蔡漪鈴

2020年2月的某天，任逸飛發(fā)現(xiàn)郵箱里躺著一封來(lái)自美國(guó)威斯康星大學(xué)的面試邀請(qǐng)。他申請(qǐng)的是該學(xué)校生物物理博士，面前的這封信讓他覺(jué)得有點(diǎn)驚訝，卻又有些欣喜，畢竟在兩個(gè)多月前，他接連收到好幾家學(xué)校的拒信，而那些學(xué)校的專(zhuān)業(yè)實(shí)力和威斯康星比相差甚遠(yuǎn)。

這可能是任逸飛最后的“機(jī)會(huì)”。通過(guò)前幾次面試和拿到名校Offer同學(xué)留下的經(jīng)驗(yàn)，他給自己畫(huà)了面試“考點(diǎn)”——自我介紹、研究經(jīng)歷、心儀教授的文章、想問(wèn)考官的問(wèn)題沒(méi)想到，一個(gè)小時(shí)面試時(shí)間，任逸飛三年多的科研經(jīng)歷，像剝洋蔥一般被一層層剝開(kāi)。

iGEM里摸爬滾打

面試那天，沒(méi)有特別的布置，任逸飛在家里打開(kāi)電腦。意料之中，考官對(duì)他在國(guó)際基因工程機(jī)器大賽（iGEM）中的經(jīng)歷尤為感興趣。

iGEM是合成生物學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際頂級(jí)大學(xué)生科技賽事，涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域的交叉合作，參賽隊(duì)伍需要利用標(biāo)準(zhǔn)生物模塊來(lái)構(gòu)建基因回路，建立有效的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)精致復(fù)雜人工生物系統(tǒng)的預(yù)測(cè)、操縱和測(cè)量以完成比賽。

初次接觸iGEM，是在任逸飛大一的暑假，作為學(xué)校大學(xué)生藝術(shù)團(tuán)宣傳部的一員，他提前一個(gè)月回校，為團(tuán)里表演部門(mén)的同學(xué)拍攝訓(xùn)練照。當(dāng)時(shí)，得知團(tuán)里一位學(xué)長(zhǎng)同時(shí)也在備戰(zhàn)iGEM，他一有空便去實(shí)驗(yàn)室觀摩大家做實(shí)驗(yàn)，覺(jué)得這比賽還蠻有意思的。雖然任逸飛剛上大一，專(zhuān)業(yè)知識(shí)有所欠缺，也不是當(dāng)年比賽的正式隊(duì)員，但學(xué)長(zhǎng)、學(xué)姐看他學(xué)得認(rèn)真，都愿意傾囊相授。

從簡(jiǎn)單的“質(zhì)粒線性化”（使用核酸內(nèi)切酶把原本為環(huán)狀的質(zhì)粒切割為線狀）出發(fā)，通往不同生命科學(xué)研究的目的地，在熟悉了每個(gè)操作步驟后，任逸飛開(kāi)始思考每一步的意義、操作上有什么值得注意的地方，每個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)就像一個(gè)個(gè)斷點(diǎn)，當(dāng)搞懂一個(gè)實(shí)驗(yàn)后，他忍不住思考每個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理，希望能將斷點(diǎn)連成線、組成面。

“有趣的是，科學(xué)研究沒(méi)有止境，從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)不止有一條線，這也正是生命科學(xué)的魅力所在?！甭?tīng)到這句話，任逸飛似乎感覺(jué)到考官眼前一亮。

次年，經(jīng)過(guò)層層選拔，任逸飛成為NAU-iGEM正式隊(duì)員。任務(wù)是在真核細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建多個(gè)基因線路，進(jìn)而達(dá)到構(gòu)建一個(gè)“數(shù)模轉(zhuǎn)換器”的目的。

“這個(gè)轉(zhuǎn)換器會(huì)根據(jù)濃度變化，”任逸飛向考官介紹，“經(jīng)過(guò)我們改造過(guò)的細(xì)胞，只要超過(guò)濃度閾值，便會(huì)釋放某些物質(zhì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)下游基因的精準(zhǔn)調(diào)控。”

“那你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到過(guò)什么困難嗎？”

“我們當(dāng)時(shí)構(gòu)載體的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)一個(gè)蛋白在細(xì)胞內(nèi)可以表達(dá)，但卻沒(méi)辦法行使其作為‘轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的功能。把實(shí)驗(yàn)重復(fù)了很多次，結(jié)果依然相同，為此耽誤了很多時(shí)間。我們以為實(shí)驗(yàn)思路出了問(wèn)題，后來(lái)才知道是NLS沒(méi)加。”

這3個(gè)字母對(duì)任逸飛而言可謂是一段“慘痛”的經(jīng)歷。NLS是個(gè)“定位信號(hào)”，有了它，轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子才能準(zhǔn)確進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，調(diào)控下游基因的轉(zhuǎn)錄。直到項(xiàng)目的學(xué)生指導(dǎo)從上海回來(lái)，?任逸飛和隊(duì)友才知道，“其實(shí)這是在之前細(xì)胞生物學(xué)課講過(guò)的，我們白白浪費(fèi)那么多時(shí)間”，?為此他懊悔萬(wàn)分。

11月份，經(jīng)過(guò)300多個(gè)日日夜夜的準(zhǔn)備，他們的團(tuán)隊(duì)獲得iGEM金獎(jiǎng)，這也是他第一個(gè)完整參與的研究項(xiàng)目。“它為我打開(kāi)了合成生物學(xué)的大門(mén)，讓我意識(shí)到，在這個(gè)新興的研究領(lǐng)域大有可為。”

