田亮
“你要是不敢,第一步就輸了。”
“90后”西湖大學副研究員白蕊剛剛獲得了阿里達摩院青橙獎和100萬元獎金。此前,她還獲得過聯合國教科文組織頒發的“世界最具潛力女科學家獎”。2018年以來的這4年里,她拿獎拿到手軟。
施一公的小迷妹
白蕊是個內蒙古女孩,出生在呼和浩特的一個普通家庭,打小就是個“十萬個為什么”。父母給她買了一套《少年兒童百科全書》,她很喜歡,特別是那本綠色封面的自然科學卷。隨著年齡的增長,科普類書籍越看越多。到了初中,她第一次接觸了生物學這門學科,覺得非常有意思。
到了高中,白蕊遇到一些遺傳病概率計算相關的題。當大家都不知道該怎么算的時候,是她站在黑板前給大家講解。這讓她感到很光榮,她也就繼續處在這樣一個良性循環的學習過程中。考大學時,自然而然就選擇了生物學。
她考上了武漢大學。大學期間,奶奶因癌癥去世,對她觸動很大。“我內心就很痛恨這個疾病。年少就產生了一個‘狂妄的想法:一定要治愈癌癥。后來,我就找一些和疾病相關的課題、實驗室,包括選擇結構生物學作為自己的研究方向,也是因為它和制藥密切相關。”
說到“結構生物學”,很多人會聯想到從美國歸來的我國著名結構生物學家施一公,白蕊也是他的小迷妹。
2013年12月,時任清華大學教授施一公受邀做客武漢大學珞珈講壇,作題為《生命科學、藝術與結構生物學》的報告。“他講得富有激情,能感染人,做的研究又很前沿,就讓我感到:天啊,原來做科研這么有意思、這么重要。當時我就決定將來一定要去他實驗室。”白蕊說。當時,她正讀大三。可是清華拒了她。
“90后”,沖!
2014年,白蕊報名參加清華大學生命科學學院暑期夏令營。當時,她已經拿到北京大學與中科院的邀請,她一心想去清華,拒絕了這兩份offer。無奈,她沒有通過清華夏令營的面試。“進不了清華夏令營,考研我也要考進清華。”第二年,她以專業成績第一名獲得清華大學直博機會,如愿師從施一公。
白蕊坦言,剛到清華時,覺得自己就是一個“小白”,并不怎么優秀。“施老師安排我們去做剪接體這樣一個世界級的難題。我當時心里是發怵的。”白蕊說。
什么是剪接體?白蕊拿電影剪輯打了個比方:“我們的遺傳信息是寫在DNA(脫氧核糖核酸)里的,但它只是遺傳信息儲存庫,并不能直接執行這些功能,需要先形成RNA(核糖核酸),再形成蛋白質,然后由蛋白質來完成生命活動。但我們的基因是片斷式的,不連續,就像拍電影的電影素材一樣,不是從頭拍到尾,一刀都不剪,需要一個剪輯師來完成片斷的重新拼接。執行這個剪接功能的就叫剪接體。”
白蕊說,剪接體是非常復雜的、由上百種蛋白組成的大分子機器,好比機器有很多零部件一樣。把電影片斷按不同風格進行剪輯,就會有不一樣的效果。基因也是如此。不同基因片斷的重新拼接,會表達出不同的蛋白質。我們人類的基因約有2萬個,而蛋白質卻有幾十萬種。
剪接體的“取舍”一旦出錯,就可能造成各種疾病。研究表明,35%的人類遺傳紊亂和多種癌癥均與RNA剪接的異常和剪接體蛋白的突變有直接關系。
這不僅會讓一個剛入門者發怵,即便放眼全世界,也是個難題。有一次,施一公在組會上就鼓勵大家說:“正因為它是世界難題,有著重大的科學意義,所以我們一定要去做。如果我們清華人都沒有這個勇氣去做的話,那我們來這里干什么呢?”
“我們都是‘90后,就開始往上沖。你要是不敢,第一步就輸了。能不能做成是后面你自己的投入和付出決定的。”白蕊說。
2016年1月29日,白蕊發表了自己的第一篇Science,這時她剛入學半年。同年,她和師姐萬蕊雪一起發表了3篇Science,特別是8月26日以“背靠背”形式發表兩篇Science,給學術界帶來了不小的震動。
“自己當初這么堅持的事情,不能因為這點小事就放棄了。”就這樣,白蕊的心態逐漸回歸正軌。
在自然科學領域,有3家頂級學術期刊:《Cell(細胞)》、《Nature(自然)》和《Science(科學)》,合稱CNS。多少人曾為在CNS上發表一篇論文而抓狂,而白蕊博士畢業前一共發表了8篇CNS文章,其中5篇Science,3篇Cell,被引用上千次。8篇中的7篇,白蕊是第一作者。
2018年,白蕊第一次拿獎——清華大學研究生特等獎學金。這是清華研究生的最高榮譽。第二年7月,白蕊博士畢業。完成碩博連讀,她僅用了4年時間。之后,她追隨施一公,來到位于杭州的西湖大學從事博士后研究。在這里,她繼續死磕剪接體。
99%的失敗換來一次成功
科研的道路不可能總是順利的,人生不如意事,十中有八九。
2017年夏天,白蕊所在的科研小組收到施一公郵件,被告知自己小組的研究成果被英國劍橋大學的實驗室搶發了。這意味著自己的研究瞬間失去了很多意義。其實自己的團隊早在一年前就已經取得了成果,導師施一公也提醒要不要先發出來,但她覺得還不夠好,想再優化一下。
“被別的實驗室搶發成果這件事太令人痛心了,我希望這輩子都不要再經歷了。”她說。不過,這個執拗的女孩怎能認輸?幾個月后,白蕊在另一個課題——瞬變剪接體上取得突破,捕捉到當時世界上最復雜的一個剪接體狀態,并在2018年夏發了一篇Science,審稿人稱這是史上最重要、最振奮人心的剪接體結構之一。
“其實發論文不是最緊張的時候,等待實驗結果時才是。”白蕊說。
有一個實驗,做了大半年時間,她絞盡腦汁,所有方法都用到了,到2020年初,還是做不出來。她壓力很大。“我們做這種研究,我覺得可能99%的結果是失敗的。”白蕊說。
“但我當時有一個信念:我一定能做出來。后來,徹底放空了幾天,換換腦子,然后就想到一個點子,一做就成功了。”這一次的研究成果于2020年底發表在《Science》上。這一年,白蕊獲得了聯合國教科文組織授予的“世界最具潛力女科學家獎”。
在獲得國際大獎背后,一個值得注意的事實是:她是中國土生土長的科學家,至今沒有出國深造的計劃。她說:“像剪接體分子結構這樣的課題,國際上也只有三四個團隊可以做,我們做的也是數一數二,我出國的意義幾乎沒有。我不覺得國外回來的都是很優秀的人,也要看你在國外做了什么成果出來,有多重要。”
摘編自微信公眾號“環球人物”2022年11月19日