金晏冰
很早以前就從學(xué)校的師姐那里聽說了英才計(jì)劃,通過英才計(jì)劃,可以獲得中國(guó)一流大學(xué)頂級(jí)教授的培養(yǎng)和指導(dǎo),這正是我夢(mèng)寐以求的。
2021 年初,我有幸被復(fù)旦大學(xué)英才計(jì)劃錄取,師從中科院院士、微生物學(xué)與微生物工程系主任趙國(guó)屏教授,執(zhí)行導(dǎo)師是復(fù)旦大學(xué)微生物學(xué)與微生物工程系的鐘江教授,能獲得2 位教授的培養(yǎng),讓我倍感珍惜。
一直以來(lái),我都對(duì)塑料污染這一問題非常關(guān)注。全世界每年約產(chǎn)生2.5億~ 3 億噸塑料垃圾,至今仍然沒有找到既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的處理方法,被丟棄的塑料垃圾已經(jīng)嚴(yán)重地污染了土壤和水源,給人類、動(dòng)物、植物的健康帶來(lái)威脅。因此,尋找既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的塑料降解方法迫在眉睫。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),我了解到生物降解環(huán)保,降解產(chǎn)物還可以再利用,便對(duì)這個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了極大的興趣。在查閱了一些參考資料后,發(fā)現(xiàn)生物降解目前存在的最大問題是降解效率較低,于是我想嘗試研究更高效的塑料降解酶,將這一想法與鐘江教授溝通后,他覺得這個(gè)課題非常有意義,研究課題就此定下。
在課題研究過程中,鐘教授不但在實(shí)驗(yàn)方向、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟等方面指導(dǎo)我,還幫我找了很多國(guó)內(nèi)外的參考資料,使我盡可能多地了解這個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)。鐘教授每個(gè)星期都會(huì)與我視頻溝通,以便及時(shí)了解我的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過程中遇到的困難,對(duì)課題研究給予及時(shí)、深入的指導(dǎo)。
實(shí)驗(yàn)過程中,酶活篩選的工作量非常大,為了提高效率,鐘教授指導(dǎo)我找到了2 種新的酶活篩選方法:塑料顏色殘余觀測(cè)法和透明水解圈法,與傳統(tǒng)的稱重法相比,酶活篩選效率分別提高了60 倍和37 倍。
塑料顏色殘余觀測(cè)法主要是根據(jù)降解過程中塑料殘余的顏色越來(lái)越淡這一現(xiàn)象,找到顏色觀測(cè)的最佳時(shí)間窗口和濃度窗口,然后根據(jù)殘留顏色判斷塑料是否發(fā)生了降解,再判斷和比較PET 塑料降解酶的活性。透明水解圈法主要是先通過透明水解圈篩選掉97.3% 沒有活性的突變,然后集中精力研究2.7% 有活性的突變。這2 種高效的酶活篩選方法使我的科研效率得到了極大的提高。
在鐘教授的指導(dǎo)下, 我總結(jié)了PET 降解酶ICCG 突變位點(diǎn)的規(guī)律,這一規(guī)律可以給未來(lái)的研究提供非常有價(jià)值的依據(jù)。突變過程中我還發(fā)現(xiàn)了1個(gè)可以使降解效率提高12.3% 的突變,在第160 和253 兩個(gè)位點(diǎn)的氨基酸所發(fā)生的突變并未在其他突變體中出現(xiàn),在未來(lái)的研究中可對(duì)這2 個(gè)位點(diǎn)給予重點(diǎn)關(guān)注,以該突變?yōu)槟0暹M(jìn)一步進(jìn)化。
我的課題研究能取得這些成果,與鐘江教授的悉心指導(dǎo)是分不開的。鐘教授的指導(dǎo)非常有耐心、循循善誘,不僅細(xì)致地講解各方面的知識(shí),幫我厘清思路,還認(rèn)真檢查我每周的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并對(duì)下一步的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)。
1年的科研經(jīng)歷使我深深地感受到:英才計(jì)劃是培養(yǎng)中國(guó)未來(lái)科研力量的搖籃。英才計(jì)劃使我更加熱愛科研、熱愛生命科學(xué)。通過導(dǎo)師的言傳身教,不但讓我學(xué)到了知識(shí)、學(xué)到了攻堅(jiān)克難的科學(xué)精神,還學(xué)到了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。這一切都將成為照亮我人生道路的燈塔,未來(lái)不管走到哪里,這一段經(jīng)歷都將永遠(yuǎn)激勵(lì)、鼓舞和溫暖我的人生……