找到“餓死癌細(xì)胞”良方的青年軍

黃昉苨

很難想象眼前這群學(xué)生模樣的人是傳說中的“科學(xué)家”。

都是彩色T恤、卡其色中褲、架著眼鏡的青澀面孔。團隊里最“老”的博士后鄧東33歲，站在清華大學(xué)生命科學(xué)院樓門口，帶著耳機搖頭晃腦地聽著歌，活力滿滿的模樣完全不像一個“技術(shù)宅”的理科男。

事實上，這支“青年軍”在世界頂級科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表的最新成果，正是幾乎全國人民都知道的“餓死癌細(xì)胞”新聞。新浪微博中“餓死癌細(xì)胞”話題曾被網(wǎng)友瀏覽過435萬次。

或許沒人會想到，完成這項聽起來高大上的新成果的，是一幫年輕的科學(xué)家，團隊中多數(shù)成員還是“90后”。

論文發(fā)表后“繃住了”

鄧東解釋，被大眾認(rèn)為“餓死癌細(xì)胞”的這項研究，實際是關(guān)于一個名為“GLUT1”的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白。人體中的這個小家伙專門負(fù)責(zé)將葡萄糖運送進一個個細(xì)胞里。

“如果一個細(xì)胞是拳頭那么大，葡萄糖分子頂多芝麻粒大小?！编嚃|用簡單易懂的語言描述自己的研究，“GLUT1就像是一道‘門，能量得從門里進來。你想想門有多少樣子？木頭的、玻璃的、朝里開或者向外開、還可能是旋轉(zhuǎn)的自動門……我們現(xiàn)在就是摸清了這扇門的樣子?！?/p>

這扇“門”是兩束呈螺旋狀的晶體，能牢牢扎在不溶于水的細(xì)胞膜上，讓葡萄糖從螺旋之間“溜”進去。但是否真有這么一個“塞子”，能把癌細(xì)胞身上的這道門堵住呢？

鄧東在今年4月1日收到了論文被《自然》雜志接受的消息，他的第一反應(yīng)是：不是騙我吧？

所以他繃住了，假裝沒看到來自導(dǎo)師的短信。最后他的導(dǎo)師、清華大學(xué)教授顏寧繃不住了，一個電話打過來：“你怎么沒反應(yīng)呢？”

37歲的顏寧是我國生命科學(xué)領(lǐng)域杰出的青年科學(xué)家。她2007年從普林斯頓大學(xué)回到清華擔(dān)任教授，是學(xué)生口中的“大美女”和“偶像”。

對她來說，在諸如《自然》或《科學(xué)》這樣的期刊上發(fā)表論文并不稀奇，但這回她和鄧東團隊做出的成果分外不同——她終于可以在博客上寫下一行句子：達到了我來清華時的第一個目標(biāo)，做出了想做的！“對顏老師來說，這是她從建立這個實驗室起，最想做的課題”，鄧東解釋說。

這項成果得到了美國科學(xué)院院士、轉(zhuǎn)運蛋白研究專家羅納德·卡百克的盛贊：“學(xué)術(shù)界對于GLUT1的結(jié)構(gòu)研究已有半個世紀(jì)，而顏寧在世界上第一個獲得了GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，從某種程度上說，她跑贏了過去50年從事該結(jié)構(gòu)研究的所有科學(xué)家。這也是至今獲得的第一個人源轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)構(gòu)，并代表了一項重要的技術(shù)突破。”

搞定“人來瘋”的游戲?qū)κ?/p>

這個團隊中還有三位“小弟”：博士二年級的徐超、吳建平以及生命學(xué)院的本科生孫鵬程。

他們要搞定的GLUT1，是被顏寧形容為“人來瘋”的游戲?qū)κ?。它的個頭小到不可能透過顯微鏡來一探究竟，性格又活潑，不樂意聚攏了排成隊讓科學(xué)家參觀。

鄧東等人的主要任務(wù)就是把這些葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白捉起來攢在一處，直到能夠從上千萬個一模一樣的蛋白組成的晶體身上摸索出它們的模樣。

孫鵬程和徐超負(fù)責(zé)“捉”，從兩種表達體系里面純化出大量實驗需要的蛋白質(zhì)；吳建平幫著他們收集數(shù)據(jù)，鄧東則把他們的成果“攢”起來，和顏寧一起設(shè)計實驗，令蛋白質(zhì)結(jié)晶。

