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饿死癌细胞?那还只是个传说!

来源:中国青年报 2014-6-18 黄昉苨

  很难想象眼前这群学生模样的人是传说中的“科学家”。

  都是彩色T恤、卡其色中裤、架着眼镜的青涩面孔。团队里最“老”的博士后邓东33岁,站在清华大学生命科学院楼门口,带着耳机摇头晃脑地听着歌,以至于上门采访的中国青年报记者毫不犹豫地从他面前径直走了过去。

  事实上,这个团队在世界顶级科学杂志《自然》上发表的最新成果,几乎是全国人民都知道的“饿死癌细胞”新闻。新浪微博的“饿死癌细胞”话题被网友浏览过435万次,连手机应用给用户推送的头条新闻也写着“人类有望饿死癌细胞”。

  有人注意到,这项听起来非常高大上的新成果后面,是一帮年轻科学家。团队中多数成员,都是传说中的“90后”。

在愚人节得知论文被《自然》接受,邓东的第一反应是对方在开玩笑

  6月7日,邓东沙哑着嗓子接受了中国青年报记者的专访。他解释说,前一天晚上,和同事们庆祝论文的发表,在KTV里“唱嗨了”。

  他想重新解释一下自己的这项研究:“要达到饿死癌细胞的程度,大概是几十年以后的事了。”

  被大众认为“饿死癌细胞”的这项研究,实际是关于一个名为“GLUT1”的葡萄糖转运蛋白。在我们的人体中,这个小家伙专门负责将能量的来源——葡萄糖——运送进一个个细胞里。

  “如果一个细胞是拳头那么大,葡萄糖分子顶多芝麻粒大小。”邓东说。他懂得如何用简单易懂的语言描述自己的研究:“GLUT1就像是一道‘门’,能量得从那门里进来。你想想我们周围的门有多少样子?木头的、玻璃的、朝里面开或者向外面开、还可能是旋转的自动门……我们现在就是摸清了这扇门的样子。”

  这扇“门”是两束呈螺旋状的晶体,能牢牢扎在不溶于水的细胞膜上,让葡萄糖从螺旋之间“溜”进去。

  但是,是不是真有这么一个“塞子”,能把癌细胞身上的这道门堵住呢?

  邓东在今年4月1日收到了论文被《自然》杂志接受的消息,这位“80后”青年的第一反应是:不是骗我吧?

  所以他绷住了,假装没看到来自导师的短信。最后他的导师、清华教授颜宁绷不住了,一个电话打过来:“你怎么没反应呢?!”

  颜宁今年37岁,被《人民日报》形容为“我国生命科学领域杰出的青年科学家”。她2007年从普林斯顿大学回到清华担任教授,是学生口中的“大美女”和“偶像”。她“很爱跟人开玩笑”,路过清华生命科学院三楼的走廊,清脆的笑声在一楼都听得见。

  对她来说,在诸如《自然》或《科学》这样的期刊上发表论文并不稀奇,但这回邓东团队做出的成果分外不同——她终于可以在博客上写下一行句子:达到了我来清华时候的第一个目标,做出了想做的!

  在颜宁刚回清华大学当老师的时候,有前辈对她描述过做科学家的三种境界:最下层的,是把科学家当做一种“职业”,将科研当成一种谋生手段;第二层的是“兴趣”,追求自己所喜欢的东西;最高的一层是“永生”。

  前辈说到这一点的时候,颜宁的脑海中想起的是李白与杜甫,那些虽然去世、但姓名永远留在历史中的人物。

  “对颜老师来说,这是她从建立这个实验室起,最想做的课题”,邓东解释说,“就像我们的人生都是有一个追求目标的,而我们最想的是把某个世界级的课题做出来、解释一个什么样的科学问题。”

  这项成果得到了美国科学院院士、转运蛋白研究专家罗纳德•卡百克的盛赞:“学术界对于GLUT1的结构研究已有半个世纪之久,而颜宁在世界上第一个获得了GLUT1的晶体结构,从某种程度上说,她跑赢了过去50年从事其结构研究的所有科学家。这也是至今获得的第一个人源转运蛋白的结构,并代表了一项重要的技术突破。”

  和两位“大侠”一块儿“跑赢过去50年所有结构研究科学家的”,还有三位“小弟”:博士二年级的徐超、吴建平,以及生命学院的本科生孙鹏程。

GLUT1是特别不安分的对手,被颜宁形容为“人来疯”

  “你未来有什么目标?”中国青年报记者问本科即将毕业的孙鹏程。

  “继续做下去,做出更好的东西。”他不假思索地说。

  “你的目标太近了”,邓东迅速纠正了孙鹏程的想法,“理想总是要远大一点的——我觉得你的目标应该是5年之内顺利毕业。”

  科学家的生活,当然就是被“看文献”和“做实验”填满了。不过在颜宁实验室里的这群人,还喜欢看《中国好声音》、《爸爸去哪儿》以及《舌尖上的中国》。

  “什么红我们就看什么,然后在实验间隙大家都聊”,邓东总结了一下《舌尖上的中国》其中一集的内容:安徽毛坦厂中学的学生们为了高考在拼搏,全国各地的家长们则在为了孩子们的高考而拼搏,所以这辈子就指着这一考试了。

  邓博士一边说,一边龇牙咧嘴。他自个儿是研究生才考进清华的。

  另一方面,徐超出自艺术之家,却打小就立志要当科学家——考大学的时候,只填了生物一个专业。对这个气质还像高中生的年轻人来说,进实验室是顺理成章的选择。

  孙鹏程黑黑壮壮的,与白净的徐超坐一块儿,也看不出来谁年纪大。他形容自己学生物是“掉坑里了”:想想上高中那会儿,全社会都在使劲忽悠,“21世纪是生物科学的世纪”!

