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西农副教授拿下“教科书级”成果:冷门缺经费 学生理应...

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发表于 2019-2-15 21:12:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
西农副教授拿下“教科书级”成果:冷门缺经费 学生理应署一作

以下内容综合自Bioart report、北京青年报


“这项成果的背后有着很多鲜为人知的曲折故事。文章如何从投Science到最终发表到NC?一个科研管理工作者如何重新回到学术界?”


因为《自然·通讯》杂志一篇科研论文,西北农林科技大学许晓东副教授和他的团队走入公众视野,这个仅有三个人、科研经费不足的团队,攻克下“可入教科书级”科研成果,首次在病毒中发现朊病毒,这一发现或为阿尔兹海默症的防治带来曙光。



1月21日,西北农林科技大学生命科学学院许晓东课题组在Nature Communications杂志在线发表了题为A viral expression factor behaves as a prion的研究论文,报道了第一个由病毒编码的朊病毒,具有重要的创新意义。


2016届硕士研究生南昊为该论文第一作者,许晓东副教授为通讯作者,陈红英教授和英国肯特大学Mick Tuite教授为共同作者。


许晓东介绍,因为研究尚处实验阶段,没有申请到科研经费,买耗材都要一毛一毛的讲价,他的研究生南昊毕业三年不拿资助,靠打零工坚持做实验,经过近十年努力,许晓东团队攻克下被外国专家认为不可能完成的任务。


实验意外发现课题


灵感源于一次意外的实验结果。2002年,仍在英国雷丁大学攻读博士学位的许晓东,在一次实验中发现,一个名为LEF-10的杆状病毒蛋白出现在了浓缩胶里,并且信号非常强烈。然而,许晓东多方查阅资料都没能了解异常信号出现的原因。


2009年,许晓东和妻子陈红英回到国内,于西北农林科技大学生命科学学院任教,并建立起实验室。为了实验室的运转,许晓东也做一些其他课题的研究,但浓缩胶里的LEF-10一直是他抹不去的心结。


经过反复摸索实验,许晓东猜测,浓缩胶中的LEF-10可能是朊病毒。此前,科学界曾在动物和真菌中发现过朊病毒,但还尚未有人从病毒中发现朊病毒。这个猜测让许晓东兴奋起来,然而,提出假设到论证结果之间,仍有很难迈过的鸿沟。


为了鉴定LEF-10是朊病毒,许晓东从国外研究者那里借来了酿酒酵母Sup35p鉴定方法,该方法由已故的著名生物学家苏珊·林德奎斯特建立,但此前仅用于酵母领域朊病毒鉴定。国外的研究者曾告诉许晓东,这个实验非常“tricky(棘手)”,即使拿到鉴定方法,也很难获得实验结果。

经费人力不足仍然坚持


实验过程,有着不为人知的艰辛。许晓东介绍,生物实验出结果一般都比较快,但国内在朊病毒鉴定领域尚属空白,很多技术手段不成熟,失败是家常便饭。“别的实验要做出一张图,一两天就够了,我们却需要一两个月”。


更艰难的是经费和人员的短缺。因为实验尚停留在假设阶段,许晓东申请不到科研经费,靠着入校时的科研经费和学院的支持,他支撑了近十年的科研工作,“我后来算了一下,我总共的科研经费是48.5万”。因为经费短缺没有招生指标,2016年许晓东的硕士研究生南昊毕业后,因为热爱这个课题,成为许晓东实验室的编外人员,不拿任何资助,甚至需要在外打零工养活自己。


付出终有回报。许晓东团队首次在病毒中发现朊病毒,这也将为治疗阿尔茨海默症带来曙光。据了解,朊病毒是一类具有感染性的特殊蛋白,这种蛋白能将某种构象在同种蛋白甚至不同种蛋白间传递,最终导致所有蛋白都发生变构。20世纪80年代,科学家们在研究传染性海绵状脑病时发现了朊病毒的存在。美国生化学家斯坦利·普鲁西纳因发现朊病毒获得了1997年的诺贝尔生理学或医学奖。


