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。
2019年夏天,白蕊前腳從清華提前畢業,後腳便啟程南下杭州,入職西湖大學生命科學學院,開啟了博後生涯。白蕊並非臨時起意。作為西湖大學創校校長,她的導師施一公,經常向自己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,白蕊博士(27歲)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,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。
Prp2與剪接體弱結合,沒有Spp2就無法發揮功能,而Spp2與Prp2和剪接體上的錨分子穩定締合,從而將Prp2束縛到活化的剪接體上並允許Prp2起作用。Pre-mRNA被加載到Prp2的N-和C-半之間的特徵通道中,其中N-half的Leu536和C-half的Arg844阻止了pre-mRNA向其5 端的向後滑動。ATP結合和水解觸發Prp2中的域間移動,從而驅動pre-mRNA朝其3 端單向逐步轉移。這些保守的機制解釋了剪接體重塑與Pre-mRNA剪接的耦合。
而對於92年出生的她,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。
興趣是最好的老師
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
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。因為憑藉白蕊的優異成績保送清華是沒有任何問題的,而且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。
後來白蕊成功的被保送清華大學,她的導師就是國內生物學頂尖教授施一公,當時的施一公還是清華大學的副校長。能跟著這樣的老師學習,白蕊就已經成功了一半,這為她以後的成功打下了堅實的基礎。
剛開始白蕊是跟著師兄師姐學習,跟他們做各種蛋白質基因分析實驗,沒過多長時間白蕊就成了整個實驗室的骨幹級成員,她的師兄師姐們都自愧不如。在清華大學學習期間白蕊做出了很多研究成果,尤其是在DNA剪接技術方面,在此之前中國生物界對DNA剪接技術可以說是束手無策。因為這項工作難度極大,而且操作複雜,一不小心就會出錯,而且一個步驟出錯,後面的就很難再繼續下去。
白蕊作為一個在讀研究生就能突破這項技術,這讓年紀輕輕的她在中國生物界名聲大噪,她的導師施一公更是器重她,不斷鼓勵她做各種不同的嘗試。《科學》是中國學術研究方面最有威望的雜誌期刊,普通人想在上面發表文章是特別難的事,一般的教授也很少能在《科學》上發表文章,而白蕊在清華期間就已經在《科學》上發表了五篇文章,可以說是非常厲害,這個時候的她還只是一個二十出頭的小姑娘。
國產科學家破解世界級難題
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。她僅用四年的時間就完成了清華大學的碩博連讀,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。
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。
這個過程就是摸著石頭過河,白蕊所嘗試的是一個別人不曾探索到的領悟。經過無數次的失敗與實驗,白蕊成功地破解了瞬變狀態下的基因剪接機制,破解了這個世界級難題。她還將自己的成果發表到美國國家科學雜誌中,受到了國內外許多科學家的關注。
生物學中有一個難題近原子解析度三維結構,這個世界級難題也是白蕊破解的,這個問題比之前的項目還要困難,難度大且複雜,在導師施一公的幫助下白蕊成功的找到了破解近原子解析度三維結構的方法。
她優化了提純條件,改變了化合物的穩定性,用一種全新的方法解決了這個問題。當她的相關文章出現在科學雜誌期刊上時,全世界再次被這個二十幾歲的中國女科學家震驚。白蕊的研究成果是世界上該領域中唯一一個成功的研究,她的研究方法被世界各國科學家借鑑效仿。
此後白蕊並沒有停下自己的步伐,她不斷的嘗試著新的領悟,新的知識,攻克了一個又一個世界級難題。一個二十幾歲的姑娘完成了很多人一輩子都做不到的事,白蕊的傳奇人生是別人無可匹敵的。
來源 | 綜合整理自生物學高精尖創新中心、西湖大學、清華大學、iNature、中國科學院微生物研究所等