文科汪眼中的科技热点|施一公《科学》论文成果新闻发布会实录

【五爷按】相信这两天,大家的朋友圈都被跟这条新闻相关的信息刷屏了:8月21日,施一公教授研究组在《科学》(Science)同时在线发表了两篇背靠背研究长文,题目分别为“3.6埃的酵母剪接体结构”和“前体信使RNA剪接的结构基础”。文章发表后,引起国际学术界的高度关注和积极评价。五爷知道,五爷的粉丝中,很多文科生,还有很多是对生物学并不关注的理工科生,大家很多都是被“诺奖级”的评级震撼了。那么,这项重大成果到底讲了什么,请看新闻发布会上的最新介绍!




今天一早,卤煮接到消息,去参加施一公教授研究组重大科研成果的发布会,就是最近科学界和新闻界都非常热议的、据说是有望冲击诺奖级别的研究成果的发布会。其实听说要去参加这样级别这样专业的发布会,起初卤煮的内心是拒绝的,因为卤煮是个除了大学修过营养与健康这门课程以外,十多年没有进行过任何生物学自我修养的文科汪。不要问卤煮为什么不找个懂行朋友陪伴而去~~卤煮会告诉你们,因为卤煮辣些特别熟的生物学朋友都毕业了么,卤煮不忍心打扰他们在家里听天上灰机灰来灰去的大好周末好么!更重要的是卤煮相信,只有卤煮这样水平的外行自己学习听懂了,并且能清楚转述出来,才能够让大众都理解不是~~


刚从科普现场回来的卤煮饭还没吃,脑袋还是晕乎乎的,尽可能用清晰简洁的语言,把这个发布会上所体会到的各种内涵和外(段)延(子),一咕噜倒出来吧。开始正题之前先啰嗦一下发布会流程。


先是施老师进行基本的科研成果介绍~~介绍主要内容一会看下面的背景介绍吧~~


,、中国疾病预防控制中心副主任高福教授的点评。


最后是精彩纷呈的提问环节。既有非常专业的“懂行”记者,也有如我一般的“科普爱好者”。这里要顺便赞一下学校新闻发言人、新闻中心主任张佐老师的主持hold场能力,特别是提问者中惊现某德国分子生物学博士开始发扬粉丝精神现场穷追施老师请教科研细节时,张老师及时解救了如卤煮一般围观且内心崩溃的大众,使提问回到了大家都能听懂的正轨上。


好吧,废话少讲,言归正传,来讲讲现场亮点吧~~


1、如何用通俗的语言描述这一研究的基本内容,使大家都能理解其发现意义?


这个问题是现场记者提出的。因为科学规范的表述是这样的:


细胞是生物体的基本组成单位;而基因表达是所有细胞最基础也是最核心的生命活动。在所有真核细胞中,基因表达分为三步进行,分别由RNA聚合酶 (RNA polymerase)、剪接体(Spliceosome)、和核糖体 (Ribosome)执行。第一步简称转录(transcription),即储存在遗传物质DNA序列中的遗传信息通过RNA聚合酶的作用转变成前体信使RNApre-mRNA);第二步简称剪接(splicing),即由多个内含子和外显子间隔形成的前体信使RNA通过剪接体的作用去除内含子、连接外显子,转变为成熟的信使RNA;第三步简称翻译(translation),即成熟的信使RNA通过核糖体的作用转变成蛋白质,从而行使生命活动的各种功能。描述这一过程的规律被称为分子生物学的中心法则,多个诺贝尔奖围绕此发现和阐述产生。



基因剪接的分子机制示意图

怎么样,是不是很晕~~施一公老师在回答记者要求是如此简化概括了:DNA是通过蛋白质来行使生命功能。这个过程,是DNA需要先转录为RNARNA再翻译为蛋白质。但是DNA转录为RNA时,还只是前体信使RNA,携带了鱼龙混杂的信息,通过剪接体对前体信使RNA进行剪接,把无用的杂质信息去掉,把有用的信息保留接上,成为成熟信使RNA,才能翻译为蛋白质。而35%的遗传紊乱都是由剪接异常引起的。


然后现场有了一个小小的高潮。


文章的共同一作之一、生命学院博士生杭婧,接着在现场打了个比方来解释这个过程:DNA是“总统府”(窝觉得用“司令部”更合适),蛋白质是执行者,RNA是秘书中转处,它把“总统府”发出的各种文件里的冗杂无用信息去掉,有效信息拼接起来,清楚明白的传达给蛋白质去执行,RNA做的事儿就是“剪接”。


高福教授继续打了一个更加生动形象的比方,运来大理石,,大理石是不规则的,必须切割成适合的规则的石块,才能好好垒起来。这个切割的过程,就是剪接,如果切得不好,石块垒得不稳,,那这就是剪接出问题,产生遗传紊乱了。


说到这里,你该懂了吧。施老师课题组的研究成果就是在世界上首次捕获了真核细胞剪接体复合物的高分辨率空间三维结构,阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。这不仅初步解答了基础生命科学领域长期以来一直备受关注的核心问题,也为进一步揭示与剪接体相关疾病的发病机理提供了坚实的基础。



剪接体复合物的三锥结构


2、第二个问题,大家也都在现场反复问:“为什么是你们”?