近年来,科学家们陆续在动物、植物、真菌和细菌中都发现了朊病毒。但是,作为自然界中数量巨大、种类繁多、分布甚广的生命形式,病毒中是否存在朊病毒一直不为人所知。如今,许晓东团队的研究填补了这项空白,并且由于疱疹病毒感染与阿尔兹海默症之间存在关联,这一研究或许为阿尔兹海默症的防治带来新的曙光。




学院:基础性研究确实难获经费 将尽力予以支持


西北农林大学生命科学学院院长郁飞介绍,许晓东所从事的是基础性科学研究,相对于一些应用性的研究,确实更难获得科研经费。学院在了解到许晓东的困难时,也尽力为他提供一些支持。


郁飞告诉北青报记者,他评判科研人员的一个重要标准是他的工作状态,看到许晓东团队努力工作的情况,郁飞在一些考核指标上也尽力为他创造更为宽松的条件,“不会用一些条条框框的东西卡他”。此外,学院也曾给予许晓东资金和硬件设备方面的支持。“基础科学研究也许不能立马服务国民经济,但这不代表基础科学研究不重要,我一直认为我们国家科研能力的提升,原创性的基础研究是非常重要的”,郁飞说。


郁飞介绍,许晓东的研究成果发表后,学校、学院多个层面已经开展工作,将为许晓东提供支持,“未来三年的科研经费已经落实了,南昊也可以继续跟随许晓东读博士”,郁飞说。


对话副教授许晓东与学生南昊


北青报:当时国外的专家说您做不出来?

许晓东:外国专家人也都很客气,我们联系要鉴定系统时,也都很爽快的给我们了。但是因为这个鉴定系统是针对酵母的,而我们做的是病毒,存在一定的壁垒,他们也说想要获得结果很“tricky(棘手)”,我们之前完全没有做酵母的经验。


北青报:实验过程中遇到了哪些困难?

许晓东:困难很多,失败过很多次,一般的生物实验得出结果都很快,但我们这个实验用了4年多的时间,主要这个实验的技术不好掌握。在朊病毒鉴定领域,国外已经开展了二十余年,但此前国内基本没有人做过。我们肯定不是第一个引进该鉴定系统的团队,也有别人引进过,但是实验难度太高都放弃了。




经费紧张 买东西要一毛钱一毛钱讲价


北青报:总共花了多少科研经费?为什么在申请科研经费时遇到一些困难?

许晓东:我过后统计了一下,整个课题最后的花费大概是48.5万元,其中包括30万的人才引进经费和学院支持的一些费用。像生物学这样一些还处在假设阶段的课题,一些科研经费不太可能给予支持,因为在实验做出来之前谁也不知道他的价值和意义。


北青报:实验中会受到经费短缺的影响吗?

许晓东:那肯定会,为了坚持完成这个实验我们也想了很多省钱的办法。有一次我到哈尔滨讲座时,说到我们用了一个很贵很贵的培养皿。一位听众以为我用了特殊的仪器,我一描述,他才发现就是实验室常用的培养皿,四十多块钱一个。但实验中要用很多这种培养皿,我们经费紧张,就买不起,还是其他老师资助的。就连实验室买离心管时,一包十几块钱,我们都一毛一毛的往下讲价。


北青报:您的夫人陈红英教授也支持了您一些科研经费吗?

许晓东:她当时在蓝耳病病毒研究方面取得了一些成果,但是因为要为我这个研究争取一些经费,就暂时放弃了蓝耳病毒方面的研究。


北青报:过程如此艰难,有想过放弃吗?

许晓东:真的没想过放弃。因为在生物领域发现一个新的课题是很困难的,而且我认为这个课题是能够出现重大突破,在做的过程中发现一些曙光,因此,不管多难也得做下去。


学生贡献大 理应署第一作者


北青报:南昊是您的研究生吗?他在整个课题中主要负责什么?

许晓东:南昊是我13级的研究生,到他2016年毕业时,我没有博士生招生名额,当时有其他老师找他,但是他还是继续跟着我做实验,成为我实验室的编外人员,因为经费也紧张,也没给他资助。这个课题中,大部分的实验都是南昊做的,我只参与了一小部分。


北青报:网上很多人说您给南昊署第一作者非常高尚,您怎么看?

