世界级顶尖成果，为何出自这个实验室？

施一公的实验室

施一公和他的研究团队在实验室

　　核心提示丨“这张幻灯片是最简单的，也是最难得的。”在昨天上午的施一公研究组剪接体的三维结构RNA剪接的分子结构基础重大成果发布会上，清华大学生命科学学院院长、生命科学与医学研究院院长施一公打开一张照片，如是说。

　　这个诞生了世界级顶尖成果的实验室，究竟有什么与众不同之处？剪接体的三维结构，是如何一步步清晰地呈现在世人面前？昨日，大河报记者实地探访施一公团队的实验室。

　　探访丨废寝忘食做实验，每个人都是拼命三郎

　　“你只要去实验室就会有人。”昨天中午12点，发布会刚结束，记者询问施一公团队的闫创业博士，实验室中午有没有人在时，他这样回答。

　　施一公团队的实验室，位于清华大学医学科学楼三楼。记者进入实验室时，已经是12点15分。虽然正值午饭时间，但是实验室内，仍有不少人在埋头工作。

　　实验室如同一个布满试管、药水瓶、白大褂的森林，让人看着眼晕。施一公说，这项成果最大的困难，是样品准备。“也就是说如何让蛋白质服服帖帖、性质稳定，成为适合结构解析的样品。”

　　在实验室的摇床上，养着酵母。这些酵母承担着做成冷冻样品的重任。前期样品的制备主要由杭婧和万蕊雪承担。由于经验相对缺乏、没有师兄师姐可以请教，她们只能依靠阅读大量的文献和反复进行实验来不断探索前行。到了课题的攻坚阶段，每天在实验室工作14-16小时。即便在这样的工作状态下，也没有人敢松懈。“我们都很有危机感，因为我们知道这个课题的重要性，也知道很多团队都在做，而科学上只有第一没有第二，如果我们自己不沉下心来努力，一旦别人首先发表，我们之前的工作意义就会大打折扣。”万蕊雪说。

　　冲刺丨最后两个月，施一公团队每天“玩命写论文”

　　带领他们往前冲、努力拼的正是施一公教授。时间跳转到2个月前，这项研究的最后冲刺阶段。施一公带领3个学生每天“玩命写论文”。那段时间，他们每天写论文到凌晨，有时候甚至写到早上5点。“回到家6点多，躺下睡到8点又起来接着写。”施一公说，“身体极其疲乏，但精神亢奋，睡不着。”就连在送孩子回河南老家的火车上，4个小时的车程，施一公就埋头写了4个小时。某天凌晨3点，还在办公桌前写论文的施一公忽然尾椎抽筋，一动不能动，这样的突发状况吓坏了3个学生。休息了一会缓过来后，施一公起身在办公楼里快走了好几圈，终于才渐渐恢复。

　　跟着施一公一起“玩命写论文”的3位学生，就是这2篇文章的共同第一作者——清华大学生命学院闫创业博士，医学院博士研究生杭婧、万蕊雪。3人中，年龄最大的闫创业今年30岁，而杭婧和万蕊雪则分别是26岁和25岁。

　　“我的作用，主要是带这个团队讨论问题。我是打酱油的。”施一公开玩笑说。实际上，他的刻苦，带领这个团队一直向前冲。早在研究生阶段后期，施一公的刻苦在实验室是出了名的。在纽约做博士后时期，施一公每天晚上做实验到半夜3点左右，回到住处躺下来睡觉时常常已是4点以后；第二天9点左右又会准时回到实验室。当时他住在纽约市曼哈顿区65街与第一大道路口附近，离著名的中央公园很近，那里时有文化娱乐活动，但在纽约工作整整两年，施一公从未迈进中央公园一步。

　　挑战丨竞争对手这么多，做不出成果怎么办？

　　其实，早在10多年前，施一公就曾想开展剪接体结构的研究。“回国后，实验室刚建立起来，想找一些可以很快出成果的课题让学生们做，帮助他们树立科研信心。”施一公坦言，2009年，他的课题组开始正式进入剪接体研究的核心领域。

　　国内外竞争对手这么多，如果这个课题做不出成果怎么办？杭婧曾有过担心和怀疑。“我们选择从小处着手，试图从解析剪接体复合物中的一些重要组成蛋白的结构开始，逐步接近目标。”杭婧说，2014年初，团队首次报道剪接体复合物中重要组成蛋白Lsm七聚体及其在RNA结合状态下的晶体结构，文章发表于《自然》，给了大家极大的信心。

　　“我们的成功主要有三点。一是有三个学生，技术炉火纯青。二是很有胆识，找到正确的物种来做，并在计算方式上大胆改进。三是在合适时间做。现在清华有合适的冷冻电镜。”施一公总结，而我，在关键时候做一个判断。收完样品后，我说，只要有15埃的分辨率就很好了，如果做到15埃的分辨率，就发个文章，告诉大家我们也做了几年。结果算出来竟然有3.6埃。我们在今年整个4月份里做计算，那一个月突破连连、都跟做梦似的！

　　机遇丨幸运之神，何以垂青施一公团队？

　　3.6埃的分辨率是啥概念？施一公回答：几乎看到原子。他特别提出，如果没有清华大学冷冻电镜平台，是不可能完成这项成果的。

　　冷冻电镜相当于一个照相机，当前面提到的冷冻样品被送到冷冻电镜时，会生成很多数据。这就相当于一个三维的东西，拿二维照相机拍很多张照片，重构出三维模型。而这个三维模型，就是剪接体的三维结构。

　　在生命科学领域，研究蛋白质结构有三种主要方法：X射线晶体衍射、核磁共振以及单颗粒冷冻电子显微镜（冷冻电镜）。施一公说，早在冷冻电镜技术还远未成熟的2007年，清华大学就在上述三种方法中选择了重点发展冷冻电镜技术。

　　“剪接体很多人想做。我1995年做博士后，一位曾经获得诺贝尔奖的科学家说，剪接体做不下去，太动态。它被称为大家都想做的‘终极课题’。”施一公说，大家都知道这些东西是核心的东西。但是剪接体不敢碰，因为手段不存在，就是没法做。很低分辨率，看得模模糊糊。“真正有胆儿做，还不行，还得时机成熟。2013年初，在世界科研科学领域，冷冻电镜技术取得突破。打个比方说，以前的照相机技术不行，照片非常模糊，有层霜。2013年，这层霜去掉了。这时候，我们的研究才突飞猛进。”

　　施一公说，如果没有冷冻电镜技术，就完全不可能得到剪接体近原子水平的分辨率。“如果没有冷冻电镜肯定做不到今天的结果，而当年确实没想到冷冻电镜会出现飞跃性的进展。但是你不能等到万事俱备的时候才开始，那时候黄花菜都凉了。”