圖為萬蕊雪工作照。人民視覺

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做科研就像跑馬拉松,不僅要有耐心,更要有熱情,跑到最后,對(duì)手其實(shí)是自己

現(xiàn)在的本土科研人才對(duì)科研成果有底氣,對(duì)科研前景有信心

短發(fā)、清瘦,粉色羽絨服、雙肩背包——走在清華大學(xué)的校園里,萬蕊雪沒什么兩樣。

萬蕊雪真的不一樣。26歲時(shí)就已在世界頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上以第一作者身份發(fā)表6篇文章,入選中國科協(xié)“未來女科學(xué)家計(jì)劃”,是全國5名入選者中唯一的在讀博士研究生。

去年11月23日,《科學(xué)》雜志和SciLifeLab頒發(fā)的2018年度青年科學(xué)家獎(jiǎng)揭曉,萬蕊雪因其在剪接體三維結(jié)構(gòu)及RNA剪接方面的研究成果,當(dāng)選為細(xì)胞及分子生物學(xué)類別的勝出者。

尤為可貴的是,取得傲人成績的萬蕊雪,是完全中國本土培養(yǎng)的博士。

收集數(shù)據(jù)每3小時(shí)僅休息5分鐘,終于破解世界級(jí)難題

早上9點(diǎn),萬蕊雪準(zhǔn)時(shí)來到清華大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室,開啟一天的工作。“我以前是個(gè)胖子,我可是花了3個(gè)月,跑步減了25斤。”萬蕊雪忍不住笑,臉上卻洋溢著驕傲。

萬蕊雪在科研上也是這股“不達(dá)目的誓不罷休”的勁兒。

2013年,23歲的萬蕊雪正在中山大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院讀大四,面臨著人生的十字路口——按照學(xué)制,本科畢業(yè)后,她可以直接讀博士。

萬蕊雪選定了自己的研究方向,生物大分子結(jié)構(gòu),清華大學(xué)施一公的實(shí)驗(yàn)室便成了最佳選擇。兩次發(fā)郵件爭取,萬蕊雪接到了施一公親自打來的電話:“歡迎到我的實(shí)驗(yàn)室做畢業(yè)設(shè)計(jì),清華見!”

“到了清華才發(fā)現(xiàn),本科的一門實(shí)驗(yàn)課可能這里一天就做完了。” 剛到清華,萬蕊雪有點(diǎn)適應(yīng)不了“做實(shí)驗(yàn)就和吃飯睡覺一樣”的節(jié)奏,“剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí),我覺得自己笨到家了。”

好強(qiáng)的萬蕊雪開始細(xì)心學(xué)習(xí)師兄師姐的實(shí)驗(yàn)操作,先模仿再創(chuàng)新,在保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的同時(shí)不斷提升操作速度,沒過多久,就把實(shí)驗(yàn)安排得井井有條。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)后,萬蕊雪在半年內(nèi)“輪轉(zhuǎn)”了三個(gè)實(shí)驗(yàn)室,最終留在了施一公的實(shí)驗(yàn)室。

萬蕊雪博士二年級(jí)時(shí),冷凍電鏡技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破,結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域迎來重大機(jī)遇。于是,導(dǎo)師建議萬蕊雪開始研究“剪接體的三維結(jié)構(gòu)與分子機(jī)理”,這一結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域的世界級(jí)難題。

真核生物細(xì)胞生成蛋白質(zhì)的過程中,剪接體要經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)組分及結(jié)構(gòu)構(gòu)象的變化來保證其正確組裝和激活,從而通過剪接反應(yīng)讓基因中不存儲(chǔ)蛋白質(zhì)序列信息的部分在RNA層面上刪除掉,以保證基因信息正確轉(zhuǎn)化為執(zhí)行生命的蛋白質(zhì)。

這是萬蕊雪對(duì)她研究領(lǐng)域的描述,“看上去晦澀難懂,好像離日常生活很遠(yuǎn),但卻非常有意義。”萬蕊雪說話聲音輕柔,可談到科研,她的語氣開始堅(jiān)定,“這項(xiàng)研究有助于理解細(xì)胞內(nèi)生命現(xiàn)象的本質(zhì),在應(yīng)用價(jià)值層面,則能夠深入了解疾病機(jī)理,對(duì)未來臨床醫(yī)學(xué)中擬定某些頑疾的根本治療方案有重要意義。”