每周，他們與顏寧討論課題的進程，得到指導(dǎo)與建議。

鄧東給隊友定下的日程被稱為“7·11”：大家要早晨7點到實驗室，晚上11點離開。

但這種規(guī)矩應(yīng)用到一幫年輕人身上，就變了樣。早上7點20，鄧東醒來后一拍腦袋往食堂趕，孫鵬程可憐巴巴地打來電話：“東哥，我在實驗室門口等著呢”，而徐超則在4個小時前剛剛離開實驗室，現(xiàn)在睡得正香。

時間一長，鄧東發(fā)現(xiàn)也只能這樣了：孫鵬程永遠(yuǎn)最早到最早走，而中午才姍姍來遲的徐超則每每實驗到半夜三點。他們的團隊有著鮮明的“個性”，大家都根據(jù)自己的作息來工作，一群年輕的科學(xué)家穿著白大褂在實驗室里來來往往，這里的燈，每天只有4個小時是熄著的。

從迷霧中走向光明

“我們用4年時間，看看這100條路里哪條能走?！币荒昵埃瑳Q心死磕GLUT1時，鄧東就這么跟團隊說。

在可能的100條路里，幾個年輕人得一條條地試。國外的研究人員鉆研葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白已有數(shù)十年，而在清華大學(xué)這間成立不到10年的實驗室里，他們沒那么多經(jīng)驗。

他心里也飄過念頭——最糟糕的話，也許幾十年都做不出結(jié)果：“做實驗最苦的地方，是你好像走在一團迷霧中，不知道下一步是深淵還是光明。如果陷入深淵，那就不能自拔了。”

而這種很可能會“不能自拔”的研究工作并不會立即轉(zhuǎn)化成可以實打?qū)嵖吹靡姷臇|西。

譬如被媒體說成“餓死癌細(xì)胞”的研究，其實只是弄清了GLUT1這扇“門”的結(jié)構(gòu)。這項研究成果也許是醫(yī)學(xué)的福音：癌細(xì)胞消化葡萄糖所能產(chǎn)生的能量不到普通細(xì)胞的15%，因此癌細(xì)胞需要更多的葡萄糖轉(zhuǎn)運細(xì)胞來幫它輸入能量。在摸清了GLUT1晶體結(jié)構(gòu)之后，根據(jù)其工作機理對癌細(xì)胞實施人工干預(yù)，也就成了未來可能發(fā)生的一種情況。

但就算這真的可行，到能夠?qū)嵤┑哪且徊剑驳檬恰?0年以后”了。

“目前這些都還在初級階段。我們讀過一些論文，了解可能有一些方式能作用于葡萄糖轉(zhuǎn)移蛋白”，鄧東并不認(rèn)為自己的這項研究重點是治病，“對科學(xué)家來說，最重要的就是對未知世界的探索?！?/p>

為了讓性格活潑的GLUT1能乖乖結(jié)晶，這些小伙子在低溫的實驗室里工作。翻閱大量文獻后，他們找到了一個突變，讓它以比平時慢了幾千倍的速度持續(xù)工作。

今年1月，鄧東發(fā)現(xiàn)了一顆頗為理想的結(jié)晶。因為從前有過誤認(rèn)鹽晶的糗事，他憋著沒敢太激動，跟顏寧匯報時也只輕描淡寫地提了一句。最后的確認(rèn)要帶到上海同步輻射光源去檢驗，等待結(jié)果時，鄧師兄這么安慰小弟：“反正至少是個膜蛋白結(jié)構(gòu)。”

上海真正傳回信息是1月17日晚上，所有成員都在實驗室里，守著電腦。鄧東看到電腦上模模糊糊地出現(xiàn)了一團深藍色線條，他劃拉了一下屏幕，見到了明顯的一圈圈的螺旋形，那是典型的轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)構(gòu)。

所有人一陣歡呼，鄧東一句話沒說，跑出了實驗室。

“你可以想象那畫面，深夜的教學(xué)樓，一個人蹬蹬蹬從走廊這頭跑到那頭，闖進顏老師辦公室，瞪著她三秒鐘，一個字都沒說出來，就朝著她點了點頭”，鄧東回憶道，“然后兩個人蹬蹬蹬從走廊那頭跑回這頭?！?/p>

“那一刻我已經(jīng)知道，這一定是個里程碑式的研究結(jié)果。”鄧東仍難掩興奮?！?/p>