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探尋守護人類健康的“生物密碼”

2024-01-03 00:00:00李白薇祝傳海
科學中國人 2024年12期
關鍵詞:生物學結構研究

近年來,我國生命科學領域的研究不斷取得突破性進展,這一與人類生命現象及本質息息相關的學科,正幫助人類破解越來越多的“生物密碼”。

與此同時,人才流動成為推動這一領域研究進步的重要力量,越來越多的杰出科學家紛紛選擇回國投身科研事業。他們不僅帶來了國際前沿的科研技術和理念,更為我國在相關領域的研究注入了新的活力。

浙江大學國際聯合學院研究員于游就是其中一員。多年來,他深耕結構生物學的研究,相關成果不僅加深了人們對人體免疫系統如何對抗病毒入侵的理解,也為開發新的抗病毒療法提供了重要的理論支持。

從尋夢到追夢

2006年,于游帶著青春的夢想,踏上了高考的征程。那時,他耳邊常響起的一句話是:“21世紀是生物學的世紀。”這句預言如晨鐘暮鼓,激勵著無數學子。與今日的情形迥異,當年的高校生命科學院,宛如群英薈萃之地,吸引了無數高考學子爭相涌入,錄取的學生也幾乎都是各專業的最高分。在這股潮流的推動下,于游憑借優異的成績脫穎而出,成功考入吉林大學,攻讀生物技術學士學位,開始了他的生物學尋夢之旅。

2010年,于游將以優秀的成績畢業之際,卻面臨嚴峻的本科就業環境,和深造高校的選擇困境,他曾一度陷入了迷茫。然而,命運的安排總是充滿驚喜,在獲得學士學位之后,于游有幸加入清華大學楊茂君教授的課題組,以技術員的身份接觸和開展科學研究。在國際一流科研平臺的兩年里,他如魚得水,在課題組內完成了一系列頗具挑戰和意義的工作。特別是藥物靶點膜蛋白的結構和功能研究,如“抗瘧疾創新藥物的研究”等成果猶如璀璨的星辰,照亮了他心中的成就感和獲得感。他決心在清華大學的沃土上,繼續深耕學業,追逐結構生物學在基礎科學研究和潛在臨床轉化方面的夢想。

得益于優秀的本科成績和科研實踐期間的出色表現及科研成果,2012年,于游順利被北京大學、清華大學和北京生命科學研究所聯合培養博士研究生項目(PTN)面試錄取為直博生。

接下來的四年半里,于游如同破浪前行的勇士,在學術領域中屢創佳績,發表了4篇第一作者的文章。特別是那些作為藥物靶點的關鍵膜蛋白結構及其藥物設計優化方面的工作成果,使于游分別獲得了碩士國家獎學金、博士國家獎學金和清華大學結構生物學高精尖中心的創新獎學金等。

2017年1月,在經歷了無數個日夜的努力后,于游終于獲得了清華大學生物學博士學位。這一切成就的背后,是他對知識無盡追求的結果,也是他對未來充滿希望的信心所在。清華大學作為全球學術界的翹楚之一,在他的選擇中占有舉足輕重的地位。對學校和導師的選擇既是他個人主觀追求的體現,也是客觀環境共同作用的結果。

回顧求學歷程,于游表示,在博士生階段,清華大學楊茂君教授和李海濤教授對他的影響最大,他們專業的科學素養和實驗技能,以及對學生認真負責的態度,都深深影響了他。

在學術的道路上,每一個轉折點都可能成為改變一生的關鍵。對于游而言,選擇進入位于美國紐約的紀念斯隆·凱特琳癌癥中心(MSKCC)并加入丁肖·帕特爾(Dinshaw Patel)院士的研究組是一個轉折點,也是他科研生涯的一個重要里程碑。

事實上,于游在博士畢業時面臨著兩個截然不同的選擇:在斯坦福大學深入研究膜蛋白,或是加入MSKCC致力于結構生物學在臨床癌癥研究中的應用。最終,對直接服務于臨床轉化、為病患帶來希望的科研工作的渴望促使他選擇了后者。

自2017年夏天加入MSKCC后,于游的研究重點放在了與癌癥發生和發展相關的關鍵靶點蛋白復合物上,包括SMC5/6復合物、MRN復合物和Spo11復合物。這些研究不僅加深了研究者對癌癥機制的理解,而且得益于MSKCC作為臨床醫院的獨特優勢,相關研究成果具有較高的臨床轉化潛力。