那么,這個(gè)世界級(jí)難題到底難在哪?難在復(fù)雜,難在動(dòng)態(tài)。萬蕊雪用面前的桌子打了個(gè)比方:“桌子其實(shí)是個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu),由桌腿、桌板和其他零件組成。剪接體也一樣,它包含100多種蛋白,每個(gè)蛋白都有它的功能。”不僅如此,剪接體還是動(dòng)態(tài)的,“桌子組裝好就固定了,但剪接體在催化剪接反應(yīng)過程中會(huì)隨時(shí)組裝,就好比這桌子,桌腿隨時(shí)飛走了,然后又來了其他3個(gè)零件。正是因?yàn)椴环€(wěn)定,人們很難捕捉到它的結(jié)構(gòu)。”

萬蕊雪就是要破解“桌子”的密碼。最直接的方法之一就是看清它的三維結(jié)構(gòu),這需要單顆粒冷凍電子顯微鏡技術(shù),就是“給桌子的各個(gè)角度拍照,再通過照片想象桌子本來的樣子。”萬蕊雪說,這一過程可能需要上萬個(gè)“桌子”,且需要對(duì)“桌子”的每一個(gè)角度拍照,而“桌子”的特質(zhì)又不穩(wěn)定,所以還原出它的結(jié)構(gòu)“難上加難”。

在施一公實(shí)驗(yàn)室,萬蕊雪不僅得到了基本科研訓(xùn)練,更被導(dǎo)師鼓勵(lì)敢想敢做。“在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域,大家都認(rèn)為剪接體結(jié)構(gòu)是‘不可能完成的任務(wù)’。很多實(shí)驗(yàn)室不敢做。可我腦海里從沒有‘怕’這個(gè)字。”

收集電鏡數(shù)據(jù)需要手動(dòng)拍照,為了保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和收集效率,課題組實(shí)行24小時(shí)輪班制。3位成員輪流“趴”在電鏡平臺(tái)和計(jì)算機(jī)前,每半分鐘記錄一次數(shù)據(jù),平均一個(gè)人一天要做960次記錄。萬蕊雪主動(dòng)承擔(dān)了半夜的工作,每3個(gè)小時(shí)僅有5分鐘的電鏡相機(jī)校準(zhǔn)時(shí)間可以上廁所或者喝口水。

付出沒有白費(fèi)。2015年9月11日,兩篇闡釋生命大分子剪接體結(jié)構(gòu)的文章發(fā)表在國際頂尖期刊《科學(xué)》雜志上,這是世界上首次報(bào)道剪接體的高分辨率結(jié)構(gòu)。對(duì)于這個(gè)研究成果,2009年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授杰克·肖斯德克這樣評(píng)價(jià):“剪接體是細(xì)胞內(nèi)最后一個(gè)被等待解析結(jié)構(gòu)的超大復(fù)合體,我們等待這一刻實(shí)在太久了”。

做科研就像跑馬拉松,最后的對(duì)手是自己

“我可不是什么女神。”面對(duì)網(wǎng)絡(luò)上“女神學(xué)霸”的稱呼,萬蕊雪連連擺手,有些羞澀:“我只是在熱愛的事情上潛心鉆研。”

萬蕊雪在微信上的個(gè)性簽名是“不忘初心”,她的初心就是從事基礎(chǔ)研究,因?yàn)椤盎A(chǔ)研究可以不斷去突破人類認(rèn)知極限,是應(yīng)用和轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。” 就像生物研究,一個(gè)小小的突破,就能給千千萬萬的人帶來根治疾病的希望。

要想讓夢(mèng)想不變成空想,就要實(shí)干,萬蕊雪一直用汗水和智慧澆灌著夢(mèng)想之花。在她看來,科研人員要有攻關(guān)的膽識(shí),同樣需要嚴(yán)密的邏輯思維、熟練的技術(shù)操作,以及對(duì)研究領(lǐng)域的批判性思考和判斷。

“為什么要研究這個(gè)課題?”“你的研究對(duì)于推進(jìn)學(xué)科進(jìn)步有什么意義?”萬蕊雪正是在這樣的自我詰問中,不斷堅(jiān)定自己要走的路。思考得越多,眼界就會(huì)更寬闊,科研熱情也會(huì)提升,“有了科研熱情,科研之路也會(huì)變得更順暢。”因?yàn)橐还勺訜崆?萬蕊雪的“抗打擊能力”很強(qiáng)。科研路不好走,尤其是前沿的研究,都是走前人沒走過的路。“如果不是真心熱愛,遇到一點(diǎn)困難可能就會(huì)放棄。”

