琴簫合奏之笑傲江湖曲
――邵煒、張淑貞采訪錄
來自周嘉偉組的博士研究生邵煒和張淑貞不久前在Nature雜志發表了星形膠質細胞通過Drd2/Cryab信號通路抑制神經炎癥反應的工作。這項工作揭示了多巴胺D2受體不同于傳統認識的新功能,即在星形膠質細胞中抑制其異常活化和神經炎癥反應,對理解多巴胺受體的生理功能,星形膠質細胞在腦衰老中的作用,并為藥物靶點篩選以延緩腦衰老和干預神經退行性疾病提供了有價值的依據。周嘉偉老師實驗室前期已經發表了幾篇關于多巴胺受體的工作,而這篇Nature工作則是他們實驗室第一次將多巴胺信號通路和神經炎癥兩個方向結合起來,因此十分有趣和引人關注。
對他們的工作,邵煒有一段精彩簡潔的評論,“生命是一個有機的整體,細胞與細胞之間的關系是不可或缺的生命形式。但是這些交流和關系是紛繁復雜,多種多樣的,我們的研究通過多巴胺受體的缺失發現了星形膠質細胞在神經系統炎癥發生過程中的一些作用。結果提示:星形膠質細胞在這一過程中存在與小膠質細胞不同的作用。我更傾向于認為它們之間存在著相互協調和相互制衡的作用。就總體而言,腦內膠質細胞之間的相互作用我們還知之甚少,對此問題亟待更多的探索。”的確,腦內神經元和各種膠質細胞之間有條不紊的動態互作的研究吸引了越來越多研究者的注意。
研究工作
邵煒是河北武安縣人,在軍事醫學科學院學習期間對神經科學產生了興趣從而來到神經所。張淑貞是山東平原縣人,本科是臨床醫學專業,而后獲得生理學碩士。他們有著均是博士研究生的相似性,并且相差一年先后選擇了周嘉偉研究組進行研究工作。周嘉偉老師十多年來一直從事著膠質細胞,多巴胺受體和神經退行性疾病相關的工作。
邵煒最初開展的工作是PD相關基因的篩選,雖然也發現了一些新的基因,但是在如何進一步深入時遇到了瓶頸,這也許能引發很多人的同感,然而思想的茫然于工作沒有實際的益處。之后,他和實驗室另一位師兄進行了合作,不幸的是大約半年后國外同行“搶先”發表了與他們類似的工作,這在科研領域競爭日益激烈,而我們的信息和資源又相對不對等的情境下似乎已經“司空見慣”了。后來,他開始了多巴胺D2受體與PD的工作。其實,在此之前,不少工作已經發現了在PD老鼠模型中伴隨有小膠質細胞的激活這一神經炎癥的表型,但大家都認為這不過是一個微不足道或不足為奇的多級反應而已,并沒有在他們理所應當關注的方向上分心。然而,在這些前期工作中積累的經驗和這些頗有價值的暗示的情況下,這次實驗室決定一探究竟,他們想弄清楚這驚人一致的巧合中的必然性,他們想證明其中由于慣性思維所致的疏忽,他們想推翻多級反應這一具有普適性和誘惑力的推論。考慮到課題的各種挑戰因素,下半學期周嘉偉老師促成了邵煒和張淑貞的合作。
于是,新的嘗試開展起來,利用體外培養分別敲除神經元,星形膠質細胞和小膠質細胞的D2受體,他們發現了僅僅在星形膠質細胞中敲除D2受體能夠引起小膠質細胞的強烈激活,初步明確了神經炎癥表型的特異性。體外實驗的結果并不一定真實可信,但已經讓人看到了欣喜的曙光,為深入開展工作增強了信心。第三年課題開始步入了正軌,他們通過體內和體外實驗確認了多巴胺受體作用的靶點。第四年通過條件敲除老鼠結合在體實驗,他們找到了下游CRYAB分子機制,然后總結工作開始投稿。其實為了清楚地揭示D2受體的作用,周嘉偉老師在他們發現基本現象前就訂購了條件敲除老鼠,事實證明在這件事上的確是未雨綢繆有備無患,所承擔的風險讓他們節省了不少時間。第五年主要是論文的修改和投稿。從2011年8月投稿到Nature,修改兩次,增補實驗,2012年11月正式接收,經歷了大概一年半的時間。一如所有激動人心的劇情,戲劇性的開始,和令人稱贊的結束,當然,最重要的莫過于環環相扣步步緊逼的曲折過程。正如史蒂夫?喬布斯最喜歡的一句格言,“The Journey Is the Reward (過程就是獎勵)”,劇情落幕后,再來回顧這段時光,那些迷茫掙扎的時刻,或許只是過眼云煙,付之一笑,而這段時光無疑成為人生一段奇妙旅程。
