清华颜宁团队:真正“饿死癌细胞”尚需时日
和邓东在实验室里。
很难想象这群学生是传说中的“科学家”。
他们都是彩色t恤、卡其裤和戴眼镜的年轻面孔。队伍中年龄最大的博士后、33岁的邓东(音译)站在清华大学生命科学院大楼的入口处,戴着耳机听着这首歌,以至于在门口接受采访的《中国青年报》记者毫不犹豫地径直从他身边走过。
事实上,这个团队在世界*科学杂志《自然》上发表的最新结果几乎是全国都知道的“饥饿的癌细胞”的消息。新浪微博“饿死癌细胞”的话题已经被网民浏览了435万次。甚至手机应用程序向用户推送的头条新闻也是这样写的:“人类有望饿死癌细胞”。
一些人已经注意到,在这个听起来很高的新成就背后,是一群年轻的科学家。团队的大多数成员都是传奇的“90后”。
当他在愚人节那天得知这份报纸被《自然》杂志接受时,邓东的第一反应是对方在开玩笑
6月7日,邓东以沙哑的声音接受了《中国青年报》记者的专访。他解释说,前一天晚上,他和他的同事庆祝报纸的出版,并在KTV唱“嗨”。
他想重新解释他的研究:“癌细胞饿死还需要几十年。”
这项被广泛认为是“饿死癌细胞”的研究,实际上是关于一种被称为“葡萄糖转运蛋白1”的葡萄糖转运蛋白。在我们的身体中,这个小家伙负责将能量来源——葡萄糖——输送到细胞中。
"如果一个细胞只有拳头大小,那么葡萄糖分子最多就是芝麻粒."邓东说。他知道如何用简单易懂的语言来描述他的研究:“GLUT1就像一扇门,能量必须通过它进入。你觉得我们周围的门怎么样?木头、玻璃、向里或向外打开的自动门,也可以旋转...我们现在知道这扇门是什么样子了。”
这个“门”是两个螺旋晶体,可以牢牢地固定在不溶于水的细胞膜上,让葡萄糖在螺旋之间“滑动”。
然而,真的有这样一个“塞子”可以堵住癌细胞的这扇门吗?
邓东在今年4月1日收到《自然》杂志接受该论文的消息。这位“80后”青年的第一反应是:你在开玩笑吗?
所以他紧张起来,假装没看到老师发来的短信。最后,他的导师,清华大学的颜宁教授不知所措,一个电话打了过来:“你为什么不回应?!”
37岁的颜宁被《人民日报》形容为“我国生命科学领域的杰出青年科学家”。2007年,她以普林斯顿大学教授的身份回到清华。她就是学生们所说的“大美人”和“偶像”。她“非常喜欢和人开玩笑”,路过清华生命科学院三楼的走廊。一楼可以听到清晰的笑声。
对她来说,在《自然》或《科学》等杂志上发表论文并不罕见,但这一次邓东的团队取得了非常不同的成就——她终于可以在自己的博客上写一句话:我来到清华时实现了我的第一个目标,做了我想做的事!
当严宁刚回到清华大学当老师时,一些前辈向她描述了做科学家的三个境界:最低的是把科学家当作一种“职业”,把科学研究当作一种谋生手段;第二层是“兴趣”,追求你喜欢的东西;最高层次是“永生”。
当老人这样说的时候,颜宁想起了李白和杜甫,他们都去世了,但他们的名字永远留在了历史上。
“对严女士来说,这是这个实验室成立以来她最想做的话题,”邓东解释道。“就像我们的生活有一个追求的目标,我们最想要的是做一个世界级的话题,解释一个科学问题。”
这一成就得到了美国科学院院士、运输研究专家罗纳德·卡佩克(Ronald Capek)的高度赞扬:“学术界对GLUT1的结构研究已有半个世纪,而颜宁是世界上第一个获得GLUT1晶体结构的人。在某种程度上,她击败了过去50年里所有从事其结构研究的科学家。这也是迄今获得的第一个人类运输结构,代表着一项重要的技术突破。”
除了“赢得了过去50年所有结构研究科学家”的两位“英雄”,还有三位“弟弟”:二年级博士生许超和吴建平,以及生命学院的本科生孙鹏程。
GLUT1是一个特别不安分的对手,被颜宁描述为“人们变得疯狂”
“你未来的目标是什么?”《中国青年报》的一名记者问即将大学毕业的孙鹏程。
“继续做下去,做更好的事情。”他不假思索地说道。
“你的目标太接近了,”邓东很快纠正了孙鹏程的想法。“理想总是有点大——我认为你的目标应该是在5年内顺利毕业。”
当然,科学家的生活充满了“阅读文学”和“做实验”。然而,在颜宁实验室的这群人也喜欢看“中国好声音”、“爸爸去哪里”和“舌尖上的中国”。
"我们将看到什么是红色,然后我们将在实验之间谈论它."邓东总结了《咬中国》一集的内容。安徽毛坦中学的学生正在为高考而战,而全国各地的家长都在为孩子的高考而战,所以他在自己的生活中已经指向了这次考试。
邓博士咧着嘴说道。他以研究生的身份进入清华大学。
另一方面,许超来自一所艺术学院,但他年轻时就下定决心要成为一名科学家——当他进入大学时,他只选择生物学作为专业。对于这个看起来仍像高中生的年轻人来说,进入实验室是一个自然的选择。
孙鹏程,黑色,强壮有力,和白色的许超坐在一起,看不出谁更老。他把他的学生描述为“掉进坑里”:当他在高中的时候,整个社会都在虚张声势,“21世纪是生物科学的世纪”!
