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科海拾贝平均年龄20+的团队,半年发了两篇Nature一篇Cell

发布时间:2024年08月05日

文|《中国科学报》记者 李晨阳 孟凌霄

  2024年1月31日,过年前一周,春节的倒计时已经开始。金沙集团1862cc里,过年的气息也愈来愈浓。就在前一天,赵岩研究员的课题组刚举行了年终聚餐。忙了一年,也该让大伙开心开心了。

  但谁能想到,欢聚的温馨还未消散,一封来自《自然》编辑部的邮件就给他们泼了一盆冷水:"我们不再考虑把本文发表在《自然》上。"这句话,赵岩反复看了好几遍,有点不敢相信自己的眼睛。要知道,就在上一轮审稿时,编辑和审稿人的意见还非常正面。

  他把文章的共同第一作者胡拓和于卓亚叫进办公室,让他们一起看一下这封邮件。没想到,95后的他们表现得比85后导师还要"洒脱"一点。整理了一下心情之后,第二天一大早胡拓就拎着篮子去补实验了。

  7月31日,这篇经历坎坷的论文终于在《自然》上线了。短短半年间,平均年龄仅有20多岁的赵岩课题组,已经发表《自然》论文两篇、《细胞》论文一篇,此外在《自然-结构与分子生物学》《细胞研究》等期刊上也有论文上线。赵岩告诉《中国科学报》:"这些工作是好几年的积累,只是发表时间凑到一起了。"

  这个"后生可畏"的研究团队,是个什么来头?

赵岩(左三)课题组部分成员,从左到右分别为魏一青、于卓亚、赵岩、孟宇飞、胡拓、黎仁杰。

为突触中的"快递员"讲故事

  赵岩团队的研究工作,一直围绕神经信号传递的分子机制展开。突触作为神经元之间传递信息的基本结构单元,是他们的主要研究对象之一。

  上过高中生物课程的人,大概都对"神经突触"这个概念有点印象。

  在光学显微镜下,你可以看到一个神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每一小支的末端膨大成类似水滴或小球的形状,被称为突触小体。这些突触小体可以与多个神经元的细胞体或树突相接触,二者之间还保留一定的间隙,称为突触间隙。

  当神经冲动通过轴突传导到突触小体时,突触小体上的突触前膜会通过某些机制,把携带信号的神经递质释放到突触间隙中,进而接触下游神经元细胞体或树突,并选择性地与突触后膜上的蛋白质受体结合,从而引起下游神经元兴奋性或抑制性的变化。

  赵岩团队在多年研究中发现,突触的工作机制比想象中的还要精妙。

  作为能够传递信息的化学物质,神经递质可以分为多个大类:胆碱类,如乙酰胆碱;单胺类,如去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺;氨基酸类,如谷氨酸、γ-氨基丁酸、甘氨酸,以及神经肽类等。当这些神经递质被释放到突触间隙后,一些名为"转运蛋白"的小小快递员就开始干活了。它们会特异性识别自己负责运输的神经递质,把后者再转运回突触前神经元内。

  这不仅是因为神经系统很"节约",热衷循环利用,更重要的是,这种机制能让上一次神经冲动引发的兴奋或抑制回归原点,从而等待下一次神经冲动的到来。

  倘若神经递质的转运-回收过程发生紊乱,突触后膜将会持续处于被刺激的状态,无法被再次正常激活或抑制,从而引发不同的神经系统疾病。

  今年以来,赵岩团队发表的论文大多是关于神经递质转运蛋白的。他们揭示了甘氨酸转运蛋白GlyT1和抗精神分裂候选药物的作用机理、胆碱(与阿尔茨海默病等神经退行性疾病有关)转运蛋白CHT1的转运调控机制、参与单胺类神经递质在囊泡内储存过程的转运蛋白VMAT2底物识别和质子耦合机制……

  胡拓近期发表的这篇《自然》论文,探究的是去甲肾上腺素的转运蛋白NET。去甲肾上腺素水平的降低,与多种神经性疾病相关。如果抑制NET,就能提高突触间隙的去甲肾上腺素浓度,从而起到治疗抑郁症和注意缺陷多动障碍的作用。

7月31日,赵岩团队研究发表于《自然》。

  不难看出,作为一个以结构生物学为主要研究方向的课题组,赵岩团队对那些与医药健康密切相关的课题情有独钟。

  "在我们看来,比发文章更重要的,是讲述一个完整的故事。"赵岩对《中国科学报》说。他认为,结构生物学家应该突破结构本身,真正解决人们关心的问题。而课题组的工作也不会止步于发顶刊,他们真正的梦想是向新药研发推进,真正造福相关神经系统疾病的患者。

审稿间隙,"抽空"结个婚

  在近期发表的《自然》论文,和今年3月发表的那篇《细胞》论文中,胡拓均为共同第一作者。今年1月份前后,是这两篇论文审稿最吃紧的时候。而那时的胡拓正在为婚礼做准备。

  一天,胡拓走进赵岩的办公室,有点无奈地说:"老师,我感觉自己这段时间就像在走平衡木,好像要平衡不了了!"

