包括清華大學校長助理、生命科學學院院長、生命科學與醫學研究院院長。施一公曾公開表示,花時間在繁重的行政職務上是值得的,他希望就此能夠改變清華生命科學研究的軟機制,為國內其他機構所借鑑。
目前,擬任命施一公為清華大學副校長的信息正在該校校內網公示,該公示由教育部人事司於8月19日發布,公示時間為8月20日至26日。
印象
經常和學生一起長跑
清華學子關於施一公教授的印象,不僅是學術上的鼓勵,有報導稱:「清華大學經濟管理學院一位學生說,經常能看到施老師和學生一起長跑,時不時會有學生跟他打招呼。施老師在日常生活中,保持著良好的運動習慣,並且十分親近學生。」
2014級新生入學第一堂體育課上,施一公教授用自己對長跑的堅持,為學生詮釋「為祖國健康工作五十年」的清華體育傳統。在清華大學生命科學學院2015年畢業典禮上的演講中,施一公期待學生們能擔負起社會責任,他表示:「生命就是體驗,既然體驗只有一次,何不做到極致?」
施一公曾這樣談河南
「我是河南人,河南讓我最有歸屬感。」
「這些年中國的形象得到了很大提升,而河南也在崛起、在振興,我們也可以拍著胸脯說自己是河南人。」
「如果所有的年輕人都想當馬雲,而不想成為陳景潤,這不是一種好現象。現在已經到了必須宣傳Science is cool!(科學很酷)的時候啦!」
「別忘了我們河南是中華文化的發源地,我們不能辜負這片土地。」
「從出生到18歲上大學,我有將近11年是在駐馬店地區度過。所以,我是地道的河南人;更準確點,我是駐馬店人。今後您損河南人之前,最好四下觀望一下,免得我在場讓您下不了臺。」