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师从施一公,4年8篇CNS,作为西湖大学博士后,她又以一作发了Science

2020-12-07 08:37:16 osc_ut5ykgwr

2020年11月27日,西湖实验室(浙江省政府批准设立的省实验室,依托西湖大学)、西湖大学、清华大学等多单位合作,白蕊作为第一作者,施一公及万蕊雪作为共同通讯在 Science 在线发表题为“Mechanism of spliceosome remodeling by the ATPase/helicase Prp2 and its coactivator Spp2”的研究论文,该研究报告了Prp2,共激活因子Spp2复合的Prp2和装载Prp2的活化剪接体的原子结构,以及结构指导的生化分析的结果。

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这也是今年施一公首次以西湖实验室作为第一单位,发表的Science首秀。

而文章的第一作者白蕊,在今年也是大放异彩。92年出生的她,是清华大学生命科学学院博士,师从施一公教授,博士期间的课题是利用结构生物学的手段来探究RNA剪接的分子机理。攻读博士期间,发表高水平研究论文8篇,其中5篇发表于Science期刊,3篇发表于Cell期刊,引用次数600余次。

白蕊

她于2019年夏天从清华提前毕业,后其便启程南下杭州,入职西湖大学生命科学学院,开启了博士后生涯。

谈到选择西湖大学,白蕊称自己并非临时起意。一方面,作为西湖大学创校校长,她的导师施一公经常向自己的学生推介这所新型研究型大学。另一方面,已经有朋友和师姐“先吃了螃蟹”,从他们的描述中,白蕊清晰地感知到:这是一片适合做科研的土壤。

2020年2月11日,欧莱雅-联合国教科文组织公布,白蕊获得“世界最具潜力女科学家奖”,这一奖项在全球范围内每年仅颁给15人。

2020年11月27日,白蕊作为第一作者再发一篇Science。对于她而言,再次取得突破性的研究成果,如果说选择施一公为导师使其成功了一半的话,那另一半还是和白蕊的个人特质相关。

对生物充满了热爱

白蕊是一个典型的90后姑娘,出生于1992年的她自幼就表现出与常人不同的天赋。上学时各科成绩总是名列前茅,思维能力很强,经常受到老师的表扬。上高中后白蕊慢慢的喜欢上了生物这门课程,老师在课堂上讲的内容深深吸引了白蕊,她不知足于课堂和书本上的东西,通过各种渠道学习生物知识。

白蕊与她高中的生物老师关系很好,在老师眼里白蕊是个难得一见的孩子,她对生物的热爱高于一切。白蕊经常在空闲之余找她的生物老师探讨一些生物学知识,有些东西对老师来说都很难理解,但白蕊总能想到各种奇奇怪怪的想法。

她的生物老师曾说白蕊能把他问得哑口无言,有时候他下班回家还要研究白蕊白天问自己的问题,第二天给她解答,但第二天时白蕊已经想通了这个问题,思路比他还要清晰,同时又会有不同的问题。

白蕊对生物科学的这种兴趣不断的激励着她前进,为了能继续追求生物学技术,白蕊在填报高考志愿的时候把所有的专业都填成了生物学。其实不只是在生物学科方面,白蕊的其他课程也都很优秀,尤其是数理化,基本没有能难倒她的题目。

后来白蕊被武汉大学生物学院录取,踏上了生物学研究的第一步。在武汉大学,白蕊不像其他同学一样在大一就开始参加很多社团活动或者竞选学生干部,她入学的第一件事是找武汉大学生物学院最有威望的生物学教授。

为了能跟着教授学习,白蕊一有时间就去帮老师做实验,她的诚挚和对科学研究的热爱深深地打动了老师。不久之后白蕊就成了武汉大学生物实验室的主力成员,在一群研究生中她的能力也毫不逊色。在很多人看来生物学研究是一项繁琐又枯燥的学习过程,但在白蕊看来,生物学中有无数的奥秘,这些奥秘不断的吸引着她去探索去学习,她能从这种学习中感受到最大的乐趣。

