白蕊

中國科協(xié)2018年度“未來女科學家計劃”入選者

清華大學生命科學學院2015級直博生，導師為施一公院士，她在博士4年間發(fā)表了8篇CNS文章，其中有7篇是第一作者，獲得了2018年清華大學特等獎學金。

每年的四五月份都是畢業(yè)季，全國不知有多少博士生為了畢業(yè)論文徹夜難眠，痛苦“頭禿”，而剛入選了中國科協(xié)2018年度“未來女科學家計劃”的清華大學生命科學學院四年級直博生白蕊顯然是個例外。

4月上旬，當記者聯(lián)系白蕊時，其正準備提前畢業(yè)，在進行畢業(yè)論文的收尾工作，言談間很是輕松淡定。說出來或許有些拉仇恨，但白蕊對待畢業(yè)論文如此舉重若輕的態(tài)度并不奇怪，畢竟從論文這個角度來說，她稱得上是“人生贏家”。

就在3月份，其所在的施一公教授研究組在Cell雜志發(fā)表了一篇關于剪接體的研究文章，題為Structures of the Catalytically Activated Yeast Spliceosome Revealthe Mechanism of Branching。這篇文章報道了2.9–3.8 ?酵母剪接體的B*復合物Cryo-EM結構，完成了剪接催化過程中幾個主要步驟的最后一塊拼圖。文章的發(fā)表使得施一公研究組成為世界上首個、也是唯一一個成功捕獲并解析了RNA剪接過程中所有完全組裝剪接體高分辨率三維結構系列成果的團隊。而白蕊與師姐萬蕊雪就是這篇文章的共同第一作者。

白蕊

在生命科學領域，最頂級的期刊有三本：Cell、Nature和Science，人們常將它們合在一起簡稱“CNS”。對于一般的生命科學領域博士生來說，能夠在博士時期發(fā)表一篇CNS文章已經很不容易，而從2015年加入施一公實驗室至今，白蕊一共發(fā)表了8篇CNS文章，其中有7篇是第一作者。

“這些論文都是圍繞著RNA剪接的研究，正好3月份我們發(fā)表了這一系列成果的‘收官之作’，然后我博士畢業(yè)，整個博士期間沒有留下什么遺憾?！边@位“90后”科研小將如此評價自己的博士生涯。單聽她這么說，仿佛RNA剪接只是個小問題，但事實上，這是一項不折不扣的世界級難題！

“清華人做就一定要做世界級難題”

想要理解白蕊的研究，首先要解答一個問題，RNA剪接是什么？

當遺傳物質從DNA轉移到RNA后，有一部分信息不能被表達出來，這時候剪接體就會去剪斷它們，再對那些可以表達出來的信息進行拼接，這個過程被稱為RNA剪接。

據(jù)了解，人類35%的遺傳紊亂及多種癌癥均與某些基因的錯誤剪接、剪接體蛋白組分的突變及剪接體的錯誤調控有關，剪接體催化過程中結構的嚴重缺失使剪接體成為了亟待解決的課題之一。

然而，由于剪接體的高度動態(tài)性，RNA剪接的清晰結構和復雜機理遲遲沒有被攻克，被公認為是結構生物學的世界級難題。所幸，2013年冷凍電鏡技術的突破為剪接體結構解析提供了技術支持。一時間，世界范圍內大大小小數(shù)個研究室仿佛聽到了發(fā)令槍，他們爭先恐后地利用最新的技術手段去進行解析，掀起了一場激烈的國際競爭。

工作中的白蕊

就是在這樣的背景下，2015年，白蕊考入清華大學生命科學學院，成為施一公教授的博士生，研究不同功能狀態(tài)下的剪接體結構機制。當23歲的她直面世界級難題的時候，她奇跡般地沒有感覺到什么壓力，或者說，在壓力之外，她體會更深刻的是激動和興奮。

“清華人做就一定要做世界級難題！”她的眼中閃閃發(fā)光，躍躍欲試，“我希望能為這個領域做出自己的貢獻。”

高漲的士氣下是嚴峻的現(xiàn)實：完整的剪接過程主要分為8種不同的狀態(tài)，只有把這8種狀態(tài)的結構都研究透了，才能從分子層面去理解RNA剪接的工作原理。雖然2015年施一公實驗室率先解析了其中一種狀態(tài)，但這8種狀態(tài)之間差距甚大，想要一個一個攻克絕非易事。