課題的進展在同行看來還是比較順利的,問及張淑貞時,她總結了幾個關鍵因素,一是他們二人對工作的投入和付出給予了基本的保障;二是二人有效默契的合作提高了工作的效率;三是課題的方向總的來說比較明確并且能激發興趣。當然,毫無疑問,各種頭疼的問題并非將他們當作例外對待,比如工作中多巴胺神經元相對于皮層細胞要更難分離;作為可以被激活的細胞的一種,星形膠質細胞和小膠質細胞在原代培養過程中難以保證不同批次培養的細胞的反應程度類似等諸如此類的棘手問題。與其說前面講到的這些困難讓他們束手縛腳,倍感壓力,倒不如說這些僅僅是一些小序幕,更大的挑戰還在后頭虛位以待。張淑貞不無感慨地說,回想起來,壓力最大的時期還屬整個投稿過程,其中漫長焦急的等待如同一個眾人期待的藥物要經歷的臨床前和臨床實驗,或是燃放煙花時偶然碰到的超出預期時間的引燃,又或是早起登頂等待日出卻又置身于烏云密布之中的期待而又煎熬的過程。稿件投出的返回意見提出了“苛刻”的問題,來不及多做遲疑,迅速從國內外要了相關的敲除和轉基因小鼠,然后用MPTP藥物制模,這一過程伴隨如過坐山車般的刺激和驚心,更有如暗霧中沿著一個朦朧的亮光尋找出口般懷揣希望和焦躁不安。終于他們欣喜地看到了文章被Nature接收,就像看到藥物終于應用上市,煙花終于砰然綻放,朝陽終于穿破云層。個中滋味,若不是親身經歷恐怕真是難以完全體會。回顧這段比較煎熬的過程,自然也是他們不斷完善的過程:完善文章的內容,完善求證的角度,完善結論推論,當然還有對耐心的磨練。
合作
科研發展到今天在很多方面需要多個人,多個實驗室,甚至多個研究機構的共同合作才能夠完成。他們都認為從幾年的合作過程中受益匪淺。具體地說,就像一個戰壕的戰友,首先是精神上的相互支持,一起奮斗,遇到難關心理上會更加從容;再次是工作中,有討論,有爭執,實驗中相互協作,使得實驗更可靠有效。張淑貞講到,他們并不鋒芒的個性對二人合作的維持是很有裨益的,并且她還要感謝邵煒過去基本一人承擔了耗費體力的差事。另一方面,邵煒認為,張淑貞做事認真細致并且動物手術技術一流,完成了不少他認為自己做得不好的實驗。在這個過程中,他們逐漸培養了配合,互助和妥協的團隊意識。好比琴簫協奏,協同演奏實現了表演整體的交融和恢弘,使得兩種樂器取長補短,相得益彰。這些是單兵作戰不具備的好處。
生活
科研工作之余,邵煒喜歡籃球,在球場上他認識了好友,鍛煉了身體,還放松了身心;暴走,欣賞城市和觀察人群,靜靜思考;讀書,樂以忘憂,不知老之將至;電影,體會各種異樣人生。“現階段的科研工作是人生路途中的一個路標,它不是everything”,這是邵煒個人對科研的注解,至繁歸于至簡,至誠歸于至樸。而對于張淑貞來說,作為一個科研工作者,來到神經所后,她將主要精力放在了實驗上,對工作之外的事情留心較少;作為一個普通人,在此期間,她找到了自己的另一半,愛人并非從事科研工作,并且半年前他們有了自己的孩子。家庭給了她更多的親情,理解和包容。
驀然回首
大家都很關心實驗過程中的心態問題,回溯過去幾年,他們很有默契地認為,實驗過程中的失敗其實是家常便飯,陰性的實驗結果,反復的推倒重來,不會因為它們的不招待見而有所消停。從開始的急躁,甚至抓狂到后來的冷靜分析:能不能換個方法,積極地去解決問題,大不了重頭再來而已。這樣的轉變一方面是客觀上經歷了一些實踐后慢慢養成的習慣,另一方面是主觀上逐漸懂得要真正做事就必須一點一滴,想一下子成功或獲得突破并不現實。換言之,就是把一種浮躁的心情轉化成了平靜的心態,對結果既不看得太重更不能忽視覺得無所謂。