许晓东:这个课题绝大部分工作都是南昊做的,我只是做一些指导性的工作,所以他理应是唯一的第一作者。


将为研究阿尔兹海默症带来曙光


北青报:您这个研究对阿尔兹海默症研究有什么关系?

许晓东:现在已经有很多研究发现病毒感染与阿尔兹海默症发病之间存在相关性,但是还不清楚具体的关系是什么。我们的研究就是要找到这种关联性。我们现在在别的病毒中发现了朊病毒,如果在人的疱疹病毒中发现朊病毒,这个链条就会更清晰一些,以帮助确定阿尔兹海默症的病因。


北青报:论文发表之后,下一步的研究方向是?

许晓东:因为我们这个研究属于领域开拓性的研究,往下可以研究的东西非常多。但是目前我们面临的最大问题是这个队伍要稳定下来,比如南昊的去向问题。


学生南昊:三年没拿钱 靠打零工挣钱帮老师做实验

作为此项研究的第一作者,南昊2016年研究生毕业后成为许晓东实验室一名编外人员,三年来他不拿资助,靠自己在外打零工坚持做实验。南昊说,紧缺的实验经费也锻炼了他的能力,这样的训练将使他受益终生。


数百篇文献,上千次实验,想做“改变教科书中一句话”的研究


北青报:什么时候跟着许老师做这个项目?2016年毕业时为什么不选择继续读博或者就业?

南昊:我从2012年大四时就开始跟着许老师做研究,2014年开始做朊病毒这个课题。2016年毕业的时候,许老师没有博士招生名额,当时也有其他老师找我读博,但是我很喜欢这个课题,也希望跟着许老师继续研究,就留下来了。当时已经签了待遇不错的其他工作,本想利用闲暇时间做实验,但是精力跟不上,就辞职专心做实验了。


北青报:从2016年毕业到现在经济来源是?家里人支持你这种选择吗?

南昊:毕业之后,我主要是靠在外做一些兼职来养活自己,兼职也都是和本专业相关,比如给一些科技公司做顾问之类的。家里人刚开始也不支持我,毕竟这是一个不同于常人的选择,我就是不断给他们“洗脑”呗,告诉他们我所做研究的重要性,因为这可能是改变教科书中一句话的研究。我妈妈倒是一直很支持我,因为她觉得我从小到大没干过不靠谱的事。


北青报:做这个课题的难点在哪?

南昊:这套鉴定系统是国外专家发明的,基本都是出自一个师门的学者,很多实验方法他们是手把手的教,并不会详细写出来,我们很难掌握。我大概精读了400多篇核心文献,当时有个实验我们做了六个多月,实验中用到的滤纸用手按实有60厘米厚(6张大约3毫米厚)。

经费不足 捡砖头做实验


北青报:科研经费紧张会有什么影响?

南昊:实验过程中很忙不觉得有什么,现在回想起来确实有些辛酸。有一次实验中需要配重,一般实验室都会采购金属块等,但我们没有经费,我就去楼下的花园里面捡砖头,自己敲碎到合适的重量。但我认为科研经费的紧张也从另一方面锻炼了我的能力。一些经费丰裕的实验室,有时候会花钱雇外包做实验,其实作为学生什么也没学会。因为我们经费紧张,所以一切实验都得自己上,像有个实验我就做了一千多次,那这样的训练对我一辈子的科研都是有好处。所以我认为科研经费很重要,但不能经费多到花钱解决而不动脑子的地步。


北青报:有网友说你们会不会数据造假?