更緊迫的是，國內外一共有4個課題組在競爭這個課題，容不得絲毫松懈。最忙的時候，白蕊經常白天黑夜都在實驗室度過。她沒有嚴格的工作日和休息日的概念，所有時間分配都根據(jù)課題進度來決定。“我們實驗室其實規(guī)定了最少休息時間，但課題忙起來的話就顧不上了，別說周末，暑假我都基本沒有回過家，寒假會回家休息幾天，陪家人過個年?！卑兹锘貞浀馈?/p>

研究成果被搶發(fā)后的“一雪前恥”

其后兩年間，白蕊和師兄師姐們穩(wěn)步前進，不斷解析出新的剪接體狀態(tài)，一個又一個成果的收獲令她的實驗熱情越發(fā)高漲。直到2017年6月的一天，課題組收到導師施一公的郵件，被告知研究成果被英國劍橋大學MRC分子生物學實驗室搶發(fā)了！

聽到這個消息的時候，白蕊正在實驗臺前提取預催化剪接體數(shù)據(jù)。她一時間沒有反應過來，指著眼前的蛋白問道：“不會是開玩笑吧？就是這個狀態(tài)嗎？”得到肯定的回答后，她無力地嘆了口氣，在實驗臺前坐了很久很久，大腦一片空白。

現(xiàn)在回憶起當時的心情，白蕊連連擺手，心有余悸道：“被別的實驗室搶發(fā)成果這件事太令人痛心了，我希望這輩子都不要再經歷了?！?/p>

所幸，當時白蕊也并沒有被失落的心情影響多久，她和師兄師姐們細致地研究了MRC實驗室所發(fā)表的論文，結果發(fā)現(xiàn)論文中發(fā)表的分辨率數(shù)據(jù)遠遠低于己方?！捌鋵嵨覀冊?016年的暑假就已經拿到了這個蛋白的數(shù)據(jù)，但由于分辨率沒有達到理想中那么高，我們就沒有發(fā)表，而是繼續(xù)優(yōu)化，誰知道就在我們快要優(yōu)化成功的時候被人搶發(fā)了，更氣人的是對方的分辨率和我們優(yōu)化之前差不多?！痹诩悍窖芯砍晒I先的情況下被搶發(fā)論文，白蕊一時間竟然說不出心里是什么滋味。

經歷了這次失利，整個課題組自覺以更緊迫的時間表來約束自己。他們將目光投向瞬變剪接體，一個很難捕捉的、不穩(wěn)定的，同時也是組成蛋白最多、最復雜的狀態(tài)。不同于被搶發(fā)的結構，這次的研究每一步都極具挑戰(zhàn)，不管是復合物的提純、樣品的制備，還是結構的解析。例如，在提純上，該狀態(tài)結構復雜，但各組分之間的相互作用并不緊密，使得該復合物在提純過程中十分容易解聚。幸運的是，在解析前一個狀態(tài)時，白蕊已經積累了很多經驗，不至于一頭霧水。

歷時7個月，她耗費了五六百升的酵母，自己制作的培養(yǎng)基更是以噸為量級，終于在2018年1月得到了捷報：數(shù)據(jù)終于被算出來了！這一年的春節(jié)，課題組所有成員都難掩興奮與期待，白蕊更是除夕夜就從家里出發(fā)，大年初一趕到實驗室收集電鏡數(shù)據(jù)，在春節(jié)期間實現(xiàn)了重大成果的突破。

2018年6月份，這篇關于瞬變剪接體的論文被發(fā)表在Science上。在文章中，課題組還把被搶發(fā)的成果也帶上了，不僅分辨率要比同行的高一倍，還報道了更多的細節(jié)信息。此時，距離他們被搶發(fā)論文，剛好過去了整整一年。

談到這次“一雪前恥”的經歷，白蕊有點孩子氣的快意：“2017年我們剛被搶發(fā)成果的時候，有一次在國際會議上和那篇文章的作者遇到了，他很得意地給我們指點應該怎么做。去年我們發(fā)了新成果，再碰到的時候他就不是很想搭理我們了?！?/p>

這場國際范圍內的研究追逐戰(zhàn)結束于今年3月，施一公課題組發(fā)表了最后一個剪接體結構狀態(tài)的解析。至此，他們不僅啃下了“剪接體”這塊難啃的骨頭，還完成了“中心法則”基因剪接全過程中的最后一塊拼圖，在生命科學領域引起了巨大的轟動，甚至被評價為“這是近30年中國在基礎生命科學領域對世界科學做出的最大貢獻之一”！

