您当前的位置: 首页 >  博客资讯

寻梦丨刘颖:揭开细胞的“五感”之谜

撰文 | 陈静

看到路口的红灯,我们就会停下脚步;听到雨滴打在树梢,就知道出门要带伞;一阵冷风袭来,人们下意识地系紧围巾……依靠视觉、听觉、触觉等等,人们接受到海量信息,并且将这些信息作为决策依据,调整自己的行为。

那么作为生命体基本结构和功能单元的细胞呢?“你有没有想过,当你中午吃了一个鸡腿,肉最终要分解成氨基酸,那么细胞怎么感知到这些新补充的氨基酸?又怎么表示‘我吃饱了’,从而启动合成代谢,把物质和能量储存起来?这是生物学上一个非常本质的问题。”对于北京大学分子医学研究所教授、2019年“科学探索奖”获奖人刘颖来说,这就是她的研究方向。说得通俗一点,就是细胞如何感知信息又如何做出反应。

在分子级别的微观世界中探究本质,在国际学术期刊上的频频“亮相”,再加上几乎所有报道中都会提到的“29岁成为北大博导”,让人不免在脑海中对刘颖的形象有所预设,但初次见面,眼前打扮时尚大方的姑娘甚至看起来还是个靓丽活泼大学女生。“这就是人们对科学家的刻板印象,必须穿着白大褂,满头白发,戴着厚厚的‘瓶子底’眼镜。”刘颖语气轻快地大笑,“我可不是这样!”

刘颖

2019年“科学探索奖”生命科学领域获奖人

获奖理由:肯定她在细胞对能量和营养物质匮乏的感知和应激响应方面的成绩,鼓励她在发现氨基酸感知受体以及高等生物DNA 6mA调控细胞应激等问题上的探索。

不妥协的“好奇心”

18岁的西安姑娘在高考志愿上只填了一个专业:南京大学生命科学,并且“不服从调剂”。就是为了“一定要读这个专业”。

“我从小就对大自然、对生命充满好奇,看蚂蚁搬家也能看半天。从小到大没有被应试教育磨灭掉这样的好奇心,算是后来做科研最关键的东西。”时至今日,刘颖还记得高中的生物实验课,第一次从香蕉中提取出DNA时的激动,“兴趣是最原始的驱动力,我不是那种最开始就会瞄准什么疾病,或者什么药物研发的人,搞清楚问题本身让人兴奋。”

刘颖想要搞清楚的问题,是细胞应激和稳态调控机制。细胞如何感应到自身的营养物质和能量状态,从而通过协调合成代谢与分解代谢来维持稳定状态。“现在认为细胞的应激失常,与癌症、糖尿病这些代谢相关疾病的发病机制有关,和衰老也有密切关系。”

比如对一种叫做KLHL22蛋白质的研究,它可以直接影响到细胞感知营养物与能量代谢的重要信号传感器mTORC1,而这个传感器调控着细胞生长。在细胞内氨基酸充足时,KLHL22这个蛋白会激活传感器,从而促进细胞的合成代谢,促进细胞生长。从生理影响看,多例乳腺癌病人样品中KLHL22均高表达;抑制KLHL22还可以促进秀丽线虫的寿命延长。因此,KLHL22有望成为抗乳腺癌和促进长寿的药物靶点。

刘颖在实验室

比如最新有关脂质代谢的研究。脂质是机体储存能量的重要形式,在食物缺乏的情况下,快速有效的利用脂质分解供能可以为机体提供生存优势。但是,细胞如何得知自己目前营养不足,需要开始分解脂质?刘颖课题组发现,秀丽隐杆线虫的转录调控蛋白HLH-11,以及其哺乳动物的同源蛋白TFAP4,会参与对营养物质缺乏的感知和响应,调控脂质分解代谢。这项研究成果同样对于脂肪肝、高脂血症、动脉粥样硬化甚至肥胖症等脂质代谢异常疾病的治疗具有潜在应用。

在美国读书的时候,刘颖迷上了长跑,并把这个习惯一直保持到了现在,回国工作后陆续参加了一些半程马拉松比赛。“科研也像是一场马拉松,朝着一个目标自己在和自己比赛。在这个漫长的路程上,好奇心一直为你提供动力,所以再辛苦,也能坚持跑下去。”

刘颖参加马拉松比赛

播下未来的“种子”

许多人对刘颖的第一印象,是29岁成了北大博导,这对于国际顶尖大学来说,几乎是“不可能任务”。“其实当时我的博士后才做了不到一年时间,期间的研究工作也没有很成型,所以北大的几位老师能够这么有魄力给了offer,我还是有点惊讶的。后来我想,这是因为我们的科研大环境变了,对申请人会有综合性的评估,看你前面的科研经历和对未来的设想,而不仅仅是看有没有发表文章,文章发在哪里。”