保送清华硕博连读

曲折拜师施一公

大四毕业之际,白蕊希望能继续留在武汉大学搞生物学研究,但她的老师都希望她能去我国最高学府清华大学深造。在很多老师看来白蕊在生物学方面的天赋非常高,去清华大学她能学到更多的东西。

2014年7月的一天下午,武汉大学本科生白蕊得到消息:自己没通过清华大学暑期夏令营的研究生选拔,被面试“刷”下来了。“我当时是不服气的。”她说。

没过多久,这个大三的小姑娘就冲到了时任清华大学生命科学学院院长施一公的办公室里,自荐,申请在施一公实验室完成自己的本科毕业设计。讲起这段经历,白蕊自己都被当时的“勇猛”吓了一跳:“真是初生牛犊不怕虎啊,我猜施老师那次是记住我了。但是当时他没有同意。”

白蕊大一时就想好,不出国,就在国内读研究生,而且必须去施一公的实验室,她认为“那是中国结构生物学最好的实验室”。其实,其他高校和科研院所组织的夏令营已经给白蕊发了研究生录取函,但她都拒绝了,没给自己留退路。

对于梦想的实验室,她当然不肯放弃,继续给施一公发邮件,“施老师回复说看推免的情况再定”。于是白蕊抓紧学习,以武大生物学基地班专业排名第一的成绩拿下了推免名额,并且以优良的表现通过了清华大学直博生的面试。面试一通过她又赶紧给施一公发邮件。她记得很清楚:“发到第三封,施老师回复说,来实验室做实验吧。”白蕊终于拜师成功。

为什么非得去施一公的实验室?白蕊第一次见到施一公是在武汉大学2013年校庆时。“施老师来作讲座,报告厅里人山人海挤不进去,我坐在第一排嘉宾席旁边的地上听。”白蕊说,“他的格局真的非常大。”

“其实,来施老师的实验室,我有点害怕,那些世界级难题,我以前想都不敢想!”她有点激动地说,“施老师说,我们要做就做世界级难题,否则中国在基础研究领域的话语权会越来越少,清华的学生都不做,那谁来做?”

很快,白蕊就在师姐万蕊雪的带领下接触到了“世界级难题”——剪接体的三维结构与RNA剪接的分子机理。

要揭示人类生老病死的规律和本质,得先弄清楚基因的“一生”,而基因的旅程是相当神秘的。我们已经知道,人类的两万多个基因经过一系列复杂的过程,会打造出20余万种蛋白质来组成细胞和组织,执行生命活动。但我们还不大清楚的是,这“一系列复杂的过程”到底遵从什么样的规则。比如,两万多个不同的基因片段是如何被取舍和重新拼接起来,从而打造出了20余万种蛋白质呢?白蕊研究的就是关于“取与舍”的规则。

白蕊说,在诸如人类的真核生物的基因表达过程中,需要一个重要环节来把“无效”的遗传信息去除,这个环节叫做RNA剪接,这个过程的执行者就是剪接体。如果剪接体没“取舍”对,就可能造成各类疾病。研究表明,35%的人类遗传紊乱和多种癌症均与RNA剪接的异常和剪接的突变有直接关系。一直以来,剪接体的结构与工作机制都是困扰生物界的难题。白蕊由师姐“手把手”牵着,既害怕又兴奋地站上了与世界顶级科学家竞争的赛道。

“拗”对地方成大器

作为国产科学家破解世界级难题

其实,白蕊不觉得自己特别聪明, 高中从理科实验班被“滚动”到平行班的“丢脸”经历,让她觉得自己“其实挺一般的”。而且她也不是什么都能学好,但生物从来没让她失望过,还越学越喜欢。所以高考填报志愿,她决定选生物专业。

