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西湖大学白蕊获世界最具潜力女科学家奖

2020-03-13 10:24:41  来源:中国科学院微生物研究所

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

白蕊

白蕊,女,中共党员,生命科学学院博士生,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。后赴西湖大学从事博士后研究工作。

曲折拜师施一公

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

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。

“我们早上8点半报志愿,8点钟生物老师还给我打电话,劝我学金融,说生物研究漫长又枯燥,以后工作也可能不好找。”白蕊笑着回忆道,“半个小时怎么可能改变我的想法,我早就决定好啦!”

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。

和世界其他科学家一样,白蕊选取的研究对象是真核生物酵母。在RNA剪接的过程中,酵母通常只有1个需要被剪接体“舍”掉的“元件”——内含子,而人类有7到9个这样的内含子,因此研究明白酵母,是了解人类RNA剪接过程的基础。白蕊解释,剪接体在剪除酵母的一个内含子的过程中,会变换至少10种不同的形态,每种形态伴随着不同的“动作”,其中最初始的形态,也就是“预催化剪接体前体”,是科学家们公认的最难捕捉和分析的形态,“因为它瞬间就会解聚,进入下一个形态”。

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。谈及此次获奖,她说:“我当然很高兴,这也是属于我们团队的荣誉。不过获奖代表我的责任更重了。“ 对标施一公的“气魄”和“眼界”,白蕊觉得自己“还需要修炼好久”。

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