科学网结晶

  时间:2020-09-10 01:07 来源:网络整理 点击:

我刚回清华不久,我的同事刘国松教授曾经跟我说过做科学家的三个境界,他的评论对我至今影响颇深:

1.职业:这是最下乘的,不过把科研当成了谋生手段

2.兴趣:当时我以为这已经是科学家的境界了,追求自己的兴趣,多么超凡脱俗!

3.永生 (immortal):当国松说到这一点的时候,我有点被震撼,脑子里立即反映出来的是李白杜甫。在我眼里,他们形已灭,神却随着人类历史而永生。

从事基础科研的科学家何尝不是有这么点虚荣心呢?神龟虽寿,犹有竟时;你的发现留在历史上,作为你的一个标志一直传下去,确实是某种意义上的永生。

于是,我便很小家子气地开始追求自己的工作进教科书,因为学术论文毕竟只有极少数人可以理解;而经典的教科书却是可以让一代又一代人领会的。

今天,与一堆学生约好唱卡拉OK,我忙完手头事情赶过去的时候,却没人;打电话,说都喝醉了,撤了。我笑骂几句,竟然敢放我鸽子,但完全理解。我知道,邓东太不容易,背负了各种压力,太多期望。我以他为傲!

是,我们达到了我来清华时候的第一个目标,做出了想做的!()在我的科研生涯翻篇之际,生怕忘掉过去几个月,写下来,作为纪念。第一篇:结晶

我们做结构生物学的,受到的冷嘲热讽可能仅次于从事测序的:“工匠”,“劳动密集型”。对此,我经常一笑了之,懒得辩解,就算现在这一刻,写到了这里,我脑子瞬间涌出十几条驳斥,依旧懒得写出来,因为没必要。可能,人有时候有点骄傲的矫情了,就懒得解释了。不过,我要强调一点,从我进入结构生物学这一领域之初,我难以忘记的还是大四本科生的时候,第一次听当时普林斯顿的助理教授施一公做报告,他强调的一句话:“对于结构生物学,拿到结构仅仅是起点”。这句话对我的科研影响至深,至今。

不过今天既然是说“结晶”,就连结构生物学的起点还没到。可是我确实对于获得人源葡萄糖转运蛋白的晶体结构有点骄傲,因为这个工作完完全全是按照逻辑一步步拿到的结构,而不是靠“筛选”。

什么叫晶体?就是完完全全同样的分子规则反复的空间排列。如果真有克隆人,完完全全的克隆人规规矩矩地按照一定规则排列,那也是大晶体

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但事实是,你在地球上根本不可能找到两个完全一模一样的人,更别说获得人晶了(虽然人精很多)

对于无机的水、食盐,到有机的葡萄糖,要想获得一模一样的亿万分子,很容易,所以结晶也很容易;到了氨基酸、核苷酸这些生物小分子,也还好,不难;但是到了蛋白质、核酸这些巨大分子量的生物大分子,要想命令每一个分子处于一模一样的状态,就开始困难了。可是它们又小到不能从显微镜下直接观察,你还就必须得获得它们的晶体,用X-射线去探索它们的结构(嗯,这句话很有可能被电镜的突飞猛进而推翻。至少,我们GLUT1的分子量还不足以被电镜抓住。所以我一直在笑谈“业界良心”啊)。于是,“结晶”就成了最困难的工作。

结晶受到研究对象的状态、环境的温度、pH、饱和度等等一系列不可控因素的影响,迄今对于大分子的结晶依旧是不可预测的,所以我们总是把这个过程称为“艺术”,而不是“科学”。主要原因不过就是这个复杂过程的规律还没被勘破。

膜蛋白是最难对付的一大类蛋白,也许我需要专门写一篇来详述。所以在Nature、Science上过去几年经常看到的就是某个细菌的某个膜蛋白结构出来了。它们的生理意义真都这么巨大么?非也!因为在你说我“想”做什么之前,还得掂量掂量我“能”做什么。技术瓶颈在这摆着,纵然心比天高,也只能无可奈何。

一年前,我痛下决心。作为一枚吃货,就死磕我“想”的,死磕我们能量来源最重要的葡萄糖如何进入每一个细胞,死磕GLUT1--葡萄糖转运蛋白.

虽然,我对于某个蛋白结晶所需要的环境尚不能预测,可是我了解蛋白本身啊。从以前五年的积累,我们已经知道:

1. 转运蛋白最“讨厌”的内在性质就是它们高度动态,你很难让亿万分子静止于某一构象,乖乖结晶。对于GLUT1这个高度活泼的转运蛋白更是如此;

2. 我以前的工作总是喜欢加上一个小分子来帮助稳定蛋白的状态,可是对于GLUT1我大概猜出它是“人来疯”,你给它小分子只会让它更疯狂地群魔乱舞,所以必须去掉小分子;

 

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