找到“饿死癌细胞”良方的青年军

  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,活力满满的模样完全不像一个“技术宅”的理科男。

  事实上,这支“青年军”在世界顶级科学杂志《自然》上发表的最新成果,正是几乎全国人民都知道的“饿死癌细胞”新闻。新浪微博中“饿死癌细胞”话题曾被网友浏览过435万次。

  或许没人会想到,完成这项听起来高大上的新成果的,是一帮年轻的科学家,团队中多数成员还是“90后”。

  论文发表后“绷住了”

  邓东解释,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。人体中的这个小家伙专门负责将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’,能量得从门里进来。你想想门有多少样子?木头的、玻璃的、朝里开或者向外开、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。但是否真有这么一个“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,他的第一反应是: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、清华大学教授颜宁绷不住了,一个电话打过来:“你怎么没反应呢?”

  37岁的颜宁是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”。

  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,但这回她和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:达到了我来清华时的第一个目标,做出了想做的!“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。

  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,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年从事该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。”

  搞定“人来疯”的游戏对手这个团队中还有三位“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。

  他们要搞定的GLUT1,是被颜宁形容为“人来疯”的游戏对手。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葡萄糖转运蛋白捉起来攒在一处,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,和颜宁一起设计实验,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。

  但这种规矩应用到一帮年轻人身上,就变了样。早上7点20,邓东醒来后一拍脑袋往食堂赶,孙鹏程可怜巴巴地打来电话:“东哥,我在实验室门口等着呢”,而徐超则在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:孙鹏程永远最早到最早走,而中午才姗姗来迟的徐超则每每实验到半夜三点。

  他们的团队有着鲜明的“个性”,大家都根据自己的作息来工作,一群年轻的科学家穿着白大褂在实验室里来来往往,这里的灯,每天只有4个小时是熄着的。

  从迷雾中走向光明

  “我们用4年时间,看看这100条路里哪条能走。”一年前,决心死磕GLUT1时,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。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:“做实验最苦的地方,是你好像走在一团迷雾中,不知道下一步是深渊还是光明。如果陷入深渊,那就不能自拔了。”

  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得见的东西。

  譬如被媒体说成“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。因为从前有过误认盐晶的糗事,他憋着没敢太激动,跟颜宁汇报时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,等待结果时,邓师兄这么安慰小弟:“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。

  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,这一定是个里程碑式的研究结果。”邓东仍难掩兴奋。

  文/黄昉苨

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