普通女孩萬蕊雪,如何成長為科學(xué)家

萬蕊雪想得很簡單,她要做的事,就是做好眼前的事?!耙矝]有想象中那么難,對不對?”

作者:本刊記者 張旦珺 發(fā)自浙江杭州 來源:南風(fēng)窗 日期:2024-06-17

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西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院特聘研究員萬蕊雪(受訪者供圖)


萬蕊雪出生在河南鄭州一個雙職工家庭,沿著普通人的成長路徑,她讀書、升學(xué),在國內(nèi)完成了所有學(xué)歷教育。

小時候,萬蕊雪看起來與其他平凡女孩沒有差別,簡單、內(nèi)向、迷茫,但走進20歲,萬蕊雪的人生劇本開始“起飛”。

從中山大學(xué)本科畢業(yè)后,她直博進入清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院,拜在施一公門下。讀博第三年,萬蕊雪以“共同第一作者”的身份在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了兩篇論文,首次揭開了剪接體的三維結(jié)構(gòu)與RNA剪接過程的分子機理。

2018年,她被《科學(xué)》雜志和SciLifeLab等機構(gòu)授予“年度青年科學(xué)家”獎項,當(dāng)年她不到28歲。

命運如何扇動翅膀,使一個普通女孩成為一名出色的科學(xué)家?如果這背后藏著一個有跡可循的故事,就能為未來千萬有科研志向的女孩們提供一個范本。


內(nèi)向但勇敢

敲開萬蕊雪辦公室的門,比約定時間提前了20分鐘,當(dāng)時她正在解決午飯,一盒自熱速食米飯。

為了采訪,平常習(xí)慣穿T恤的萬蕊雪特意換了一件西裝外套,但她天生一張圓臉、一雙大眼,令她看起來格外年輕與親切。

“需要拍照嗎?”她問。

聽聞不用,萬蕊雪松了口氣,直言,太好了。

這是一位內(nèi)斂的青年學(xué)者,但絕無人敢小瞧她。面對工作,萬蕊雪沒有那種在鏡頭面前的害羞、恐不能勝任的膽怯。兩年前,萬蕊雪在西湖大學(xué)有了自己的實驗室,帶領(lǐng)博士生開展科研工作,同時開始給本科生上課。全新的任務(wù)噼里啪啦砸在她頭上時,她想,自己以前帶過學(xué)弟學(xué)妹,生物學(xué)知識也很熟悉,應(yīng)該都沒問題。

做了再說,是萬蕊雪一貫的行事風(fēng)格。她身上勇敢的特質(zhì),體現(xiàn)為生出一顆“想要”的心后,主動一試的行動。

萬蕊雪從小喜歡生物,2009年考入中山大學(xué)海洋生物資源與環(huán)境專業(yè)。微生物課上,她發(fā)現(xiàn)老師“懂得好多”,就跑去問能不能去她的實驗室看看。

后來,萬蕊雪有了保研機會,她知道施一公是世界級的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家,就想去他的實驗室,躊躇許久,她動手給施一公寫郵件。然而一段時間過去,沒有回應(yīng),她就又寫了第二封。

即便在科學(xué)的世界里,主動也可能成為那個突破的關(guān)鍵,堅持“主動”的結(jié)果是,2013年,她順利加入了施一公實驗室。

在清華,萬蕊雪跟隨團隊進行對剪接體的研究。剪接體是一種蛋白核酸復(fù)合體,主要功能是對前體信使核糖核酸(pre-mRNA)進行加工。如果剪接發(fā)生異常,就會導(dǎo)致脊髓性肌肉萎縮癥、慢性淋巴細胞性白血病等疾病。有研究發(fā)現(xiàn),人類的遺傳疾病中約有35%是由剪接異常或剪接體突變造成的。

剪接體對人體至關(guān)重要,但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高度動態(tài),過去在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域是公認的世界難題。自2008年施一公在清華大學(xué)引入冷凍電鏡、又在2014年將冷凍電鏡裝配到世界頂級水平之后,解析剪接體結(jié)構(gòu)的難題,變成了如何提取高質(zhì)量的酵母剪接體樣本。

萬蕊雪決定嘗試一種新方法—內(nèi)源純化,在這個過程中,要輔以對酵母細胞的基因組進行基因編輯。這與她之前所做的實驗非常不同。

“我一開始覺得,這怎么可能呢?”不過,萬蕊雪很快意識到,在經(jīng)常用酵母做實驗的實驗室里,這可能是一個常見的事。她又向外探出一步,請教了原來的師兄,輾轉(zhuǎn)聯(lián)系到北京生命科學(xué)研究所的一個課題組,重新學(xué)習(xí)?!案鞣N問,各種學(xué)”,一點一點,終于完成了準(zhǔn)備工作。