施老师在前面介绍里已经提到过,国外有7个重要的分子生物学实验室研究团队,很多强有力的竞争对手,都在这一领域里探索了多年。而施老师他们进入的时间并不长,起初并没有太多经验。他们在研究过程中优化了纯化手段,改进了计算方法。他们原创的计算方法和程序,以至在研究成果一发表,国际上的顶尖同行纷纷发邮件给施老师询问计算方法,施老师也将会把这个程序分享给他们。


在后来,记者们还是反复提问:为什么是他们率先做出了这一重要研究成果?施老师说,可能因素包括优秀的团队,大家的胆魄胆识,合适的时间,纯化手段、计算方法、世界上最先进的冷冻电镜和照相机等硬件等等。这些要素他觉得缺一不可。


其中一个记者问得更加细致:既然施老师很早就想研究剪接体,但为什么回国前不敢做,回国后反而有胆量做了?在大家的理解里,国外各方面条件都更优越一些。


施老师的回答大意是,因为当时手段和技术都不存在。早在2007年初他开始着手在清华建立实验室时,先是给学生基本的训练,增强信心。2008年他们团队第一篇文章发表,学生们开始有自信。到2009年硬件条件具备,开始正式研究剪接体结构,并发表了此方面的第一篇文章,全面铺开研究。特别是2013年初,国际冷冻电镜技术有质的进步,对科学研究的贡献大大飞跃。施老师在现场提到了一个细节,卤煮觉得很能代表科学家的一种自我要求和期许的精神,顺便分享一下:虽然施老师回国后他们团队陆续发了很多NatureScienceCell等等,但施老师对自己的这些成果都没有特别满意,也一直不把自己列为通讯作者,直到2014年年初,才有了第一篇他愿意做通讯作者的文章。


面对记者提问样品取得的艰难程度时,施老师说:4L的酵母才能提取出100g的剪接体。卤煮作为文科汪,不明觉厉。


在施老师的PPT里列出的五名主要团队成员中,有四位是女生!之因此一个记者提了个轻松的问题:施老师实验室的男女比例。现场都笑啦,看来之前很多人和卤煮一样都注意到了!施老师答:男女比例大概6:4



施一公和闫创业、杭婧、万蕊雪讨论试验数据


3、有记者提了跟“诺奖”相关的问题吗?


“诺奖”,这是近期外行人围绕这一研究成果,讨论的热点之一。卤煮本来以为今天自己能听懂的也就这方面问题了,但是,意料之外,情理之中,没有。


可能是因为施老师和台上的两位同行科学家在前头阐述时都特别的真诚,基本是围绕研究本身和科学精神展开,特别是高福院士一开始就坦率表示关于“诺奖”,“谈这个问题有点俗”,在场的记者们也不好意思拿“诺奖”来“哗众取宠”了。


饶子和院士在点评的时候简单回顾了新中国生命科学研究的基本历史,他很感慨施一公、颜宁、柴继杰、祁海等清华这些中青代科学家和他们率领的团队,在国内同行中营造出的互相激发、互相激励的氛围,对中国生命科学研究发展的巨大推动。


高福院士在发言中说,施老师的研究动力就是发现生命科学还有未知,有兴趣去探索这些未知。卤煮很是感慨他说的一句话非常朴实:青年才俊要像施老师一样,找准方向为这个国家做点自己适宜的事情。


,施老师和高福院士在现场都提到了基础研究和应用研究、转化研究的关系。卤煮无法准确转述他们的原话,只能用卤煮自己听完的感受来表达:你永远无法预知,基础研究将给转化和应用带来怎样巨大的惊喜!


4、以后呢?以后会怎样?


施老师在介绍中提到下一步的工作是把四种不同的剪接体的每一步构向都看清楚。现场有校内学生记者抛出了一个问题:最近校内刚出了施老师拟任清华副校长的任命公示,以后施老师将如何平衡行政与科研教学的关系?


面对这个问题,施老师的态度自信而坚决,他说他对自己的要求是教学与科研是不能丢掉的,一直以来,他每年都有100多节课要上,这个是雷打不动的。饶子和院士补充道:清华的传统就是“双肩挑”,学校很多党政领导干部都在坚持学术科研工作并且完成得很出色,他相信施一公教授能很好的承担各方面任务。


其实卤煮也相信,就如饶子和院士所说,“双肩挑”是清华的传统,这有什么做不到!


终于把今天接受的信息都敲完了,卤煮得歇一歇了,感觉又进行了一场艰难的脑力劳动。感谢这场发布会,让窝居然也可以抛开“诺奖”的“低级趣味”,能装模作样跟你们说说,施老师最新研究成果到底牛在哪里了。最后卤煮还是以高福院士的那句话那作为结尾吧:青年才俊要找准方向为这个国家做点自己适宜的事情!


(点击最下“阅读原文”,可查看施一公研究组成果的详细介绍)



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