“你為什么來這兒做老師,而不是像很多人一樣去國外做博士后?”
2014年的一次組會上,面對學生的提問,剛博士畢業(yè)一年的馮越回答說:“咱們學校至今還沒有在Nature發(fā)過研究論文,我希望咱們能發(fā)第一篇?!?/p>
話音剛落,大家都笑了,“這怎么可能呢?”
2018年,這個僅有半條實驗臺、緊張時只能供兩三個人做實驗的課題組,在與國際知名團隊的競爭中脫穎而出,發(fā)表了北京化工大學校史上的首篇Nature論文。
近日,馮越團隊與美國加州大學舊金山分校團隊合作,揭示了噬菌體抑制和逃逸細菌CBASS免疫系統(tǒng)的機制,又發(fā)表了北化工校史上的第一篇Cell論文。
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馮越(受訪者供圖,下同)
博士畢業(yè)就當獨立PI,走一條更難走的路
這篇Cell論文是北京化工大學教授馮越團隊與加州大學舊金山分校Bondy-Denomy團隊合作完成的,國外團隊鑒定到了一種新的噬菌體抵抗細菌免疫系統(tǒng)的蛋白質,馮越團隊闡明了該蛋白質的工作機理,一起完成了這篇科學成果。
能被合作者看重,與馮越近十年來的研究積累分不開,他長期關注病原與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用領域,也取得了一系列的成果。
早在2012年,還在清華大學讀博的馮越就曾以第一作者的身份,收獲了人生中的第一篇Nature論文。
當時,“為了補做一個實驗,我抱著‘不做出來就不回京’的決心,只身一人去到中國科學技術大學,當時只有科大有相關的儀器設備?!瘪T越回憶。
他白天到學校做實驗,晚上住在附近的賓館里,一回房間,就開始復盤當天的實驗記錄,總結失敗原因,尋找新的解決辦法。就這樣,他在合肥住了半個多月。
一天傍晚,他邊盯著儀器邊吃飯。突然,儀器上的結果蹦了出來,實驗體系終于建好了!看到的一剎那,馮越忘記了嘴里正嚼著的飯,眼淚奪眶而出,“強忍著,還是流出來了,太激動了?!?/p>
臨近博士畢業(yè),考慮再三后,馮越?jīng)Q定去國內(nèi)高校任教。
“當時大多數(shù)人的選擇是做博后或者出國,直接入職的話一般會找個大課題組,從‘小導師’做起。但我自己更喜歡和擅長獨立思考、設計實驗課題,希望直接成為獨立PI?!瘪T越說,因此,他選擇了可以建立獨立實驗室的北京化工大學。
這對于剛博士畢業(yè)的馮越來說,顯然是一條更難走的路。啟動經(jīng)費少、儀器設備缺、實驗室面積小、招碩士生難、入職前三年平均每年100多個課時的教學任務……這每一個條件,似乎都把他和“做出頂刊成果”的目標越拉越遠。
半條實驗臺,發(fā)了篇Nature論文
很快,三年的首聘期已經(jīng)過去了一多半。這期間,他獲得了北京市青年教師教學基本功比賽的一等獎,然而科研成果幾乎為零。后來經(jīng)過多方努力,到2015年底,他終于減少了教學任務,有了大塊的時間來做科研。
面對建立實驗室的種種困難,馮越的解決辦法是:“撿”和“借”。
缺少試劑和儀器設備,他就把其他實驗室不用的舊設備搬過來,或者干脆借用其他實驗室的。本校沒有,他就跑到清華大學、中科院的研究所里去借用,“有一次為了借一個液氮罐,基本上把清華醫(yī)學樓的一樓到三樓跑遍了?!?/p>
由于實驗室面積有限,馮越甚至沒有空間建造通風櫥,“有實驗要用到醋酸,味道刺鼻,我們就放到了樓道里做,可沒過幾天被學校發(fā)現(xiàn)了,又不得不搬進來?!彼f。
臨近實驗沖刺環(huán)節(jié),馮越不得不“叫?!绷藥孜粚W生的實驗,只讓兩三個人來實驗室。“當時只有一臺蛋白純化儀,為了保證Nature論文的實驗進度,只能緊著這個課題用?!瘪T越說。
2018年,這篇論文順利發(fā)表。