某種意義上來說，這個世界級難題也成就了白蕊。在和它死磕的4年中，白蕊從一個初出茅廬的科研新手成長為8篇CNS加身的科研新星，不僅獲得了2018年清華大學特等獎學金，還入選了中國科協(xié)2018年度“未來女科學家計劃”，為以后的科研旅程開了個好頭。

對每一次的實驗結果都滿懷期待

與時下眾多信奉“既來之則安之”的佛系“90后”相比，白蕊有點特殊，她對自己的人生有著清晰的規(guī)劃。早在呼和浩特市第二中學讀書時，她就對生物學很感興趣，因此本科時毫不猶豫地選擇了生命科學學院。大學期間，她先后去了兩三個生命科學相關實驗室，做過植物研究、微生物研究、分子結構研究等，多方體驗后，最終選定了結構生物學。

“最早對生物學產生興趣是在高中的課堂上?！卑兹锘貞浀溃骸爱敃r聽到生物老師講解遺傳病、親代基因和子代基因，覺得特別有意思?！币驗榕d趣，高中時期她的生物成績一直名列前茅，還是班里的生物課代表，常被要求在課前10分鐘給大家講生物題，深受任課老師的喜愛。

然而，當高考結束，得知白蕊要選與生物相關的專業(yè)時，這位與她關系親密的高中生物老師卻給她打了“勸退”電話：“你不了解科研，真正做研究不可能像你現(xiàn)在從書上學到的那么有趣，日后你可能會面臨很多難熬又孤獨的時刻。”

但白蕊是一個很執(zhí)著的人，她認準的事情，一般不會輕易改變。她非常確定：“除了生物，我沒有其他感興趣的專業(yè)，我就是想做與生物相關的研究?！倍惨恢笔且粋€要強的女孩子，順利考入武漢大學生命科學學院后，曾經獲得專業(yè)第一的優(yōu)異成績。

如果說之前她只是單純地對生命科學感興趣的話，那么本科期間奶奶得癌癥去世的事就在她的興趣之外增加了一份動力，“一定要攻克這些疾病，為社會做貢獻！”在她的心中，結構生物學是一個非常強大的手段?！拔蚁嘈叛垡姙閷?，只有看到了蛋白的結構才能去研究致病機理，了解它怎樣影響到機體的正常生命活動。也只有看到結構，才能有針對性地設計小分子或藥物，從根本上擺脫疾病的困擾?！碑敃r，施一公實驗室主攻的結構解析正好與疾病研究相關，這也成為白蕊選擇施一公課題組的原因。

大三時，很多高校都有推免面試，白蕊心心念念去要清華，盡管拿到了多個高校、研究所的錄取通知，卻絲毫沒有留戀，全都拒絕了。當時，輔導員和學長們都勸她給自己留條后路，但白蕊清楚自己只會去清華。在去清華大學面試之前，她給施一公教授發(fā)了一封郵件，言明想去對方的實驗室讀博，施一公回復稱等過了面試可以再聯(lián)系他。得到偶像的回復，白蕊激動得不得了。遺憾的是，她沒有通過清華大學暑期夏令營的面試。

內蒙人的倔強在白蕊身上體現(xiàn)得淋漓盡致：“我當時就是認準了施一公老師的實驗室，一次不成我就繼續(xù)準備。”第二年正式保研時，白蕊終于通過了清華大學的面試，得以去施一公實驗室做畢業(yè)設計！

就這樣，畢設期間，白蕊就在施一公課題組進行RNA結構解析的相關課題。2015年，當白蕊以直博生的身份正式加入實驗室以后，施一公建議她到其他課題組輪轉，以便了解生物學領域的不同方向，拓展實驗思維。為了更好地學習，她選擇了同樣做RNA相關研究的遺傳發(fā)育和植物學兩個不同的方向輪轉，輪轉期間學到的很多知識也為她后來的研究提供了技術支持。

4年來，白蕊從未覺得研究是枯燥的，因為她對每一次的實驗結果都滿懷期待。她跟記者分享自己的小心思：“每次要看實驗結果的時候，我都會心跳得特別快，無論結果是好是壞，我都可以接受。好的結果意味著問題馬上要解決了；壞的結果我也能接受，每證明一種方法的錯誤，不就排除了一條錯的路嗎？那么離正確的道路還會遠嗎？”聊起這些，她總是神采奕奕，能夠看出來，她發(fā)自內心地熱愛自己的研究。