就他們的課題來說,雖然一開始他們就發現了多巴胺D2受體可以調控腦內的膠質細胞的激活,但是多巴胺D2受體在星形膠質細胞的表達一直讓人糾結的問題。因為多巴胺D2受體主要是表達在神經元上,在機體的運動和情感的調控過程中發揮著不可替代的作用,而他們的表型是在多巴胺D2受體全部敲除的小鼠上得到的。雖然也有研究工作表明它表達在膠質細胞上并可能發揮重要的功能,但是,他們還是需要親自證明星形膠質細胞細胞上多巴胺D2受體的蛋白表達。因此,他們嘗試了配體結合實驗,體外給予多巴胺受體激動劑檢測下游信號變化,免疫組化和免疫熒光等多種方法。僅是多巴胺D2受體的抗體他們就自己做了3種,買了2種,對于多巴胺D2受體的抗體的驗證工作貫穿了他們的整個實驗過程之中。當結合了各種全部敲除和條件敲除的小鼠驗證這些抗體后的結果和使用很多文章都運用的抗體得到的結果都不能很好的說服自己時,沮喪和煩躁的心情可想而知。
幸運的是,事情發展到后面總有轉機,堅持的力量在此刻顯現出來。真正使他們確信自己做的是對的是在他們的雙重條件敲除小鼠制備出來之后,用它們還能重復在全部敲除小鼠上的表型。實驗過程中,他們時常將信將疑,而周嘉偉導師則給予他們一貫的精神支持。懷疑一直存在,最懷疑的不是同行,不是審稿人,而是自己。“直到現在我才完全相信自己”,邵煒如釋重負地對張淑貞說到。“事實證明我們的堅持是正確的”,張淑貞說,“只有自己真正認可自己的實驗才能更好地將課題做好。”因此不夸張地說,研究生的經歷,又是對固有成見的打破和嶄新思維方式的構建的過程。
在課題的進行過程中,自己的思考當然很重要。邵煒在回顧時說到,“有idea不是問題,但是有一個新穎的idea就不太容易;有一個新的,而且能夠去嘗試的idea就更難了。當我每次產生一個能做的實驗的想法時,首先就是興奮,躍躍欲試。但是,當發現做的過程結果的不易分析,其意義又如何衡量,或根本無法實施時,自然會猶豫是否應該堅持自己的想法。畢竟時間,精力,資源都是有限的。當面對疑惑時,我發覺努力的去學習基礎知識,學習文獻,和老師同學討論,冷靜的分析問題,然后做出相對正確的判斷是必須的。徒勞的鉆牛角尖也是有過不少回,消極的回避也是常常出現,但是這些都沒有任何用處,只有盡快走出陰霾,也許是最好的選擇。”看來,如何思考的確大有學問。而且,思考之外,還得必須由自己走過一段路途,沿途風物了然于胸后,才能達到王國維講的“驀然回首,那人卻在燈火闌珊處”這一做學問的最高境界。
談及科研對自己的影響,邵煒說,科研讓他變得更有耐心,讓他成為一個能做事,愿意做事的人;科研讓他變回小孩子,凡事都想發問。而張淑貞說,自己并不是有很強烈的愛好,想來是比較適合自己好靜的性格。過去的努力和收獲為他們面臨的新的人生選擇做了良好的鋪墊。未來,邵煒會先找到一個喜歡的實驗室從事博士后研究,進一步希望做一個比較純粹的探索者。張淑貞則會結合自己的醫學背景,去華山醫院從事博士后研究工作。神經所的經歷,伴隨新征程的開啟成為難以忘懷的記憶。
琴簫余韻
實驗科學在于探索,這個過程沒有一勞永逸的設想假說,也沒有一步到位的完美策略。企圖找捷徑,求速度,或可稱之為智力上的懶惰。所里有一句張香桐先生題寫的警句:業精于勤荒于嬉,行成于思毀于隨。事實如此,人本身是有惰性的,自身驅動力的產生必有外界因素的推動。曾國藩說,世間事有一半是“有所激、有所逼”而成的,此話不假。他們二人幾年合作的一路經歷和最終收獲,印證了藏人說的“幸福是刀口舔蜜”。把科研工作比作刀口舔蜜,那么也只有經歷了刀口的鋒利和凌厲后得到的蜜汁吮吸起來才有其滋味。
筆者在想,采訪他們于我們的意義在于,了解他人越多,個人在這相似路途中的相似的酸甜苦辣和喜怒哀樂也就越不足道,你看到周圍形形色色的人何以如此,發生在你身上的事不過是必然中的一部分。慶幸的是,這些必然又是被走在朦朧霧靄中的每一腳步,每一抉擇所掌控和塑造的。
邵煒和張淑貞二人在神經所的科研工作中合奏了一首悠揚動聽的笑傲江湖,琴簫聲畢,音律已是回響,然而余韻不絕于耳。
(作者:尹陳)
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