南昊:这个肯定不会。我们所有的实验数据都是经过多次反复验证的,以证明这个实验数据不是偶然得出的。一些国内同行在发表论文时,会将审稿人意见去掉,因为担心其中一些专家指出的尖锐意见会影响论文发表。但我们全都保留了,因为我们这个研究领域太新了,之前也受到过一些质疑。所以我们将业内顶级科学家的审稿意见,包括一些质疑和批评都保留了,并且对这些质疑、批评做出回应,我们敢放出来,也是因为我们的结论是经得起考验的。


特别分享



《病毒编码的朊病毒》


文丨许晓东 博士






(向上滑动查看内容)



“此时此刻,我账面上剩余的经费不足千元。只能说,对于我们这样的小课题组,原始创新的风险是巨大的。这条路很大的可能是越走越窄,以至于最终面临没有经费没有研究生的窘境。然而,我们终究是幸运的,终于活着看见了今天的朝霞。”


持续很多年的研究终于隐约看见了终点,趁着投稿期间空挡,陆续把这段历史整理出来。


2001年11月到了英国雷丁大学Ian Jones教授实验室后,第一个项目就是表达5个杆状病毒晚期因子。因为这类蛋白可能有活性,所以在大肠杆菌和昆虫细胞中的表达量可能会有所不同。为了检测蛋白的产量,就要做Western blot。做这个工作,转膜时一般都把浓缩胶剥离扔掉。因为我以前没做过,就把整块胶都转了。压了X光片后发现,LEF-10泳道浓缩胶位置有很强的杂交信号。当时觉得可能是样品没有煮好,但重复了几次还是这样——这引起了我的兴趣,因为在我有限的阅历里没见过这个现象。那一段时间我经常到图书馆查生化方面的书和期刊,看看这是不是一个未被发现的现象,但一无所获。


因为老板的HIV项目下来了,他把我转到新项目,原来表达那几个蛋白的工作告一段落。老板把这部分工作写了一篇文章,连续被几个杂志拒了之后,2004年发表在Virus Genes上。虽然这个工作已然结束,但浓缩胶那个事一直萦绕在心头,挥之不去。为什么呢?这就要扯远一点了。当年读研的时候做的很不顺利,硕士毕业后坚决去了中科院微生物所科技处,从事科研管理工作。那份工作很清闲,闲来无事就学网络和Linux,再无聊的时候就读各类项目的申请书什么的。因为我已经跳出了具体的研究领域,所以我更能从一个前所未有的高度去审视这些课题。读的多了我就发现,一个好的课题——也许做的时候仅仅着眼于局部——必须立意高远,必须有生物学上的普遍意义。正是这个背景,导致我在看到了浓缩胶中的信号后,立刻觉得这个现象很可能具有某种潜在的意义。


此后我一直断断续续地做一些lef-10相关的工作,想看看浓缩胶里到底是什么玩意。通过镍柱洗脱曲线,我判断这个“复合物”不均一。纯化后的“复合物”可以超离心离下来,推测分子量非常大,已经不是真溶液了。离心下来的东西重悬之后用苯酚氯仿抽提,能从里面提出DNA和RNA。然后这个实验就进行不下去了——因为不知道在不花钱的前提下还能做些什么,只好往功能上做,看看lef-10有什么生理功能。正好实验室有RedET敲除系统,把lef-10敲除之后无法重组出病毒,奇怪的是用lef-10也拯救不回来。后来隐隐地觉得哪里不对,仔细检查序列,才发现lef-10和必需基因VP1054重叠,敲除lef-10时把VP1054也给敲除了,乌龙了。这些结果2006年2月在组会上讲了一次,当时老板也没表示什么特别的兴趣,加之不知道如何在不影响VP1054的前提下敲除lef-10,这件事就放下了。


2009年决定回国到西农工作,回国之前和老板说未来想做杆状病毒方面的工作,老板把全套杆状病毒的材料给了我们。当时我就想集中精力做做lef-10。刚回来那段时间我一有机会就问别人是否见过这种现象(其实当年在英国的时候也是这样逢人就问),问到的人都说没见过,这更加坚定了我做下去的决心。之后的进展异常缓慢,在英国做过的很多实验都重复不出来。2011年10月我在组会上把之前所有的关于lef-10支离破碎的工作总结了一遍。当时还和prion比较了,觉得它们的差异蛮大的(Sup35和Aβ-42虽然号称抗SDS,但不能加热水煮,而lef-10在SDS中即便煮10分钟也不解离)。最后我在PPT中提到未来要做的工作:1、确定是complex还是polymer;2、找到与此相关的模体(motif);3、在其他的杆状病毒中lef-10是否也有这种现象;4、Lef-10的生理功能是什么,这种现象与其生理功能是否有相关性。


