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李赛:给新冠病毒“拍照”的人

李赛过37岁生日时,收到了一个惊喜——新冠肺炎病毒形状的生日蛋糕。蛋糕形状惟妙惟肖,跟他摆在办公室桌上的3D打印的新冠肺炎病毒摆件可谓是“一模一样”。蜡烛点燃时,他看到了一整个实验室的真诚笑脸。视线有点模糊,不知是热气,还是泪花。

和病毒“斗争”了这么久,终于可以稍微松口气。

新年伊始,秋葵视频app下载,秋葵视频下载安卓app,秋葵视频老版本下载页结构生物学高精尖创新中心、生命学院研究员李赛课题组与维也纳Nanographics公司利用冷冻电镜断层成像技术(Cryo-ET)获得的新冠病毒3D图像入选《自然》(Nature)期刊2021开年最佳科技图片。

用小众的技术研究罕见的病毒

这些年来,他一直是那个默默无闻“给各种烈性病毒拍照的人”。

作为一名结构生物学领域的研究者,李赛早年的物理学术背景和生物并不搭边,直到博士时进入德国哥廷根大学生物物理系之后,才算真正与生物结缘。而那时,他的生物知识和大多数无关生物专业的理科生一样,只停留在高中生物的水平。

存在差距,便要弥补。三年的博士生涯里,为了将流感病毒的相关课题深入开展下去,李赛通读了大量有关流感病毒的重要文章,并对病毒这个研究对象产生了浓厚的兴趣。后来一发不可收拾地将研究延伸到其他的烈性病毒,逐渐坚定了病毒学这一研究方向,也完成了这场由物理向生物,艰难却令他逐渐“着迷”的转型。经过一路过关斩将,李赛进入牛津大学结构生物学部粒子成像中心工作,开始了冷冻电镜断层成像技术的开发以及囊膜病毒结构的研究。

“总得有人最先面对人类共同的敌人。”每每提起各种“病毒”,李赛的眼里总是闪着光。

Cryo-ET,这个领域目前已经是公认的结构生物学的下一个突破。它最引人瞩目的特点,就是在保留生物结构天然性的同时,实现了跨尺度、高分辨率成像,在很大程度上填补了从晶体学到冷冻电镜成像,再到光学显微镜之间巨大的空白。

时至今日,致力于冷冻电镜断层成像技术研究的人才仍然是凤毛麟角,10年前就迈入这一“冷门”的李赛,在无数挫折下越战越勇,并最终坚持下来。

“我是湖北人”

2020年初,没能买到返乡车票决定留在北京过年,看着家乡一天比一天严重的疫情,看着一批又一批人逆行到抗疫一线,李赛辗转难眠。这个病毒这么厉害,它长什么样子?一定有什么不同寻常的特征!李赛徘徊在冷清的清华园和空荡的生命学院系馆。

从事烈性病毒研究这么多年,这时候必须迎难而上,李赛决定开始对新冠病毒进行研究,希望通过Cryo-ET对新冠病毒的完整病毒结构进行详细分析。

“人们对自己看不见的东西总是会掉以轻心,我想只有尽快将新冠病毒真实、完整、清晰地呈现给世界,让大家看到它的骇人形象,才会让更多人重视起来。”谈起课题立项的初心,李赛这样说。

从来没见过长得“这么好”的病毒

在施一公院士的帮助下,李赛联系到了李兰娟院士,获得了“珍贵的”病毒样本。“我从来没见过长得‘这么好’的病毒!”这是李赛看到样本时的第一反应。

“像拉沙病毒其实有点‘傻’,”李赛说,“这种病毒过快杀死宿主细胞,导致自身扩增情况也不乐观;而新冠这类病毒比较‘温和’,在自身复制、扩增过程中,也会给宿主一些生存的余地,因此在细胞里的‘繁殖’能力好得惊人。当然,样本的‘好’更离不开李兰娟院士实验室在病毒分离与培养方面的丰富经验和高超水平。”

从入职清华到正式开展新冠病毒的研究前,李赛和学生已经打下了坚实的基础,搭建好了P2实验室,摸清了病毒样品制备的方案,并在冷冻电镜断层成像和结构解析上也有了一套完整的流程。

实验过程中,秋葵视频app下载,秋葵视频下载安卓app,秋葵视频老版本下载页蛋白质研究中心冷冻电镜平台也提供了大量的支持。为了保证科研的进度,生命学院也给李赛“开了绿灯”,尽力争取了设备使用时间。“在与新冠病毒角力的过程中,我们深刻体会到每一天有多宝贵。”作为刚入职没多久的新人,做了很多很‘破格’的事情,“但凡样本质量差一些,或没有学校和学院的大力支持,我们都不可能在100天的时间内完成这样的成果。”

拍着年轻人的肩膀,推着他再快一点

5月的时候,李赛团队已经获得了新冠病毒表面的蛋白信息,这时投稿《自然》(Nature)《科学》 (Science)等顶尖期刊,凭借创新性和时效性被接收发表几乎没有悬念。

但李赛把这篇论文压住了。

“表面的刺突蛋白其实不难看清,但我想要看完整病毒的结构,只看到外面不算完整。”于是李赛坚持要把病毒体内的结构做出来,而这最终也成为了李赛团队成果中最独一无二的优势和亮点。

平时做研究都是慢慢打磨,而这一次情况如此紧急、竞争如此激烈,迫使他不得不以最快的速度将结果书面化,并公之于众。

当初稿一写出来,当晚九点,李赛就发给施一公审阅。没想到第二天早上八点,施一公就把改好的稿子发给了他。

“我当时很惊讶,施一公老师说他立即停下手里其他工作,第一时间看这篇内容。他可能一晚没怎么睡,整篇稿子改动了将近30%,一些标注的细节也没放过。”李赛非常感动。

投给《细胞》(Cell)期刊十天后,论文的评审意见就反馈回来,两位审稿人具有非常敏锐的洞察力和丰富的冠状病毒知识,为李赛的论文提出了许多宝贵的意见,令论文又更上了一个层次。

“解析新冠病毒真实的全病毒三维结构”,这个源自李赛团队的课题,又仿佛不是他一个团队的课题。许许多多前辈和同行都尽己所能甚至倾囊相授,拍拍这个年轻人的肩膀,推着他快一点,再快一点。

“发不出论文”的成果

李赛是个“完美主义”者,他认为好的结构生物学工作,也可以是一场生物美学的视觉盛宴。于是,当奥地利Nanographics公司和沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科学技术大学伊万·维奥拉团队联系上他,表示想利用计算机视觉技术制作新冠病毒高清科普影像时,三方一拍即合。

这是在很多人眼里费力不讨好的事,但李赛却把它做成了炫酷的“科幻大片”,一下子就把学术成果传播了出去。

这是李赛对冷冻电镜断层成像技术成果的“执念”。

论文上线至今,李赛收到了很多来信,其中一位美国护士向他询问是否有做实验时拍摄的视频,“因为有很多人不相信新冠病毒的存在”。在医院里见证过太多生死,她想用这些论据反驳这些否认新冠病毒存在的人。

这一刻李赛也体会到,这些图片视频虽然不是可以发表论文的成果,但它们对于民众的价值和意义,却不是几篇深奥的论文所能替代的。科学家身上肩负的使命不能脱离人类而存在,科学普及之路依然任重道远。

    文字

    赵姝婧


    片设计

    李娜


    编审

    刘蔚如   周襄楠   

    张歌明   张莉


    栏目统筹

    周襄楠   贺茂藤


    编辑

    李若梦