平玉奇,金沙9001w以诚为本入口基础医学院生物化学与分子生物学系2017级博士研究生。攻读博士学位期间,以第一作者第一位身份在Nature杂志发表两篇论文,与团队一起发现了糖皮质激素膜受体,阐明了黏附类受体感知机械力的激活机制。曾获“金沙9001w以诚为本入口研究生优秀成果奖特等奖”,金沙9001w以诚为本入口“优秀研究生”称号。
艰难困苦,玉汝于成
2017年,平玉奇来到山大读博时,基础医学院的科研条件还没有现在这么好。据平玉奇回忆,当时6号实验楼还是木门,不能防火;实验台也是大理石板,颜色显得有些陈旧。“2018年,整个6号楼都进行了翻修,增添了很多新的仪器设备,还建立了公共技术服务平台。科研条件马上就上去了。”但让平玉奇感触更深的是,基础医学院的老师们已经在当时的条件下工作了几十年,在科研上仍然硕果累累。“没有条件也要创造条件”,这是基础医学院老师身体力行的信条,也是科研工作者的精神。
糖皮质激素(GC)是机体内极为重要的一类调节分子,它对机体的发育、生长、代谢以及免疫功能等起着重要的调节作用,也是临床上使用最为广泛而有效的抗炎和免疫抑制剂。
传统的糖皮质激素是作用于细胞核中的核受体,通过核孔调控基因的转录和翻译。但这种传统的作用方式往往带来很多副作用。近年来,学界已经发现糖皮质激素可以作用于细胞膜,但一直未找到糖皮质激素在细胞膜上的受体。而孙金鹏教授课题组通过实验和数据证明糖皮质激素的膜受体就是GPR97,并且阐明了其激活机制,为糖皮质激素发挥作用找到了一条新的途径,为日后规避糖皮质激素的副作用奠定了基础。
在实验过程中需要使用单颗粒冷冻电镜对样品进行数据收集,当时山大并没有这一设备,只能与其他科研单位展开课题合作。考虑到蛋白样品的稳定性,每次都是在实验室熬夜制备样品,第二天清晨赶最早班高铁将样品送去杭州、深圳、北京、西安等地收集数据。
令她难以忘记的是,2017年底,浙大张岩老师特意从国外回来推进合作课题,利用浙大电镜平台收集数据,解析结构。然而,世事难料,在最关键的时候复合物样品纯化遇到了问题。这是非常关键的一步,复合物样品不达标实验再往下进行也是徒劳。“一向稳定的蛋白样品偏偏在这个时候遇到问题。 那段时间真的非常焦虑,害怕让合作者白跑一趟,也担心破坏了合作信誉。”为了尽快解决问题,团队设计了多种方案,齐头并进。那段时间,平玉奇与小组内其他成员轮流在实验室,保证24h实验不间断,春节只回家待了三天,初三就赶回了实验室,整个过程不光是身体的疲惫,更是心理的折磨,还好实验结果还不错。这件事情给了她很深的感触:“凡事想在前面,做在前面,给自己也给别人留一点缓冲时间,不至于后面手忙脚乱。这是作为一名研究生应有的科研素养。”
回望整个科研项目的过程,平玉奇说可以用艰难坎坷形容。科研本就是复杂的工作,从基础医学研究到临床制药,中间要经过无数个环节。正是在这样的困苦和挫折当中,一个又一个科学问题得到解答,就像一环又一环锁扣被“咔哒咔哒”一声声解开,人间的病魔又矮了一分。平玉奇很开心自己能参与其中的一环。
铭记师恩,友爱同门
硕士毕业后,平玉奇选择了参加工作,但不久后她就开始思念实验室。“我当时的职位是实验技术人员,日复一日都是相同的工作,枯燥极了。我想了很久,觉得还是科研适合我。”在平玉奇作出决定的时候,已经是2016年底了,这时候博士招生一般已经结束,平玉奇找到孙金鹏教授的联系方式,给他发了邮件,没想到孙教授还有一个统招的博士名额,并在邮件里说等他17年2月回国可以当面聊一聊。这对于当时的平玉奇来说实在是惊喜,更是幸运。2017年5月,平玉奇通过考试,正式成为孙金鹏教授的博士生。
孙金鹏教授不仅在学术上认真严谨,教导学生也亲力亲为。他让学生每周都写一份实验计划,他会亲自一条一条地查看计划,给出修改意见,为学生减少了试错的成本,也督促学生精益求精;在例会或者组会的时候,孙金鹏教授也会帮助学生解决困难。“实验步骤是什么,混匀方法是什么,实验有无正负对照,孙老师都会注意到,就细致到了这个地步。”孙教授的细致认真,也感染了他的学生,细节决定成败,是课题组学生的共识。
平玉奇记得,在实验体系最初建立时,进展非常不顺利,几乎是一步一个坎,孙金鹏教授带着学生们一遍遍分析实验结果,寻找原因,设计实验。在他的带领下,团队成员忘记辛苦,并肩奋斗,通宵实验,大家终于成功制作出理想的样品。有这样的老师,课题组的每个同学都十分认真刻苦,几乎每天晚上十一点,实验室的灯都还亮着。每当看到勤勉坚持着的同门,平玉奇心里就会感到一股温暖的力量。