由于“复合物”的难解离特性,当时推测可能是共价交联,于是让赵钰把可能参与交联的氨基酸残基都突变了,但结果充斥着矛盾,似乎说明“复合物”与共价交联无关。其中截短突变LEF-10(27-78)能形成阶梯状条带,我觉得形成这个阶梯应该与形成“复合物”的机制是一致的,就让当时在实验室做本科毕业论文的南昊纯化了LEF-10(27-78),送出去打了个分子量质谱。结果是,这些阶梯的分子量是严格的倍数关系,证实了“复合物”不是交联的推测。这个结果非常重要,它直接导致了我们把后续的研究转到蛋白质聚集上来。当时南昊的另一部分工作是做蓝耳病病毒几个蛋白的酵母双杂,2013年5月写本科毕业论文时他问我写哪个,我说就写质谱,后来他觉得工作量太小就没写。很久以后他才理解这个实验的意义有多大。


因为找到了蛋白质聚集这个正确方向,未来的研究就不会太盲目了。之后就是安排赵钰在细菌中做一个诱导聚集的实验,结果很好,支持了当时的一个直觉——LEF-10可能是个类似prion的蛋白。2013年整个暑假我都在平台上用荧光显微镜一遍一遍地找昆虫细胞中LEF-10的聚集状态(最初的目的是看LEF-10在细胞中的定位)。得力于leica正置荧光显微镜超强的激发光源,原生启动子表达的lef-10-GFP可以在光漂白之前很短的时间内被观察到。连续看了几天的镜子,眼珠子都快爆出来了,突然某一天看到视野里一个细胞中密布着针尖一样大小的荧光,与大量的发着暗淡绿色荧光的细胞不同,这些小的荧光点衬托在完全漆黑的背景上。因为之前不知道生理状态下的聚集是啥样的,所以很难发现这样的细胞。一旦抓到第一个这样的细胞后,再找就不难了。这些细胞都有一个共同特点,就是背景漆黑。当时我脑袋里迅速出现一个词——prion,因为只有prion才能使所有可溶的构象全部变成聚集的。我马上设计了一个用流式细胞仪研究细胞裂解液中诱导聚集的实验,不幸的是失败了。不管怎么说,观察到的细胞中的聚集加上赵钰的细菌诱导实验,我已经非常确信prion这个推测了。


2013年10月9日我在组会上把之前所有的结果讲了一遍。对照酵母中prion的鉴定标准,我们目前面临着巨大的技术障碍:聚集倾向太严重、没有表型、可能需要一套酵母鉴定系统等。但是我也为这个研究勾画了美好的前景:“证实LEF-10是prion能为‘prion广泛存在假说’提供更多实例。目前prion只在动物和真菌中被鉴定,我们的工作可以把这个范围扩展到病毒。从更广泛的生物学意义上来说,如果prion是广泛存在的,那么获得性遗传也可以存在。”


之后我就开始看酵母prion的文献,这个领域实在是太陌生,以至于很长时间都没有什么切实可行的实验策略。2014年5月份,蒋向从北大回来,准备本科毕业答辩。他组会的时候讲了一篇酵母prion的文献(Cell 2009,137:146-158),听的过程中我忽然觉得我们需要的就是这样一个酵母鉴定系统。当时我就说,这个系统对于我们太重要了,一定要把它要来,要不来的话也要想办法派个人去美国做。紧接着,6月20日组会上我讲了prion发现以来的进展,最后把prion的核心特征总结为:1、能以两种稳定的状态存在;2、一种状态可以转换成另一种状态(自发/诱导);3、在某种情况下,后一种状态可以“治愈”;4、存在状态可遗传。并且明确提出,酵母系统对于我们来讲是一块敲门砖,是让科学界承认LEF-10是prion的必由之路。