  作为"过来人",赵岩能理解胡拓面临的难关。他第一时间与胡拓讨论了实验方案,还安排了组内其他人帮助分担工作。

  "实在不行,我去跟你女朋友解释一下咱们的工作状态?"当听到导师这句半开玩笑的话时,胡拓紧绷的神经终于松弛下来,不好意思地笑了笑。

赵岩、胡拓、于卓亚(从左到右)在实验室。

  《细胞》论文的审稿还比较顺利,《自然》论文的审稿则非常曲折。

  《自然》编辑部反馈的第一轮审稿意见非常正面,有一位审稿人甚至表示,这样的成果就应该发表在《自然》上,只要再补充一些实验就好。

  但谁也没想到,补充后再次投出的稿件,竟然遭遇了"半路拒稿"。一封邮件,就把大家的预期从天上打到了地上。

  作为一名年轻的PI,赵岩从未遇到过这样的拒稿情况,他找到生物物理所副所长朱冰、柳振峰等多位领导前辈,向他们请教如何应对。在大家各种细致的建议下,他们得体地回复了拒稿邮件,并且赢得了最后一次"复活赛"的机会。

  春节、婚礼、拒稿、补实验……生活和工作中的大起大落,一时间都落在胡拓肩膀上。在这种情况下,胡拓反倒释然了:"我突然就觉得,该结婚的时候就去结婚,该去做实验就去做实验。我对这个工作本身还是有信心的,不管最后在哪里发表都很好。"迅速调整好心态后,他在短时间内尝试了多种方法,最终很好地解答了审稿人的问题。

  今年4月9日,赵岩团队再度向《自然》编辑部投稿。这一次,稿件被顺利接收了。

"出国是为了更好地回来"

  这是一个传承着生物物理所基因的课题组。

  2010年,赵岩成为生物物理所和中国科学技术大学联合培养的博士生。

  2015年博士毕业后,赵岩前往美国俄勒冈健康与科学大学做了一段博士后。2019年,在即将结束博士后研究时,赵岩没有经历何去何从的困惑。

  "我没考虑在国外就业,出国就是为了更好地回来。"赵岩笑道。生物物理所纯粹的科研氛围给他留下了深刻的印象,也因此成为他回国就业的首选。

  2020年,32岁的赵岩全职回国,成为一名年轻的独立PI。新的挑战接踵而至:如何争取到足够的经费,如何有效地带领团队,以及如何建设一个可持续发展的平台……

今年7月,赵岩(右一)与家人、学生在兰州。

  在这个初创的课题组里,年纪最大的学生是1996年出生的胡拓,最小的"准研一"学生2002年出生。目前整个团队的平均年龄还不到30岁。赵岩也很高兴建立了一个平等包容的实验室环境,他鼓励学生勇于提出自己的想法,激发他们的科研热情。在赵岩的指导下,多位年轻的学生开始崭露头角。例如,今年3月发表在《细胞》的研究论文的共同第一作者魏一青还是博士一年级学生,而黎仁杰和孟宇飞两位共同第一作者,都是"00后"硕士生。

  "我很高兴能跟随赵岩老师这样一位年轻、有冲劲的科学家学习,这是一个和谐友爱的团队。"黎仁杰说。

  如今,赵岩团队仍在"招兵买马"。谈及招募新成员的标准,赵岩思索良久,总结为"热爱"。

  这个词,贯穿了赵岩的学术生涯。在2015年的博士毕业论文中,赵岩曾在致谢部分多次表达了对科学殿堂的热爱。回到生物物理所成为独立PI后,"热爱科学研究"也成为在赵岩研究组招聘启事中多次出现的关键词。

  当他们结伴走在研究所园区时,无疑是一道充满青春活力的风景线。团队沉醉在对科研的热爱中,期待着更多志同道合的人加入。

2024年4月,团队成员在环球影城的合影。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.02.026

  https://doi.org/10.1038/s41586-024-07638-z

  本文图片均来自受访者

(来源:科学网)

(记者:李晨阳、孟凌霄)

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