后面的工作,就是萬蕊雪的老本行。在蛋白提純上,她根據(jù)對蛋白質(zhì)性質(zhì)的理解對實驗步驟進行了優(yōu)化,比如一些步驟要低溫,一些要溫和,一些要手速快。所以只做了一次實驗,萬蕊雪就成功拿到酵母剪接體樣本,為接下來兩篇《科學(xué)》論文的研究成果奠定了基礎(chǔ)。


“爸爸媽媽都支持你”

施一公曾評價萬蕊雪:“你交給蕊雪辦的事情,她如果做不出來的話,我感覺其他人很可能也做不出來?!?/span>

這不是因為萬蕊雪是個天才。相反,從小學(xué)到中學(xué),再到大學(xué),萬蕊雪都發(fā)現(xiàn),自己一開始總不能很好地適應(yīng)新環(huán)境,直接表現(xiàn)就是“成績不太好”。

尤其進入大學(xué)后,氛圍相對寬松,人有了更多選擇,萬蕊雪卻感到四處碰壁:上課聽不懂,作業(yè)不會寫,班委評不上,去社團里也不知道能做什么。

許多時候,萬蕊雪深受打擊,但她總覺得,一切不會停在這里,應(yīng)該有辦法能把事情做好。與其說,這是一種愛與問題死磕的執(zhí)拗精神,倒不如說,這是一份底氣。

這樣的個性,萬蕊雪認為與家庭教育分不開關(guān)系。

萬蕊雪在一個輕松、有愛的家庭中長大。她一路讀的都是好學(xué)校,因此常聽同學(xué)提起,上學(xué)時如果沒有考到100分就會被家長批評,萬蕊雪恍然發(fā)現(xiàn),自己好像從來沒有感受過類似的壓力。

在萬蕊雪小時候,身為中學(xué)物理老師的爸爸,從不要求她考試要考多少分,但每次考試后,兩人都會一起對著試卷分析錯題。除此之外,爸爸還有另一個要求:必須先寫完作業(yè)再出去玩。

久而久之,萬蕊雪身上有了兩個變化,一是樹立起原則意識,知道“有一些事情是一定要做的”;二是變得更加細心,能做對的題目盡量都做對。

萬蕊雪的媽媽喜歡藝術(shù),平日愛唱歌跳舞,因此鼓勵她發(fā)展興趣愛好。從小到大,萬蕊雪沒怎么上過補習(xí)班,但嘗試了不少興趣班。當(dāng)時流行彈鋼琴、跳拉丁舞,媽媽拉著她一一嘗試,但萬蕊雪都不太喜歡,直到有一天她看見了長笛—小巧玲瓏,泛著金屬光輝,一下子便心生喜愛。

媽媽告訴她,一根長笛幾百塊,對工薪家庭來說并不便宜,如果決定要學(xué),就不能放棄。

萬蕊雪家住在郊區(qū),媽媽領(lǐng)她坐公交車,去市區(qū)找長笛老師。路途遙遠,萬蕊雪暈車暈得厲害。媽媽又問:你要學(xué)嗎?萬蕊雪說,學(xué)。

即便是學(xué)喜歡的東西,過程也并非全然快樂。和很多小孩一樣,萬蕊雪也有“不想學(xué)”的時候,媽媽就會搬出她之前說過的話,勸她不要半途而廢。學(xué)長笛的習(xí)慣,就這么持續(xù)了六七年。

開始學(xué)長笛,就要學(xué)下去;遇到錯題,就找到原因把它改正,長大后在很多事情上,萬蕊雪都像小時候一樣。在大學(xué)里,萬蕊雪發(fā)現(xiàn)自己并不擅長社團活動,就一心放在學(xué)業(yè)上,即便一開始功課有些難,她也想辦法學(xué)會,“我不可能讓自己交白卷”。

在萬蕊雪父母的設(shè)想中,沒有什么是女孩兒不能做的。喜歡文藝的媽媽希望萬蕊雪學(xué)文科,但萬蕊雪更喜歡理科,她想過,以后要去軍醫(yī)大學(xué),又能實現(xiàn)軍旅夢,又能治病救人,多偉大;爸爸則覺得搞科技最酷,希望女兒未來能學(xué)航天、核物理,成為一名航天員,或者去放衛(wèi)星。

在爸爸的支持下,萬蕊雪在高考志愿卡上填了航天航空專業(yè)。但交上去之后,她想來想去,覺得還是更喜歡生物,想學(xué)生物專業(yè),于是把志愿卡又要回來,重新填了一次。

父母對此并無意見,只說,你喜歡就好,無論做什么選擇,爸爸媽媽都支持你。


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萬蕊雪在實驗室(受訪者供圖)