是“高冷”女神也是“開心果”

將畢業(yè)論文裝訂好送審，對于白蕊來說，博士生涯即將畫上句號，回首來路，最難忘和珍貴的要數(shù)良師益友的陪伴。

幾年前，施一公教授在她的心中就是偶像，是站在云端上的人物。剛進課題組的時候，她像“追星”一樣，為了離偶像近一點，每次開組會都專門坐到前排。在她心里，每次施老師開組會都是“大型圈粉現(xiàn)場”。

現(xiàn)在，導師在她心中的形象也發(fā)生了變化。最開始她對施一公的崇拜源自其學術上的成就，而現(xiàn)在，她更進一步地被老師對待學術的赤子之心所感染?！笆├蠋熃洺诮M會上表達類似的想法：要做世界級的難題，承擔科研人員的責任，為中國的科研做貢獻。”每當聽到這些，白蕊總是很激動，她敬佩導師對待科研數(shù)十年如一日的熱情，感慨“他真的全身心投入到了科研的世界里”。

白蕊從施一公身上學到的還遠遠不止這些?！皠傔M組的時候，施老師給我們講對實驗細節(jié)的把握，這是我之前沒有想過的，因為都是一些很基礎的問題，類似于按什么順序加實驗樣品，怎么擺管子，怎么插槍頭?！奔毠?jié)決定成敗，施老師教導的嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度最大限度地保證了樣品的質量和實驗的進度。在國際競爭最激烈的時候，課題組的成員們分秒必爭，沒有時間走錯路。白蕊嚴格遵守施老師的細節(jié)教導，很少因為實驗步驟的錯誤而重復實驗，無形中節(jié)省了很多時間。

同時，如果不是施老師給予的支持和信任，剛進實驗室半年的白蕊不可能成為課題組的骨干成員，開展研究攻關。她還很佩服導師對課題的大局觀，當她在實驗中只關注眼前的東西時，施一公常會高瞻遠矚地指明現(xiàn)階段真正應該注意的大方向，令她醍醐灌頂。

白蕊所在的課題組都是一些年輕人，包括師姐萬蕊雪和師兄閆創(chuàng)業(yè)。白蕊和師姐萬蕊雪的感情很好，她剛進課題組的時候就是萬蕊雪手把手帶的，4年的時間讓她們成為了科研上的好搭檔，也成為了生活中的好姐妹。白蕊對萬蕊雪的稱呼也從最開始親切的“小雪師姐”變成了現(xiàn)在更熟悉更隨意的“老萬”。有空的時候，白蕊會和師姐一起出去看電影、吃大餐。作為一名“資深吃貨”，4年里她不僅吃遍了清北周圍的美食，連五道口、中關村、上地都探索了一遍。

平時，白蕊喜歡跟師姐妹們聊天、開玩笑，是課題組的“開心果”。但這樣一個外向健談的女孩子，一旦站到實驗臺前，拿起試管做實驗，卻像變了個人一樣。

用她自己的話來說，“做實驗的時候我會很嚴肅，不想說話，也沒什么表情。他們都說我那時候特別兇，不敢來跟我搭話?！卑兹锾寡裕鹤约翰⒎怯幸庾龀鲞@幅“高冷”的樣子，只是做實驗的時候并不只有手在動，其實腦子里也一直在想實驗的過程，包括出現(xiàn)問題怎么解決等，這時候確實沒有空去理會別人的感受。

同時，她還有一個堅持自我、誰都說服不了的倔脾氣?！坝袝r候我提出的觀點不太被團隊認可，但我們互相都說服不了對方，這時候說什么都不管用，就必須讓實驗來證明?！?/p>

被問及以后的打算時，白蕊稱想去西湖大學從事博士后研究。因為隨著研究的深入，每當解析了舊的問題，新的問題也會涌現(xiàn)出來。她喜歡翻越過一座又一座高山的感覺，征服一個又一個難題令她心潮澎湃?！拔蚁肜^續(xù)做研究，成為一名科學家。”這是她一直以來的夢想。明確這個目標后，其實不需要想太多，她要做的只有一件事，那就是不斷向前，向前，向前……

記者/趙 玲 編輯/田云豐

攝影/李 欣 校對/李云風

本文來自“千萬英才”