无论如何,当弟弟们被选到颜宁的实验室时,哥哥邓东仍然用恶搞电影《馒头引发的凶杀案》中的一句名言引诱他们:“跟着哥哥,有肉吃!"
他们不得不面对的GLUT1是游戏中一个特别不安分的对手,颜宁称之为“人类的疯狂”。它的体积太小,无法用显微镜观察。它的特点是活泼,不愿意聚集成一排供科学家参观。
邓东和其他人的主要任务是捕获这些葡萄糖转运蛋白,并将它们储存在一个地方,直到他们能够从数千万个相同的蛋白质晶体中发现它们的样子。
孙鹏程和许超负责从两个表达系统中“捕获”和纯化大量实验所需的蛋白质。吴建平帮助他们收集数据,而邓东“保存”了他们的结果,并设计了用严结晶蛋白质的实验。
每周,他们与颜宁讨论话题的进展,并获得指导和建议。
邓东为他的队友安排的时间表被称为“7月11日”:每个人都应该在早上7点到达实验室,晚上11点离开
当这条规则适用于一群90后时,它变成了——早上7: 20,邓东醒来,敲打着他的头,向食堂走去。孙鹏程惨呼:“董哥,我在实验室门口等着呢。”:4小时前离开实验室的许超现在睡得很香。
经过很长一段时间,邓东发现这是唯一的出路:孙鹏程总是第一个到达和离开,而中午晚些时候到达的许超也一直试验到半夜3点。他们的团队,也就是每个人都按照自己的时间表工作。人们穿着白大褂,在实验室里进进出出。这里的灯一天只有4个小时是暗的。
做实验就像在雾中行走,不知道下一步是深渊还是光明。
"我们将花4年时间来看看这100条道路中哪一条可以走."一年前,邓东告诉队员们,他决心要把GLUT1打死。
在可能的100条道路中,几个年轻人不得不一个一个地尝试。外国研究人员已经研究葡萄糖转运蛋白几十年了,但是他们在清华大学建立的实验室里还没有这么多的经验。
他也在心里提出了这个想法——在最坏的情况下,他可能几十年都无法取得成果:“做实验最痛苦的事情就是你在雾中行走。你不知道下一步是否是深渊,也不知道下一步你是否会看到光明。如果你坠入深渊,你就无法自拔。”
这也是孙鹏程感到最致命的地方。半年多来,他一直面临失败:“这是不对的,这是不对的,方法必须改变。”
然而,这种可能“无法自拔”的研究工作不会立即转化为可以实际看到和应用的东西。
例如,这一次媒体说对“饥饿的癌细胞”的研究实际上只澄清了葡萄糖转运蛋白1的结构。这项研究结果可能是医学上的福音:癌细胞可以消化葡萄糖,产生的能量不到普通细胞的15%,因此癌细胞需要更多的葡萄糖转运细胞来帮助它们输入能量。在了解了葡萄糖转运蛋白1的晶体结构后,根据其工作机制对癌细胞进行人工干预已成为未来的一种可能。
不过,即使真的可行,也要“20年后”才能实施。
“目前,这些还处于初级阶段。我们已经阅读了一些论文,了解到可能有一些方法可以作用于葡萄糖转移蛋白。”邓东并不认为他的研究重点是治病。"对科学家来说,最重要的是探索未知的世界。"
为了让活泼的葡萄糖1结晶,这些年轻人在低温实验室工作。在阅读了大量文件后,他们发现了一种变异,这种变异使它的工作速度比平时慢了几千倍。
今年1月,邓东发现了一种相当理想的晶体。因为从前有一个尴尬的错误,误认为盐晶体,他不敢太兴奋,当向颜宁报告时,他只是轻轻提到它。最终确认将被带到上海同步辐射源进行检查。在等待结果的时候,邓师兄安慰他的弟弟:“这至少是一个膜蛋白结构。”
上海返回信息的真实时间是1月17日晚上,当时所有成员都在实验室里,守护着电脑。邓东在电脑上看到一条模糊的深蓝色线条。他抓挠屏幕,看到明显的螺旋。这是运输者的典型结构。
实验室里的每个人都欢呼起来,邓东一言不发,跑出了实验室。
邓东回忆道:“你可以想象,在教学大楼的深夜,一个人从走廊的一端骑到另一端,闯入严老师的办公室,盯着她看了三秒钟,一句话也没说,朝她点点头。”。"然后两个人从走廊的另一端骑着自行车跑回了这一端."
"那一刻我就已经知道,这一定是一个里程碑式的研究成果."邓东说。
当《自然》杂志于今年4月1日正式通知他们该论文被接受时,邓东最激动人心的时刻已经过去了。他甚至没有回复老师的短信,因为他不想显得“太不可控制”。
直到颜宁打电话催促他去问。
“我...我正在回复你的邮件。”邓东结结巴巴地回答道。
没有人知道,邓东在收到短信后,把自己锁在房间里,“哭了一会儿”,“经过这么长时间的辛苦工作,没有白费”(原标题:饥饿的癌细胞?那只是一个传说!“)