不做預(yù)設(shè),沒有雜念

進入施一公實驗室,無疑是萬蕊雪人生的一個重要轉(zhuǎn)折點,但當(dāng)時的她在短暫的興奮之后,很快發(fā)現(xiàn)自己懂得太少。

萬蕊雪的本科專業(yè)是海洋生物,學(xué)院里的強項是研究水產(chǎn)、資源保護等,施一公實驗室做的卻是結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域最前沿的基礎(chǔ)研究。身邊的師兄師姐也是直博生,不比她年長幾歲,卻個個厲害。又一次,她沒跟上環(huán)境,成為了實驗室里“成績不好”的那一個。

這樣的經(jīng)驗對萬蕊雪來說并不陌生,她很快奮起直追,先從模仿開始。起初,萬蕊雪實驗做得慢,師姐做得快,她就心里設(shè)下目標(biāo),師姐幾點鐘做完實驗,她也要幾點鐘做完。慢慢地,萬蕊雪越來越得心應(yīng)手,從不知道今天做的實驗屬于課題里的哪個環(huán)節(jié),到能夠?qū)嶒炘O(shè)計提出自己的意見。

萬蕊雪想得很簡單,她要做的事,就是做好眼前的事。和小時候一樣,她的目的不是考100分或者90分,就算沒有達到也不會怎樣。但每次實驗失敗,她都會總結(jié)原因。

從著手剪接體結(jié)構(gòu)的解析開始,萬蕊雪沒有懷疑過,一旦取得成果,那將是結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)現(xiàn)。

2015年,萬蕊雪為第一作者的《3.6埃的酵母剪接體結(jié)構(gòu)》和《前體信使RNA剪接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》兩篇論文在《科學(xué)》雜志發(fā)表,清華大學(xué)為此舉辦的發(fā)布會還是超出了萬蕊雪的意料。

萬蕊雪出名了,采訪紛至沓來。

她發(fā)現(xiàn)自己經(jīng)常不知道應(yīng)該怎么回答采訪。有人問,為什么短短一年就能發(fā)表兩篇《科學(xué)》論文,她很難說出個所以然來;有人問,在研究過程中遇到過什么困難,她冥思苦想,勉強說出一兩個。還有一次,她被問到,讀博前兩年沒有發(fā)表過任何文章,你焦慮嗎?

“我應(yīng)該要焦慮嗎?”萬蕊雪摸不著頭腦,在心里反問。

好在,萬蕊雪沒有很多“胡思亂想”的時間,她迅速回到了實驗室。首次揭示剪接體的三維結(jié)構(gòu)后,施一公團隊與德國馬普生物物理化學(xué)研究所、英國劍橋大學(xué)等知名高校的研究團隊開啟了一場關(guān)于剪接體的“科學(xué)競賽”。剪接體作為結(jié)構(gòu)生物學(xué)中的一座豐碑,更多人想一探其真實面容。

做課題是團隊合作,萬蕊雪全身心投入,不想讓自己成為拖后腿的那一個。在這場競賽中,施一公團隊屢屢領(lǐng)先。

到了博士生后期,萬蕊雪對科研有了更加開闊的理解,早一個月或晚一個月發(fā)表論文并不重要。在本質(zhì)上,投身研究的人們有一個共同的目標(biāo):推動科學(xué)的發(fā)展。

結(jié)構(gòu)生物學(xué)就像一座未知的迷宮,每次用火把照亮一個地方,又能發(fā)現(xiàn)前方還有更多的埋在黑暗里的岔口?!耙粋€事情快被我們解釋清楚的時候,就會越去想更深層的東西,也會看到更多問題?!睅啄昵?,萬蕊雪與她的師妹、合作伙伴白蕊一起,將目光轉(zhuǎn)向次要剪接體。

次要剪接體是上世紀90年代被發(fā)現(xiàn)的一組非經(jīng)典剪接序列,它的含量只有主要剪接體的百分之一,但它的異常也會導(dǎo)致單純性生長激素缺乏癥等多種疾病。

次要剪接體豐度極低,分離與提純的難度比主要剪接體更大。選擇研究次要剪接體,是因為它重要且未知,是施一公筆下“沒有任何成功把握但激動人心的研究方向”。這次萬蕊雪和從前一樣,沒想過能考多少分,也無法預(yù)期考試時間會持續(xù)多久,“一開始做的時候沒有想過能不能做出來”。

但僅一年后,她們對次要剪接體的研究就有了初步成果。2021年,其研究成果在《科學(xué)》雜志發(fā)表,首次揭示了人源次要剪接體的高分辨率三維結(jié)構(gòu)。

不僅如此,她們還優(yōu)化了次要剪接體的研究體系,使得次要剪接體釋放的信號更容易被探測。有了新的體系,更多人可以參與相關(guān)研究。在國際會議上,有前輩告訴她,十多年前他也研究過次要剪接體,但因為太難檢測而放棄,所以非常高興她們能做出如此漂亮的工作。