白蕊认准的事儿,一般人拉不回来。不过幸好她经常能把这股“拗”劲儿用对地方。她认准了剪接体这个课题有意义,就非得做出成果来不可。

在正式进入实验室半年后,她就和万蕊雪师姐一起在《科学》杂志上发表了重要成果,这项研究对于剪接体的组装与激活十分关键。因为“极度热爱”科研,她“愿意吃别人吃不了的苦”,而后,她又与团队成员接连发表了数篇重要成果。

“施老师说我很执拗。”白蕊觉得这个评价很准确。有时候执拗能起到积极的作用,有时候也能让人崩溃。

她“崩溃”过。“2016年4月,我们就作出来一个成果,但我觉得不够好,一直在优化。结果2017年5月的时候,被别的课题组抢发了”。这次被抢发,多多少少和她的“拗”脾气有关,之前老师劝她说时间紧张最好先收集数据,但她显然没听进去。

不过乐观和坚韧助她迅速扳回一局,这件事过去仅3个月,白蕊又用在崩溃中积累的经验做出了更厉害的成果——捕捉和分析目前世界上最复杂、最大也是最难捕捉的剪接体状态:预催化剪接体前体。

到目前为止瞬变状态的剪接体机制研究是困扰生物界多年的世界级难题,很多科学家一听到这个词就望而却步。白蕊却是初生牛犊不怕虎,她查阅了大量的文献,不过她并没有借鉴前辈们在科研中的方法,而是在这里寻找他人的漏洞,然后用自己总结出的方法进行实验。

难就难在“解聚”上。剪接体由上百种蛋白质聚合而成,“解聚”可以想象成剪接体一边工作,自己身上的蛋白质一边“往下掉”。还没来得及研究就解体了怎么行?实验室成员献计献策,白蕊也提出一种思路,结果大家一致认为不可行。

“我觉得没人比我更了解这个实验,了解这个状态剪接体的特征。”她的拗劲儿又上来了,“我就先按照自己的思路做。”

这次要感谢“执拗”,她的成果很快发表在了《科学》杂志上。“我们是世界上第一个捕捉和解析预催化剪接体前体的实验室,当时审稿人评价说这是最重要的剪接体结构之一。”白蕊说。

在解决世界级难题的同时,白蕊用4年就完成了硕博连读。2019年博士毕业后,她仍然选择追随施一公,前往由后者任校长的西湖大学开展博士后工作。

从武汉大学到清华大学硕博连读,白蕊在自己的求学过程中没有任何出国留学的经历,她是一个地地道道的国产科学家。从清华大学毕业后白蕊有了自己的科研团队,开始专心做科研创作。白蕊最喜欢的就是做一些别人不敢做的事,从每一项突破中她总能找到一种“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的感觉。

2020年2月11日,欧莱雅-联合国教科文组织公布,27岁的西湖大学博士后白蕊获得“世界最具潜力女科学家奖”,这一奖项在全球范围内每年仅颁给15人。

白蕊没有停下自己的步伐,她不断的尝试着新的领悟,新的知识,在科研路上留下属于自己浓墨重彩的一笔。

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白蕊简介

白蕊,清华大学生命科学学院博士,西湖大学博士后,结构生物学高精尖创新中心博士生奖学金2017和2018年度获得者。师从施一公教授,博士期间的课题是利用结构生物学的手段来探究RNA剪接的分子机理。攻读博士期间,发表高水平研究论文8篇,其中5篇发表于《科学》期刊(影响因子:41.037),3篇发表于《细胞》期刊(影响因子:36.216),引用次数600余次。2018年清华大学研究生特等奖学金获得者,入选由中国科协评选的2018年度“未来女科学家计划”全国5人名单,并获得国家奖学金两次、“未来学者”奖学金等殊荣。博士四年毕业,获得清华大学优秀毕业论文、清华大学优秀毕业生和北京市优秀毕业生等荣誉。

—THE END—

编辑 ∑Gemini

来源::中外学术情报、iNature、中国青年报 、清华大学

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