然而,科研之路并非一帆風順。于游在他的博士后生涯前3年中沒有取得顯著的研究成果,這給他帶來了巨大的心理壓力。但正是這段艱難時期,他積累了寶貴的實驗技能和知識儲備。有幸的是,盡管沒有科研成果產出,但是于游的努力和對課題思想的進步與探索被帕特爾院士看在眼里。于游說,是帕特爾院士的支持與鼓勵讓他有了堅持下去的動力。

其實,面對職業發展的壓力,于游也曾考慮過回國直接進入企業界工作。但在短暫休整后,他重新調整了研究方向,從蛋白質的角度出發,通過突變設計和復合物拆分等創新方法,使課題取得了重大突破。此后3年間,他成功發表了5篇第一作者高水平文章,包括《自然》(Nature)、《自然·結構與分子生物學》(NSMB)和《美國科學院院報》(PNAS),這些研究成果極大地推動了他對SMC5/6復合物的理解,并為未來的癌癥治療提供了新的思路。

回顧這段旅程,于游表示:“雖然前3年沒有取得預期成果,但積累的經驗和技能為我后續的研究打下了堅實的基礎。”他強調了科研工作者應具備的素質,那就是持之以恒地努力和對科學信仰的堅守。

談及海外六年半的工作生活,于游表示收獲頗豐。除了專業技能的提升,他還學會了如何在國際環境下有效溝通和協作。這些經歷為他回國后的工作奠定了堅實基礎。如今,于游已不再是那個彷徨無助的科研新手,而是一個滿懷信心、準備迎接更多挑戰的探索者。

新起點新未來

2024年1月,于游毅然決然地選擇了全職歸國。他歸心似箭的原因主要有兩個:首先,在出國之前,他便懷揣著一顆樸素的愛國之心,立志在完成博士后研究后回到祖國效力;其次,他的愛人早已帶著孩子回到了蘇州工作,為了家庭的團聚,回國成為他不可回避的選擇。

回國后,于游選擇了浙江大學愛丁堡大學聯合學院(ZJE)作為新的起點。這一選擇緣起于2022年他與ZJE柯越海院長的一場深入交流,正是這場對話讓他看到了回國工作的絕佳機遇。半年多以來,在ZJE的大力支持下,于游的實驗室建設如火如荼,首批研究生的招募也取得了圓滿成功。院領導的鼓勵和扶持、教學和科研的順利開展,都讓于游有著大展宏圖的空間和動力。于游認為,與國內外的諸多機構相比,ZJE在國際交流與合作及開放包容的科研氛圍方面具有顯著優勢。

目前,于游正帶領團隊深入研究包括SMC5/6在內的參與染色體穩態維持復合物的結構和功能的分子機制,以期在癌癥發生發展和抗病毒免疫研究方面取得更多成果。他相信,這些研究將為未來抗病毒藥物的研發提供重要理論支撐。

事實上,這些研究方向本質上來源于于游在博士后期間相關的工作。多年來,于游重點關注參與染色體結構維持、DNA損傷修復、細胞分裂及命運和細胞抗病毒免疫等關鍵蛋白-核酸復合物的結構和功能、基于藥物靶點膜蛋白的結構解析和藥物分子的設計與優化。“這些研究的課題和方向,本質上都與細胞的行為、進化和細胞命運息息相關。特別是近年來,參與染色體結構維持和染色體穩態的復合物,被發現同時具有抗病毒免疫的能力,這更加鼓勵我開展獨立的實驗,研究生物的‘維持自我’和‘抵御非我’偶聯機制。”于游表示,相關研究有望奠定人們對“生命”的深入了解和抗病毒藥物研發工作基礎。

作為一名優秀的青年科學家,于游深知自主創新對于個人、一個民族乃至一個國家的重要性。在他看來,創新是科研的靈魂,是推動科技進步的不竭動力。他鼓勵學生勇敢探索未知領域,挑戰傳統觀念,以開放的心態接納新思想新技術。

在科研的道路上,于游始終保持著謙遜和熱情。他認為,科研不僅僅是為了追求個人榮譽,更是為了推動人類社會的進步和發展。因此,他非常注重團隊合作和交流,鼓勵團隊成員之間相互學習、共同進步。除了科研工作外,他業余時間也喜歡通過體育運動來愉悅身心。

“科研不僅是職業,更是一種生活哲學、一種對知識不斷追求的生活態度。壓力無處不在,就如同生命面對外部環境壓力一樣,出路是一定存在的。學會跳脫,提高認知,方可化壓力為動力,充實人生。”格物致知,知行合一,于游正通過實際行動逐步構筑起自己獨特的科研世界。

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