剛過而立之年的蘭君,是清華大學博士生,庚子春節,是他過的第一個“沒有回家,沒有年夜飯”的春節。留守校園,是為了一項至關重要的攻關。
蘭君的導師是清華大學生命科學學院教授王新泉,他率領著蘭君和課題組與清華大學醫學院教授張林琦課題組聯手攻關,為的是尋找到一把“密鑰”,能夠解鎖新冠病毒入侵人體的機制。
“如果能夠解鎖,就可以為抗體篩選和藥物研究提供支撐。”蘭君說。
42天,他們解鎖成功。
留守的戰斗
1月下旬,還沒放寒假,蘭君就接到了導師發來的任務——對新冠病毒的結構、入侵機制等進行解析。
蘭君基本上每天早上7時許到實驗室,晚上快11時才離開。要做的工作實在是太多了,從基因序列到構建克隆,培養細胞,再到表達、純化蛋白,驗證結果,忙得經常忘記時間。“每天都像在以百米沖刺的速度跑馬拉松。”聯合課題組中另外一位博士生單思思說。
春節期間,部分企業停工停產,物流也不給力,很多平日常見的材料無法供應。“實驗所用的細胞培養基、蒸餾水和酒精等,都是從學校其他實驗室‘化緣而來。” 蘭君笑著說。
但蘭君堅信,有科研人員在攻關,陰霾驅散的那天,不會太遠。
好友的聯手
蘭君導師王新泉的忙碌,從1月上旬就開始了。
疫情在武漢暴發之初,王新泉和張林琦就已開始關注新冠肺炎病毒,也正是從那時開始,兩個課題組決定聯手攻關,阻擊新冠病毒。 控制病毒的關鍵之一在于準確認識其感染機制,進而針對重要靶點開展藥物篩選和疫苗研究。“與細菌不同,病毒的一大突出特點是脫離開人體細胞后生存能力非常有限,只有進入人體細胞才能復制出‘子孫萬代,進而侵蝕人體內臟。”張林琦說,因此,研究病毒如何進入細胞這一步非常關鍵。病毒表面蛋白是病毒進入細胞的關鍵“鑰匙”,它可以打開細胞受體蛋白的“鎖”,進入細胞并啟動其復制過程。機體的保護性抗體反應,正是通過識別和阻斷“鑰匙”與“鎖”的結合,從而阻斷病毒進入細胞。“現在疫苗研發的關鍵靶點就是針對新冠病毒的這把‘鑰匙展開的。”張林琦說。
兩個課題組決定利用X射線衍射技術,解析新冠病毒表面刺突糖蛋白受體結合區RBD與人受體ACE2蛋白復合物的晶體結構,進而探索病毒入侵之奧秘。
1月11日,復旦大學公布首個新冠病毒基因序列。此后,兩個課題組進入馬拉松式的接力模式。
分析實驗結果、策劃下一個實驗、開會討論、跟科研單位溝通反饋信息、與國外的合作伙伴對接……每一天,課題組中的每一個人都在爭分奪秒。
課題組通過遠程操作,利用上海光源BL17U線站收集分辨率為2.45埃的衍射數據,并解析新冠病毒三維空間結構。
2月18日凌晨,收到結構解析數據后,課題組快速開展結構分析,成功解析了新冠病毒表面刺突糖蛋白RBD與人受體ACE2蛋白復合物的晶體結構,準確定位出新冠病毒RBD和人受體ACE2的相互作用位點,闡明新冠病毒刺突糖蛋白介導細胞侵染的結構基礎及分子機制,為治療性抗體藥物開發以及疫苗的設計奠定了堅實的基礎。
2月21日,此項成果的論文在論文預印本網站BioRxiv在線發表。
42天,初戰告捷!
并肩奔跑的人們
取得研究成果,張林琦、王新泉很開心,讓這對好友更開心的是,還有很多人在和他們并肩奔跑。
張林琦團隊正在同深圳市第三人民醫院、中國醫學科學院輸血研究所團隊開展合作,對新冠病毒感染和恢復期病人體內保護性抗體反應進行系統和全面的分析研究,同時,團隊也正以多種形式推進抗新冠病毒疫苗研發。
“作為科研人員,我們的初心其實都是一致的,就是希望能為人類在抗擊病毒、知識積累創新等方面做更多貢獻。” 張林琦說。
蘭君也沒有休息,他每天仍在實驗室堅守“8~11”作息,推進后續的攻關。“朔雪飄飛落滿襟,疫病彌漫亂人心。功名恥計結晶數,直斬流毒報國恩。”這是蘭君在研究初獲進展的時候,寫下的詩句,是抒懷,更是誓言。
(據澎湃新聞3.19訊)