实验室实行小组制管理,按照研究方向不同分为若干个实验小组,一般一个小组会由博士生、两三个硕士生,以及若干本科生组成。每人有自己主导的课题,也和小组内其他课题有交叉之处,大家经常在一起做实验,交流成果,互帮互助,避免闭门造车,使实验效率更高。小组之间也会交流合作,有些小组偏于结构研究,有些小组偏于功能研究,经常交流可以了解不同领域的成果,获得不同的视角。
“实验室强大的一个因素就是大家很团结”。乐于分享是团结的一个重要体现,在例会和小组会中,大家会分享自己的成果和遇到的困难,在获得老师指点的同时,同学们也能从分享中获得其他人的方法和经验,实现共同进步。
平玉奇即将博士毕业时,学院还邀请平玉奇作为优秀论文作者为学弟学妹们提供建议,分享经验。平玉奇提到了五个关键词:幸运、选择、刻苦、交流、耐心。其中四个都和老师、同门有关。在读博的几年里,她从老师和同门身上学到了很多东西,从科研到生活,她都觉得自己变得更加周到、细致,也更自信、开阔了。
提及未来,平玉奇打算继续在科研领域攻坚。“应该会去某一所高校当老师,继续我的科研工作,把老师教给我的,再传递给我的学生”。
山重水复,柳暗花明
小时候,平玉奇就对科研有浓厚的兴趣,穿上白大褂摆弄那些仪器是她儿时的梦想。初中时,平玉奇接触到自然科学相关知识,但当时老师没有条件和时间带学生一项一项做实验,只有简便安全的生物实验能让学生亲自操作。平玉奇记得她第一次用显微镜观察植物细胞的叶绿素,一个绚丽的微观世界映入她的眼帘。小小的生物实验让她领悟到生命的复杂和伟大,也在冥冥中指示了她未来的道路。
大学时,平玉奇选择了生命科学,本科科研训练,简单繁琐的菌株分离鉴定是科研的起始,硕士又转入了与人类更息息相关的肠道病毒研究。她对科研一直抱有浓厚的兴趣,参加工作后又转回科研领域,选择到山大读博士,通过GPCR探索生命奥秘。但是博士阶段的学习和科研要困难得多。
平玉奇还记得,博士期间第一个课题是探究糖皮质激素分子被膜受体受体识别机制,最初课题进展缓慢。别人课题进展都很顺利,但她的课题遇到瓶颈,GPR97受体很特殊,蛋白表达量低,受体和G蛋白的符合物的比例也不理想,平玉奇做了很多遍实验也没有效果,反复尝试优化了2-3个月的时间也没有改善,甚至最后产生了“就这样去试试”的想法。但是她没有放弃,做科研没有凑活,实验数据没有差不多,做科研不能存在侥幸心理,严谨科研态度很重要。通过实验方法的不断改进和尝试,在原方法的基础上根据实验做了改进,最后优化得到稳定的复合物样品。然而科研路上的困难总是一波三折,在冷冻样品制备方面,平玉奇也遇到了一些困难。冷冻电镜收集数据的前提是要把样品固定到特殊材质的载网上,第一次在电镜下观察到的复合物样品却不那么如意,“载网上大部分区域是空的,没有样品,电脑屏幕对应的视野里只有零星几个蛋白颗粒”,当老师告诉平玉奇这个结果时,她感到有些崩溃,因为几乎每一步都反反复复十分困难。“这些坏的情绪对课题进展丝毫没有帮助,只有不停向前才是最正确的做法,分析原因,找到解决问题的方法,才是课题进展的根本。功夫不负有心人,经过近8个月的刻苦攻关,最终在GRP97受体中看到了糖皮质激素分子存在。
平玉奇说,这样的经历还有很多。刚读博士的时候,她容易在一个思路上“死磕”。不是怀疑自己的步骤出了差错,就是怀疑试剂出了问题,一个实验经常要做好几遍。
“实验是对你实验猜想做一个验证,结果是未知的,没人能保证当前的思路就能得到一个正确的结果。实验还可能是一个试错的过程,减少试错成本的方法就是做好实验计划,不断思索完善实验设计,减少实验失误,节约时间成本。”平玉奇说。在一次又一次枯燥的重复中,她反复磨练自己,不知不觉中,能力就提高了。
平玉奇觉得自己的科研经历从没有一蹴而就的顺利和喜悦,几乎每一步都走得十分坎坷。“反复在同一个问题上没有进展的时候,就很容易觉得枯燥”。所以她认为做科研一定要经得起失败,耐得住寂寞,而且不能轻易放弃。
“更重要的是,要保持对科研的兴趣。有兴趣你才愿意走进实验室,才能坚持下来。”平玉奇说。在她看来,比起发表文章,无数次实验失败之后的成功更让她感到喜悦,那种喜悦就像她最初观察到叶绿素一样,是更靠近科学真理的欣喜。
提及自己的座右铭,她说她非常喜欢尼采的一句话:“一切美好的事物都是曲折地接近自己的目标。”她习惯用这句话来提醒自己,美好的事物从不可能一蹴而就,科研更是如此。