今年3月,萬蕊雪團隊再度在《科學(xué)》發(fā)表關(guān)于次要剪接體的論文《完全組裝的次要剪接體與U12型內(nèi)含子結(jié)合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》,將次要剪接體的結(jié)構(gòu)與機理研究又向前推了一步。

“也沒有想象中那么難,對不對?”萬蕊雪說。


三位前輩

在科研道路上,三位前輩對萬蕊雪產(chǎn)生了深刻影響,分別是施一公、周麗君與顏寧。

施一公不必多說,他是萬蕊雪的博士生導(dǎo)師,把她帶入結(jié)構(gòu)生物學(xué)大門的引路人。萬蕊雪至今仍因為施一公老師的信任覺得幸運,讓她一位本科畢業(yè)不久的學(xué)生,也能在重要的課題中被委以重任。

近十年前,當(dāng)萬蕊雪拿到第一個剪接體樣本時,她心里覺得,(這個樣本)可能沒有那么理想。是施一公鼓勵她,“去收數(shù)據(jù),去試一試” 。結(jié)果,一蹴即成。

如果說施一公是萬蕊雪尊重的師長,那么師姐周麗君優(yōu)秀、親切,是她身邊真正的榜樣。

萬蕊雪到清華大學(xué)的第一天,師姐就帶她去采買生活用品。周麗君不僅人好,學(xué)術(shù)水平也很出色,在實驗室里,師姐一天的工作量能抵她兩天。初來乍到的萬蕊雪好奇:這個人是怎么做到的?

在周麗君身上,萬蕊雪學(xué)到了許多科研經(jīng)驗,包括施一公實驗室傳承下來注重實驗效率的思想。直到今天,萬蕊雪依舊保持著“快準(zhǔn)狠”的實驗風(fēng)格,盡量減少實驗過程中的等待步驟,把對樣品的損傷降到最低。如果一個實驗的時間是10小時,她會在清晨五六點鐘起床,用一天的時間做完實驗,而不是把它拆成兩天來做。

周麗君帶著萬蕊雪做了一年實驗,畢業(yè)出國前,她在《自然》雜志上發(fā)表了一篇論文。師姐走后,萬蕊雪承接了她留下的課題,開始獨立實驗。在很長一段時間內(nèi),萬蕊雪處處以師姐為標(biāo)桿,直到她自己也成為師姐,依舊會想起周麗君當(dāng)初幫助她的模樣。

如今,學(xué)姐周麗君在美國一所大學(xué)擔(dān)任助理教授,仍然留在科學(xué)界。

榜樣的力量是無窮的,當(dāng)萬蕊雪踏上科研之路時,前方已經(jīng)站著不少女性科學(xué)家,她們身體力行地鼓勵著萬蕊雪:未來也可以像她們一樣。

剛到清華時,萬蕊雪經(jīng)常能在實驗室走廊上遠遠瞧見一個人,大家看到她,都去打招呼。一開始,萬蕊雪不知道那是誰,只覺得“看著像學(xué)生”,直到一次聽見別人喊“顏老師”,才知道是顏寧。當(dāng)時的顏寧已經(jīng)是清華大學(xué)的風(fēng)云人物,發(fā)表了數(shù)個關(guān)于人源葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的重要研究成果—“也是開新聞發(fā)布會的那種”。

顏寧看起來年輕、充滿活力,總是與學(xué)生走在一起。過去,萬蕊雪心中的科學(xué)家嚴肅、沉穩(wěn),看到顏寧后,她不由在心中慨嘆:原來科學(xué)家也能這樣。

同在結(jié)構(gòu)生物領(lǐng)域做研究,萬蕊雪聽過顏寧作報告,也跑去詢問問題。她的師兄師姐,還曾被顏寧親自帶著去日本收集數(shù)據(jù),“特別令人羨慕”。那個時候,顏寧展現(xiàn)出的精神面貌,還有她背后那個更加廣闊的科研世界,都深深吸引著二十出頭的萬蕊雪。

高興,是萬蕊雪采訪中經(jīng)常提到的詞。走廊里看到顏寧,她高興;接到施一公的邀請電話,她高興;本科時,在老師實驗室里,她把培養(yǎng)皿滅得干干凈凈,槍頭插得又準(zhǔn)又快,她高興;高中生物課上,老師講起細胞、基因,她覺得神奇,也高興。

在這些正面的心情中,萬蕊雪不斷確認著她對生物、對基礎(chǔ)研究的熱愛。無論什么時候,萬蕊雪面前的天空中,總掛著一個閃閃發(fā)光、讓她感到高興的東西,吸引她走上前去。


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