【她与科学】酒亚明:做有韧性的科学和科学人

发布日期:2024-06-17  浏览次数:167

        酒亚明,中国科学院上海免疫与感染研究所研究员、博士生导师,国家自然科学基金委优秀青年基金获得者,中国科学院“百人计划”获得者,中国细胞生物学学会细胞行为与细胞结构分会副会长。

我带领的团队是全国为数不多的、聚焦病原感染下细胞亚结构动态调控的实验室,主要用细胞生物学方法研究感染免疫过程,探索在病毒、细菌等病原体感染机体过程中免疫系统的应答以及病原体劫持宿主的规律,进而研发对应的抗感染策略。天然宿主细胞和免疫细胞中有一类特别的细胞骨架网络称为中间丝,用生化方法体外纯化的中间丝能组装成高度韧性和可恢复性的结构,在病原感染等应激条件下发挥关键作用。我们实验室近五年来把它作为研究重点,并基于此开发了靶向宿主的抗感染药物以对抗新发突发缺药病毒和超级耐药菌。

根据工作内容,我甚至给(不仅仅)给中间丝写了首打油诗。

01 “我们在做中间丝,我们要作中间丝”

哺乳动物细胞内的中间丝

我们在做中间丝,

我们要作中间丝,

中间丝是最有韧性的细胞骨架,

她没有微管的GTP和微丝的ATP能量供给;

她没有微管的dynein kinesin和微丝的myosin马达蛋白神一样的左膀右臂;

她没有微管动态不稳定性dynamic instability的机动,会瞬间崩塌再东山再起;

她没有微丝踏车运动treadmilling的灵活,会一边缩一边伸,让细胞机器运动起来;

她大多数时候在细胞深部,默默围绕在核周,

正是她的沉稳,让她成为探求细胞迁移依赖的新细胞器的好工具;

纯化出她来测试,具有最好的strength, stretchability , resilience, toughness

她之所以有这些特质,是来自对自身的重构和翻译后修饰;

她应该是细胞骨架网络家庭中的女性角色,具有韧性的女性角色;

微管和微丝负责很多重要的功能和运作,被大家熟知,

遇到一个功能,大家都喜欢归功于微管和微丝;

但到了生死关头中间丝才是那个托底的,

病原感染、免疫应激、机械拉伸、空间受限、渗透压刺激、伤口出现……

中间丝的坚韧成就了细胞;

我们在做中间丝,

我们要作中间丝;

其实,我更愿意用“交叉、跳跃、缝合”这几个词来描述自己不断成长和不断选择的过程。我并不是一直坚持在同一方向上前进,但这也正好塑造了属于我自己的科研风格。

02 丰沛的大学时光

我本科就读于华中科技大学的生物医学工程专业。华科大是典型的工科院校,校园布局整齐如棋盘,自习教室总是很多人,食堂高效且实惠。作为生医工的第二届本科生,我们的课程安排高度整合,不仅有四门数学、数字电路、模拟电路、电脑编程等科目,也学习了细胞生物学、生物化学等生物科目。老校长杨叔子院士还倡导每一位本科生都学习大学语文。这样的课程组合给我打上了工科思维的底色,其上还叠加了生物知识的积累和文科的随心洒脱。很多人说这辈子最拼的是备战高考,我却感觉本科阶段才是吸收知识最丰富的时期。

感谢我的大学,让我接受了高质量的高等教育,吸取了工科朴素而扎实的学风。

03 攻博记忆

本科毕业后我被免试推荐直接攻读博士学位,在华中科技大学徐涛老师实验室继续成长,实现了质的跨越。

科研方面,我学习到了最前沿的多种生物成像技术和膜片钳技术,构建了全国第一个覆盖基因组四倍的线虫基因敲除库。最重要的收获在于,我学会了如何做科研:

首先是“one step ahead”的思考模式。起初听到这句话时没怎么入脑,这么多年来慢慢意识到此中深意,意识到在课题的思考上要想得全、想得先;

其次是“做难事”。在徐老师的鼓励下,我研究生阶段的主要精力都花在研究线虫中一个罕见基因的功能上,这段经历对我很重要。尤其是在我独立后面对不确定、“非主流”选题必须有所决断时,博士阶段培育出的敢于挑战(也许是无知者无畏)的精神内核,总能帮上忙;

再就是“时间密度和埋头干活”。博士阶段实验室的氛围是促我进步的外力,我从数位师兄师姐身上看到了何为攻克难关——他们后来陆续都成长为优秀的科学家,从徐老师身上我看到了何为全情投入——徐老师常年保持着晚饭后回实验室继续工作的习惯;

最后是“宽容”,记得当年我采集成像的信号都饱和了(基本等于废数据),徐老师没有直接批评我,而是针对这样的数据如何不能进行后续分析跟我讲清楚。后来我自己独立建实验室,才意识到当时自己犯了不该犯的错误,既多花了时间又花了钱。现在,对待自己的学生,我也会多一分理解和宽容,允许他们在犯错中成长。