“沒有想到北化工的第一篇Nature論文,出自這樣一個只有半條實驗臺的實驗室?!碑旕T越邀請他的博士導師來實驗室參觀時,導師驚訝地說。
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2018年6月,馮越的實驗室。
無論做課題還是帶學生,都要遵循合適的節(jié)奏
這篇Nature論文讓馮越收獲了贊揚和掌聲,實驗辦公面積也擴大了一倍多。從最初幾乎沒有學生主動聯(lián)系他,到后來有十幾個本科生追隨他做畢業(yè)設計。
但隨之而來的,還有一個深刻的教訓。
“當取得了比較大的成功后,我覺得似乎什么問題都能解決,什么困難都能克服。就同時開展了好幾個課題,每個都是領域內(nèi)的難題?!瘪T越說。
結果是,每個課題都不順利,馮越的心態(tài)也逐漸急躁起來。
帶著這種心態(tài)去指導學生,他自然更加嚴格,幾乎每天都會詢問一些學生的實驗進度。就這樣,畢設做完后,他挑選出來的5位本科生中,只有1人愿意留在實驗室讀研。
這就像一記悶棍,重重地打在了他的心里?!斑@種情況從來沒有過,一定是自己的管理方式出了問題?!瘪T越想。
后來,他靜下心來反思,逐漸意識到,“無論做課題還是帶學生,都要遵循合適的節(jié)奏,一味地急于求成只會適得其反?!?/p>
調(diào)整花了大半年的時間,他重新設計了各個課題的研究思路。慢慢地,他的心態(tài)越來越平和,把目光更多地投向了實驗過程和研究本身。在培養(yǎng)學生時,也更耐心挖掘他們的優(yōu)勢和特點,引導他們發(fā)揮各自的特長。
馮越
完成自我迭代后,成功發(fā)表校史首篇Cell研究
完成了自我迭代后,馮越的科研和學生培養(yǎng)工作都回歸了正軌。當他給了學生一定的空間,他們反而發(fā)揮出了更大的潛能。
最近的這篇Cell論文,也正是在這種氛圍下誕生的。
這篇論文聚焦于馮越一直以來關注的問題:細菌和噬菌體之間的“軍備競賽”。
細菌每時每刻都面臨著噬菌體的入侵,因此它會想盡辦法來消滅噬菌體,反過來,噬菌體也傾盡本領,維持自己的生存。
日久天長,它們都進化出了許多對付彼此的“技能”。比如眾所周知的CRISPR-Cas免疫系統(tǒng),通過這個系統(tǒng),細菌可以不動聲色地切除噬菌體的基因,利用這一特性,科學家們發(fā)明了CRISPR基因編輯技術。
而這篇論文中的CBASS系統(tǒng),也是細菌進化出的眾多免疫系統(tǒng)中的一個。面對強勁的免疫系統(tǒng),噬菌體會如何應戰(zhàn)呢?它會用什么辦法對抗CBASS免疫系統(tǒng)呢?
馮越等的研究發(fā)現(xiàn),噬菌體中有一種廣泛存在的蛋白Acb2,它可以抑制細菌的CBASS免疫系統(tǒng),同時,噬菌體也可通過自身的蛋白質突變,逃脫該免疫系統(tǒng)的識別。
“它們之間‘軍備競賽’的激烈程度可一點不比現(xiàn)實生活中的差!”馮越說。
這項研究不僅有助于人們深入了解CBASS系統(tǒng)的工作機制,同時也有望應用到針對細菌耐藥性問題的噬菌體療法中。
當這篇論文被順利接收,他感到很欣慰:“心里的一塊石頭終于落地了?!?/p>
10年過去了,馮越依然記得他初到北化工、提出發(fā)頂刊時,學生們質疑的眼神。如果說當時的他對未來還帶有一點遲疑,如今他可以非常確定:“任何時候都不能妄自菲薄,土博也完全可以做出好成果?!?nbsp;
相關論文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.041
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0146-7
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