国内科研环境的变化,也是刘颖决定回国工作的重要原因。“2006年我出国读书,那时候没想到要回来,但2010年左右,大环境有了质的变化。一方面是国内科研体制的革新带来了科研水平非常快速的提升,另外一方面是国家对科研的投入。我们本科的时候,做试验导师可能会说,这个试剂很贵不能买,但2013年我找工作的时候,国内对于新建实验室的经费资助比美国就要好一些了,高质量的学生数量也能保证。我在美国读博士的实验室建了6-7年,一共才2-3个学生,我现在差不多回国也这么长时间,实验室里已经有十三四个学生了。所以回国做科研,得到的支持会充足很多。”

而另一些人对刘颖的第一印象,则来自于她参与的各种科普活动,比如担任“科学队长”、面向小学生的生命科学公开课、翻译的科普书籍、甚至一档智力竞技的电视节目。“顾虑一直都有,但我还是觉得,中国的科研界这些年一直在变化,在全社会倡导科学精神,也在鼓励科学家们站出来,一方面把自己的研究以更能被大众理解的方式进行科普和讲述;另一方面也让大众对新时期的科学工作者有更直观的认识,让科学变得有温度。”

刘颖参加河北卫视“我中国少年”的录制

在这些科普活动中,面向小学生的公开课让刘颖印象深刻,家长们对小朋友们的参与充满热情,课程中安排了一个花瓣染色的环节,家长们会去买各种各样的花让小朋友尝试。“但有时候还是会问,这节课的‘知识点’是什么,对考试有什么帮助?我就特别不喜欢‘知识点’这三个字。”

“所以我现在想,科普不光要能提供好的内容,也要借助大众能接受的形式,比如综艺节目,我们是不是可以把嘉宾带到实验室里来,给他们设计两天内能完成的实验,展示实验室的环境,展示科学家们用的设备。我还是希望能借助各种方式,挖掘年轻一代对科学研究的兴趣,为未来播下一些科学的种子。”

七点回家的压力

“我晚上七八点肯定要回家,不可能等女儿睡觉了再回去,周末也尽量呆在家里。”36岁的刘颖,女儿四岁半。教学、科研、家庭,对她来说,像是个要一直持续的抛球游戏,“哪个球都不能掉下来”。

尽管坦言只有女科学家会被问如何平衡家庭和工作的关系,但对于刘颖来说,压力客观存在。“其实我的家人已经给予非常大的支持了,平时我妈妈一直住在北京帮我照顾女儿,接送女儿上幼儿园也是我父母或者公婆轮流帮忙。周末女儿上芭蕾课,都是我先生带着去。但对我来说,看到周围的同事晚上或周末都在学校工作,就还是会有愧疚感,像是快考试了人家都在复习只有我在玩。”

“但作为女性,我会想,为什么家庭要为我的工作‘买单’?但这也是社会价值观的体现,要求女性必须两边都要做好。”刘颖谈起自己在北大接触到的一些女学生,这些女孩都承担着非常难的课题,表现优异。“在我看来一些非常适合做科研的女学生最终并没有选择科研这条道路,这其中很大一部分原因是来自家庭和社会的压力,觉得女孩应该早点成家,找个稳定的工作,搞科研既辛苦又不好找男朋友,这就是女性面对的现实压力。这需要切实的行动去改变社会认知,也需要对女性提供在建立社会自信和承担家庭事务上实际的帮助。”

刘颖与课题组在实验室

对于刘颖自己来说,她的解决方法是,高效地利用自己的时间,同时尽可能不“制造焦虑”。“我甚至都不大看手机,包括微信群、公众号,远离这些信息轰炸才能让自己保持一个平和的心态,专注于重要的事情上。”

她也不断拿出自己的经历,鼓励实验室里的“她们”。“女性做科研是有优势的,她比较细心,实验操作不容易出错,而且对细微之处的观察也比较敏锐,可能会关注到一些容易被忽视的实验现象。”

在朋友圈里晒娃,晒自己做的菜,晒和学生的日常,也晒自己课题组的研究成果。在“抛球游戏”中,她对生活依然充满热情。她觉得科研让她成为了一个精神上的自由国王,能够在一个个科学发现中体会到人生中最纯粹的喜悦。

奖项介绍

“科学探索奖”是由腾讯基金会出资支持、科学家主导的公益性奖项,是目前国内金额最高的青年科技人才资助计划之一。奖项面向基础科学和前沿技术领域,每年遴选不超过50名获奖人,每位获奖人将在5年内获得总计300万元人民币的奖金,且可自由支配。“科学探索奖”于2018年腾讯成立20周年之际设立,由腾讯董事会主席兼首席执行官、腾讯基金会发起人马化腾携手饶毅、杨振宁、施一公、潘建伟等知名科学家共同发起。

本文经授权转载自微信公众号“科学探索奖”。