不過(guò)，任逸飛并沒(méi)有因?yàn)楂@獎(jiǎng)而松一口氣，他開(kāi)始擔(dān)心另一件事——半年后他的SRT（大學(xué)生訓(xùn)練計(jì)劃）課題就要結(jié)項(xiàng)了。

這是一個(gè)有關(guān)microRNA靶基因的鑒定，一個(gè)需要將生化實(shí)驗(yàn)和生物信息學(xué)結(jié)合研究的綜合課題，需要在公共數(shù)據(jù)庫(kù)下載基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，然后通過(guò)生化實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

“這么簡(jiǎn)單的事我們居然做了一年?！逼鸪?，任逸飛并沒(méi)有感受到這個(gè)課題帶來(lái)的成就感。但久而久之他發(fā)現(xiàn)，再簡(jiǎn)單的東西也要親身經(jīng)歷才能變得胸有成竹，“如果沒(méi)有之前的努力，我們現(xiàn)在也不會(huì)覺(jué)得這事有那么簡(jiǎn)單”。

初見(jiàn)生物物理

作為一名生命科學(xué)基地班的學(xué)生，說(shuō)來(lái)也巧，任逸飛和生物學(xué)的第一次親密接觸竟是在物理課上。

“當(dāng)時(shí)給我們上物理課的是萬(wàn)群老師，從事結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究，喜歡科普些有關(guān)生物物理的小知識(shí)。遇到想不明白的問(wèn)題，我常去問(wèn)老師，沒(méi)想到老師居然邀請(qǐng)我去參觀實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室里的層析柱和抽濾設(shè)備吸引了我的注意力——這和想象中充滿(mǎn)瓶瓶罐罐的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室完全不同！”

以前任逸飛老以為，生物是生物，物理是物理，‘物理老師搞‘生物研究，有比這神奇的事嗎？一有時(shí)間，他便往萬(wàn)群老師的實(shí)驗(yàn)室跑。實(shí)驗(yàn)室里的師兄們并沒(méi)有因?yàn)樗莻€(gè)大一本科生便輕視他，而是耐心為他講解目前正在進(jìn)行的操作，給他嘗試的機(jī)會(huì)。讓他印象最深刻的步驟是點(diǎn)晶體。他需要把微量蛋白液體通過(guò)移液槍打入一個(gè)直徑不到兩厘米容器中等待液體結(jié)晶。含指定蛋白樣品的液體非常珍貴，剛接手時(shí)，任逸飛?“手抖得不行”。為了提高試劑利用率，他先拿蒸餾水練了很久，熟練后才幫師兄用蛋白點(diǎn)晶體。

“當(dāng)師兄跑來(lái)告訴我晶體成功長(zhǎng)出來(lái)了，那一刻我心里有一絲竊喜。”任逸飛這樣描述最初的小成就感。

遺憾的是，因?yàn)檎麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，加之課業(yè)繁重，他只掌握了部分操作，畢業(yè)前也沒(méi)有機(jī)會(huì)成功串起整個(gè)實(shí)驗(yàn)，但這份科研經(jīng)歷，卻對(duì)他之后的選擇產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

喜歡做生物實(shí)驗(yàn)，為什么？

“為什么喜歡做生物實(shí)驗(yàn)?zāi)?？”考官總是?duì)一個(gè)喜歡生物實(shí)驗(yàn)的同學(xué)充滿(mǎn)好奇。

“我喜歡直擊一件事的根本，用物理學(xué)知識(shí)探索生物的本質(zhì)?，F(xiàn)在的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)把一些液體按步驟放到儀器中反應(yīng)，再用儀器檢測(cè)，雖然很多結(jié)果被大家所公認(rèn)，但我還是覺(jué)得像是在隔靴搔癢，只有充分了解一個(gè)生物分子的結(jié)構(gòu)、了解其反應(yīng)機(jī)理之后，才能更好地進(jìn)行下一步研究?！彼@樣對(duì)考官說(shuō)。

對(duì)任逸飛來(lái)說(shuō)，科研就是一個(gè)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——解決問(wèn)題——發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”的過(guò)程，他認(rèn)為實(shí)驗(yàn)失敗是再正常不過(guò)的事情，找到解決問(wèn)題的方法和得到結(jié)果一樣令人著迷。

在近四年的學(xué)習(xí)生涯中，任逸飛陸續(xù)去很多地方進(jìn)行短期實(shí)習(xí)，也接觸了生物領(lǐng)域的很多課題，最終，他的選擇依舊是——“生物物理”。

大二那年，任逸飛將出國(guó)深造的想法向父母和盤(pán)托出時(shí)，成績(jī)一般、英語(yǔ)六級(jí)不足300分，被父母提醒“績(jī)點(diǎn)和英語(yǔ)是必須跨過(guò)的坎”。

“為了對(duì)生物物理的好奇和熱愛(ài)，兩年時(shí)間里，我開(kāi)始關(guān)注考試成績(jī)，爭(zhēng)分奪秒背單詞、做題目、練口語(yǔ)，過(guò)程艱難，但感覺(jué)離夢(mèng)想越來(lái)越近?！?/p>

跨過(guò)了這兩個(gè)擺在任逸飛面前的大坎兒，他開(kāi)始堅(jiān)信，自己“再不會(huì)懼怕科研路上的任何溝溝坎坎”。

責(zé)任編輯：樸添勤