2010年,我获得了生物物理学博士学位。感谢我的攻博时光,润物细无声般塑造了我的科研品味和科研习惯。

04 海外经历

博后阶段,我加入了芬兰赫尔希基大学的Pekka Lappalainen教授实验室,主要利用多种生物成像技术和细胞生物学方法研究细胞骨架动态调控及其功能。我逐渐有意识地转型,学习独立开辟新课题,并得到Pekka的支持,发表了第一篇共通讯文章。

我确定将会选择科研作为职业道路,同时聚焦于细胞骨架生理病理功能研究这个领域。在此期间,我作为实验室的“老人”开始带新进的硕士博士生,这对于增进科研综合能力颇有帮助,我从中收获了不少心得:

首先是“沟通”,要跟合作者充分解释事情原委,让学生理解这件事为什么这样做;其次是“表达”,珍惜每一次会议口头报告的机会向同行介绍自己的工作;再次是“帮助他人”,在赫大带学生实验和执教硕士课程,我自己也进步得很快;最后是“传承”,俗话说,有样学样。Pekka如何管理实验室,如何和每一位成员沟通,如何处理各种意料之外的事,我都留心观察。回国独立后每每遇到事情,我总会想如果是Pekka他会怎么处理,就会在心中慢慢梳理出方法。

感谢我的海外科研经历,为我独立做科研奠定了基础。2017年,我获得了赫尔辛基大学的Docent教职。

我参加学术会议做科研报告

05 独立如歌

2018年6月,我回国到中国科学院上海免疫与感染研究所建立独立课题组,带领团队开始了细胞微生物学方向的研究,主要利用多种先进的生物成像技术研究细胞骨架等亚细胞结构的动态调控及在病原感染条件下的病理功能,突破我们对病原体利用宿主组分促进自身感染策略的认识,并为相关感染性疾病的治疗提供新的候选药物和有效治疗策略。

这个研究方向是我综合博士、博后阶段积累的技术特色和研究领域,结合目前研究所的总体方向而确定的。实验室成立至今,我带领团队开展了感染下的细胞生物学研究探索,发现了病原体复制工厂结构稳定维持的重要结构基础,并靶向这一发现开发了小分子抗感染药物。从细胞生物学角度,我们也通过病原感染这一应激条件拓展了中间丝的功能并发现了新的亚细胞结构。我们的工作陆续得到国内和国际学界的认可,被Gordon会议邀请作大会报告、加入了国际细胞骨架实验室联盟、受Current Opinion系列杂志和细胞生物学经典杂志Journal of Cell Biology邀请对领域内的进展进行回顾性总结,融入到全国细胞生物学会细胞结构与细胞行为分会大家庭。

目前,我们的研究还是进行时。伴随着一些新现象的发现出现了很多挑战和困难,团队成员互相鼓励,结伴前行,我时常庆幸能有这样一群科研路上的同行人。

感谢祖国和研究所给我独立开展科研的机会。痛,并快乐着。这不仅仅是一份工作,更已成为交融在我生命里的一份热爱。

我在给学生示范实验细节

06 不只是结语:我,是什么风格的导演?

投入地科研攻关,也有想躺平的日子。一位前辈告诉我,可以时不时“侧躺”一下,让自己舒适自洽最重要。于是我时常神游,一般会干两件事:一是受施一公院士创作《自我突围》的启发,自己写些成长随笔,回忆美好的时光,自我娱乐,现已成10万字有余;二是读书,特别是经典名著和茅盾文学奖作品,现阶段的我似乎有了更深刻的读书体验。

我还喜欢看电影,总能对情节和走向做出预判。当了研究组长后,我更注意从如何讲好故事的角度看电影。一个个课题就像是一部部电影,有些小成本制作却有意想不到的效果,有些酝酿许久、投入巨大、很受认可但中间还是会遭遇种种因素而使得进展受挫。很多问题,在独立开展科研工作前我不曾遇到过,但我心中不断告诉自己不能放弃,不能让我导的电影夭折,要迎难而上,沉浸于自己热爱的领域。

对于我的科研,我要决定自己是个什么风格的导演。高产?精品?被业界认可?有自己风格?我心中要有自己的标准,但在演员(实验室小伙伴们)、投资人(各基金项目),观众(同行们和读者们)眼中呢?他们对我的理解是否会影响我自己的风格展现,我的作品是被大众认可还是被自己认可更重要?渐渐地,它们好像变成了哲学问题。今后的路还长,不管怎样,笃定信心,砥砺前行是一定的。就像上文“中间丝”打油小诗中所写,不妨做有韧性的“科学人”——与奋斗在一线的女性科研工作者们共勉!

 我结合自己实验室的研究写的打油诗

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