  不管怎样,等这几个小弟被选进颜宁的实验室时,大师兄邓东还是用恶搞片《一个馒头引发的血案》里的名句来引诱他们:“跟着东哥,有肉吃!”

  他们要搞定的GLUT1,是一个特别不安分的游戏对手,被颜宁形容为“人来疯”。它的个头小到不可能透过显微镜来一探究竟,性格又活泼,不乐意聚拢了排成队让科学家参观。

  邓东等人的主要任务,就是把这些个葡萄糖转运蛋白们捉起来,攒在一处,直到能够从上千万个一模一样的蛋白组成的晶体身上摸索出它们的模样。

  孙鹏程和徐超负责“捉”,从两种表达体系里面纯化出大量实验需要的蛋白质;吴建平帮着他们收集数据,邓东则把他们的成果“攒”起来,和颜老师一起设计实验,令蛋白质结晶。

  每周,他们与颜宁讨论课题的进程,得到指导与建议。

  邓东给队友定下的日程被称为“7•11”:大家要早晨7点到实验室,晚上11点离开。

  这种规矩应用到一帮90后身上,就变成了——早上7点20,邓东醒过来,一拍脑袋往食堂赶,孙鹏程可怜巴巴地打来电话:“东哥,我在实验室门口等着呢”;而徐超呢,4个小时前刚刚离开实验室,现在睡得正香。

  时间一长,邓东发现也只能这样了:孙鹏程永远是最早到,最早走的,而中午才姗姗来迟的徐超也实验到半夜三点。他们的团队,就是大家都根据自己的作息来工作,人们穿着白大褂在实验室里来来往往,这里的灯,每天只有4个小时是暗着的。

做实验就像走在一团迷雾中,不知道下一步是深渊还是光明

  “我们用4年时间,看看这100条路里面哪一条路能走。”一年前,决心死磕GLUT1的时候,邓东就这么跟团队说。

  在可能的100条路里,几个年轻人得一条条地试过来。国外的研究人员钻研葡萄糖转运蛋白已有数十年,而在清华大学这间成立不到10年的实验室里,他们没有那么多经验。

  他心里也飘过念头——最糟糕的话,也许几十年都做不出结果来:“做实验最苦的地方,是你就好像走在一团迷雾中,不知道下一步是深渊,还是下一步就见到光明。如果陷入深渊,那就不能自拔了。”

  这也是孙鹏程觉得最要命的地方。有那么大半年,他就在不断地迎接失败:“这不对,那也不对,方法得不断改换。”

  而这种很可能会“不能自拔”的研究工作并不会立即转化成可以实打实看见、应用的东西。

  就譬如这回被媒体说成“饿死癌细胞”的研究,其实只是弄清了GLUT1这扇“门”的结构。这项研究成果也许可能是医学的福音:癌细胞消化葡萄糖所能产生的能量,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它输入能量。在摸清了GLUT1晶体结构之后,根据其工作机理对癌细胞实施人工干预,也就成了未来可能发生的一种情况。

  但是,就算这真的可行,到能够实施的那一步,也得是“20年以后”了。

“目前这些都还在初级阶段。我们读过一些论文,了解可能有一些方式能作用于葡萄糖转移蛋白”,邓东并不认为自己的这项研究重点是治病,“对科学家来说,最重要的就是对未知世界的探索。”

  为了让性格活泼的GLUT1能乖乖结晶,这些小伙子在低温的实验室里工作。翻阅大量文献后,他们找到了一个突变,让它以比平时慢了几千倍的速度持续工作。

  今年1月,邓东发现了一颗颇为理想的结晶。因为从前有过把盐晶误认的糗事,他憋着没敢太激动,跟颜宁汇报的时候也只轻描淡写地提了一句。最后的确认要带到上海同步辐射光源去检验,等待结果的时候,邓大师兄这么安慰小弟:“反正至少是个膜蛋白结构。”

  上海真正传回信息的时候是1月17日晚上,所有成员都在实验室里,守着电脑。邓东看到电脑上模模糊糊地出现了一团深蓝色线条,他划拉了一下屏幕,见到了明显的一圈圈的螺旋形。那是典型的转运蛋白的结构。

  实验室里所有人一阵欢呼,邓东一句话没说,跑出了实验室。

  “你可以想象那画面,深夜的教学楼,一个人蹬蹬蹬从走廊这头跑到那头,闯进颜老师办公室,瞪着她三秒钟,一个字都没说出来,就朝着她点了点头”,邓东回忆道,“然后两个人蹬蹬蹬从走廊那头跑回这头。”

  “那一刻我已经知道,这一定是一个里程碑式的研究结果。”邓东说。

  当今年的4月1日,《自然》杂志正式通知他们论文被接受的时候,邓东最激动的时候已经过去了。因为不想显得自己“太hold不住”,他连导师的短信都没回复。

  直到颜宁给他打来电话催问。

  “我……我在给您回邮件。”邓东磕磕巴巴地回复说。

  谁也不知道,在接到短信后的几分钟里,邓东把自己关在屋里,“小哭了一下”,“辛苦了那么久,总算没有白白浪费”。

 

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2014-06-18 11:40:50]
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