當(dāng)然,萬蕊雪面對(duì)困難有自己的妙招,就是吃。萬蕊雪是名90后,研究時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,生活中隨意閑適。她最大的愛好就是美食,“實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想、感覺煩躁時(shí),出去吃頓大餐,心情就變好了。”萬蕊雪吐了吐舌頭,害羞地笑了。

科研路上,離不開師友的啟迪和幫助。導(dǎo)師施一公就是萬蕊雪的榜樣。結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究領(lǐng)域,保持著你追我趕的競(jìng)爭態(tài)勢(shì),但諸多頂尖榮譽(yù)傍身的施一公仍投入大量時(shí)間用于科研,并能定期給學(xué)生開組會(huì)、討論科研進(jìn)展、分析問題,雷打不動(dòng)。“他對(duì)待科研如此認(rèn)真,我們還有什么理由不努力呢?”

實(shí)驗(yàn)室有跑步的傳統(tǒng)。下午4點(diǎn),操場(chǎng)上總能見到施老師帶著學(xué)生跑步的身影。久而久之,萬蕊雪也愛上了這項(xiàng)運(yùn)動(dòng),從最初極其吃力到5公里控制在25分鐘左右,萬蕊雪靠著這股拼勁兒,硬是3個(gè)月減肥25斤。

萬蕊雪覺得,跑步和科研有許多相似之處。“做科研就像跑馬拉松,不僅要有耐心,更要有熱情,跑到最后,對(duì)手其實(shí)是自己。科研這場(chǎng)馬拉松,我會(huì)一直跑下去。”

基礎(chǔ)研究“沒有捷徑可走,只有一步一個(gè)腳印”

去年底,萬蕊雪當(dāng)選《科學(xué)》雜志和SciLifeLab頒發(fā)的2018年度青年科學(xué)家獎(jiǎng),曾引起學(xué)界的討論,有人認(rèn)為,這見證了我國科研人才培養(yǎng)從知識(shí)技能型人才教育模式向創(chuàng)新發(fā)明型人才培養(yǎng)方式的轉(zhuǎn)變。

萬蕊雪覺得,人不能簡單用標(biāo)簽來區(qū)分。不能因?yàn)闆]有留洋經(jīng)歷,就不給予信任。“現(xiàn)在國內(nèi)很多研究領(lǐng)域已經(jīng)具備世界領(lǐng)先水平,以前或許有人覺得到國外讀書會(huì)‘自帶光環(huán)’,但現(xiàn)在的本土科研人才對(duì)科研成果有底氣,對(duì)科研前景有信心。”

青年科技人員正處于潛能活躍的黃金時(shí)期,要想挖掘這座創(chuàng)新發(fā)展的“富礦”,激發(fā)他們的活力至關(guān)重要。在萬蕊雪看來,應(yīng)建立更為科學(xué)、寬容的評(píng)價(jià)機(jī)制,鼓勵(lì)和扶持青年科研人員輕裝上陣,向前突進(jìn)。

去年初,《國務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的若干意見》發(fā)布,提出完善對(duì)高校、科研院所、科學(xué)家的長期穩(wěn)定支持機(jī)制,完善以創(chuàng)新質(zhì)量和學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)為核心的評(píng)價(jià)機(jī)制,健全完善科技獎(jiǎng)勵(lì)等激勵(lì)機(jī)制,提升科研人員榮譽(yù)感。半年后,國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于優(yōu)化科研管理提升科研績效若干措施的通知》,讓科研人員有更大技術(shù)路線決策權(quán),加大對(duì)承擔(dān)國家關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)攻關(guān)任務(wù)科研人員的薪酬激勵(lì)。“干貨滿滿”的政策反映了國家進(jìn)一步加大科研投入、鼓勵(lì)創(chuàng)新、營造潛心研究環(huán)境的決心。

萬蕊雪認(rèn)為,基礎(chǔ)研究是科學(xué)體系的源頭,但它不可能一蹴而就,“沒有捷徑可走,只有一步一個(gè)腳印。”萬蕊雪堅(jiān)定地說。