膜蛋白结构研究论文

穿着随意、说话随心、做事率性、洒脱率真、活泼快乐的颜宁，很难让人把她与“清华大学教授”、“国际青年科学家”这些字眼联系到一起。 2007年10月，不满30岁的她被聘为清华大学的教授、博导。2012年1月，她从全球18个国家和地区的760名申请者中脱颖而出，成为28位霍华德·休斯首届国际青年科学家奖得主之一。 走上科学之路 走上科学之路，对颜宁来说多少有点阴差阳错：上高中时文理兼好的她更喜欢文科，文理分班时她选了文科。但她的班主任关仪老师认为，成绩全年级第一的学生当然要学“数理化”，就把她拉到理科。 在清华，她度过了最为丰富多彩的4年：担任过生物系学生会主席，组织过许多课外活动，学国标舞、打乒乓球、学游泳……同时还要保持课业的优秀，忙得不亦乐乎。 决定颜宁未来人生道路的，是从2000年8月起，她在美国普林斯顿大学的7年留学生涯开始的。 “普林斯顿真是太美了！”颜宁说，“那里保留了大片的森林，还有一条运河。秋日的黄昏凭窗望去，周围是红色、金色、紫色的树，夕阳下的湖面波光闪闪，成群的野鸭在暮色中飞翔……” 除了自然之美，颜宁更领略了科学之美。“给我们上课的大都是成就卓著的科学家，他们能把每个科学发现讲得像历史故事一样引人入胜，会让你觉得：哇！原来生物科学这么好玩！” 让颜宁难以忘怀的，还有普林斯顿大学的一对教授夫妇，他们都是美国科学院院士，丈夫还是1995年的诺贝尔奖得主。 “我是个夜猫子，很多时候晚上11点了，还能看见他们夫妇在各自的实验室里观察显微镜下的果蝇，那种淡定从容、简单执著让人感动。我觉得自己将来就是要这个样子，很简单地做自己喜欢的研究。”颜宁说。 在3个实验室轮转一年之后，颜宁到施一公的实验室做博士论文，先是从事抗肿瘤方面的研究；2005年继续做博士后，转而从事膜蛋白研究。“一公常常说：‘不要整天想着柴米油盐，只要你现在努力做到最好，未来的路就会越走越宽，根本不用为找工作发愁。’实验上遇到苦恼，和他谈过之后，我就会觉得自己好像很行，肯定能成功。最后还真的没有失败。”颜宁说。 在施一公的指导下，颜宁做得顺风顺水。2004年12月，她顺利通过博士论文答辩，并获得2005年度《科学》杂志和通用电气医疗评选的北美地区“青年科学家奖”；2006年10月，她带着师弟师妹仅用一年多的时间，就做出了实验室的第一个膜蛋白结构。 探寻膜蛋白的生理奥秘 2007年10月，受清华大学医学院创办者赵南明教授之邀，结束博士后研究的颜宁回到母校，建立了自己的实验室，带领几名本科生和低年级博士生，向膜蛋白这个充满挑战的前沿领域进发。 “刚开始建实验室的时候，我都快疯掉了。”颜宁笑着说。那时候真是“白手起家”：安装实验台、订购仪器试剂、手把手教学生做实验……其曲折之多、进展之慢，让急性子的她抓狂。她说：“大约有半年的时间我都异常焦虑，后来一切步入正轨后，就顺畅多了，感觉在国内做实验跟国外没什么区别。” 自2007年至今，颜宁的实验室或独立或合作，在《自然》《科学》《细胞》3大顶尖学术刊物上发表论文5篇，解析了5个新型的膜蛋白结构，初步揭示了它们的功能机理，取得了一系列突破性进展。其速度之快、水平之高，令国内外同行刮目相看。2009年，她与施一公实验室合作，在《自然》杂志发表论文，阐述了甲酸盐转运蛋白的三维结构，发现了类似水通道的膜蛋白存在形式。 同年，她在《自然》子刊上发表了关于植物激素脱落酸受体PYL蛋白的结构和生物学机制的论文。这一发现与同年欧美、日本的同行研究成果一起，入选《科学》杂志评选的“2009年科学十大进展”。 2010年和2011年，颜宁领导的科研小组在《自然》发表两篇论文，分别揭示岩藻糖和尿嘧啶两种营养物质的转运蛋白的晶体结构，为质子共转运蛋白的结构和机理研究做出了重要突破。 2012年1月，颜宁与施一公、美国普渡大学朱健康教授合作，在《科学》杂志发表论文，揭示了转录激活因子样效应蛋白（TALE）特异识别DNA的分子机理。 “这一发现让人非常激动！”颜宁的兴奋之情溢于言表，“之前我们一直在做非常基础层面的研究，距离实际应用比较远，但这次的发现具有广阔的应用前景。” 2010年8月，清华大学聘请国际同行对其生物医学研究方向进行评估，年轻教授颜宁给他们留下了深刻印象：“无论以哪个标准衡量，她已位居世界最优秀的年轻结构生物学家之列。未来5年到10年，她将是杰出青年女性科学家的榜样。” 颜宁说，每天除了回家吃饭、睡觉，她差不多有14个小时“宅”在实验室里，到了紧张的攻坚阶段，干脆不分昼夜连轴转，“宅”在实验室里不出来。 “别人老问我苦不苦，其实只要是你着迷的事情，怎么会觉得苦？”她说，“所谓苦，就是不得已做你不想做的事。别人可能会觉得做实验、写论文很枯燥，但我自己乐在其中。就像有些人打游戏上瘾似的，着迷嘛。” 在颜宁看来，做科研跟艺术创作一样，是很美妙、很激动人心的事：“当你把细胞里那些只有几到几十纳米大小的'蛋白质分子解析出其原子分辨率的结构、在电脑上放大几亿倍之后，清清楚楚地看到这些美丽的构造如何行使复杂的功能时，你总忍不住要感叹大自然的神奇！很多时候，它的精妙设计远远超出了我们的想象！而你是世界上第一个揭示出这些大自然奥秘的人，那种成就感和满足感是难以言喻的。” 让颜宁着迷的另一个原因，就是做科研时的简单、轻松、自由，她说：“做科研会让人身心都很轻松，喜怒哀乐都变得特别简单。在实验室里我很轻松，不用去想任何其他的东西。我会感觉到，这个世界就是我的，没有其他任何限制，就看人的思维有多广阔，能走到哪个地方。总之，是一种挺美好的感觉。” 至于未来的奋斗目标，她的答案是：“现在我正带领实验室成员，研究与人类健康有更密切关系的哺乳动物膜蛋白。虽然做真核膜蛋白，技术上的难度更大，很有挑战性，但是对于疾病研究、制药等有更直接的帮助……这几年我基本上是与国际同行赛跑。什么时候我能自己开辟一个新领域，不跟人‘撞车’了，就说明我真的是独树一帜、遥遥领先了。”