欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

清华颜宁团队:真正“饿死癌细胞”尚需时日

科普小知识2022-07-10 18:25:44
...

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!“)