2014年7月份我给美国的Randal Halfmann(上面提到的那篇Cell的作者之一)写信要酵母系统,他很快就回信答应给我们,但需要我们提供FedEx账号。折腾了一圈,再写信他就不回了,直到12月份他回信说清理垃圾邮件的时候发现了我的回信,问我还要不要酵母。因为与Randal的联系中断,只好求助于英国肯特大学的Mick Tuite。当时陈红英正在英国,她联系上了Mick,Mick答应把酵母和质粒邮到中国。2014年10月份酵母和质粒寄到了,当时我没想好让谁做,因为酵母实验涉及极其复杂绕脑的遗传学知识。还没等我仔细考虑,南昊就主动接手了这个工作。虽然Randal和Mick都提到了这套系统tricky,当时我们谁都没太在意,事实上后续的实验确实面临很大的挑战。直到2016年南昊硕士毕业,他都一直在折腾这套系统,但不管怎么说,这时已经确认lef-10在酵母里确实表现出prion特征。2016年南昊写毕业论文时纠结是把lef-10定为prion还是prion-like,答辩的时候周恩民建议我们还是写成prion-like。他的建议是对的,这里确实缺少几个关键的实验证据。这段时间周新宇做了一些lef-10聚集与功能之间关系的实验,加上以前做的林林总总(不包括酵母的工作和细菌中诱导的结果),2016年春天发到了Plos ONE上,为的是学生能硕士毕业——这个结果发的还是很心疼的,后面会说。


因为酵母系统太麻烦,加之我也没了后续的研究生,南昊毕业之后很难找人继续把酵母的工作做下去,所以我在2016年暑期前设计了一个基于大肠杆菌的prion鉴定系统。南昊初步试了是工作的,于是他放弃了毕业后的工作,整个暑假都在验证这个系统,但不知道为啥,这套系统突然就不工作了,导致南昊很是郁闷。或许为了补偿这个失败,南昊决定留在实验室把lef-10做完。2017年一月份,突然Science上发了一篇发现第一个细菌prion的文章,这让我们异常兴奋,毕竟这是酵母圈子之外的人发现的非酵母prion(2016年5月份发现植物prion是酵母圈子里的人做的)。这篇文章也让南昊和我有了紧迫感,这么短的时间内prion就拓展到了植物和细菌,很难说没有人盯着病毒。从这时开始我们才真真正正按照一篇文章的要求去补充实验。我和南昊讨论了很多次,最后把SDD-AGE和治愈作为必需的数据。后来我们俩扯了很长时间的皮,南昊希望我写出个文章的框架,他好往里填图;而我希望他把图做出来,我才能根据图写文章。不管怎么说,7月份文章已经有了点影子,南昊、我和陈红英也逐步捋清了文章中需要放的内容了。按照Nature和Science短文的格式写,只有4幅图的空间,文字也要控制在2000字以内,很是难写。我和南昊确定的4幅图分别是:1、故事的引子——聚集与否影响晚期基因表达;2、酵母系统鉴定lef-10 prion特征;3、鉴定prion结构域;4、细菌中的诱导实验。这里有个严重的缺陷,就是缺少在原生系统中prion特性的结果,因为这部分数据已经在Plos ONE上发了。要是没有这部分工作,这篇文章的水平会大打折扣,太闹心了。


时间往回拉一点,2017年5月9日,lef-10 cPrD(prion结构域)十个点突变在病毒上的拯救结果出来了,其中L21点突变的结果很特殊——活性比野生型高很多,当时我就意识到这个突变可能是不聚集的,野生型是因为过表达聚集了,所以表现出的活性不高。于是南昊在忙完手头的其他工作后,开始做原生启动子的拯救实验,还构建了两个gp64启动子控制的lef-10用于做过表达诱导。我的预期是,在原生启动子控制下,突变型与野生型相比,活性一致或者低一些,一旦过表达诱导出prion状态后,突变体就会表现出高于野生型的活性。由于寄予了厚望,实验结果让我心里拔凉拔凉的,原生启动子(非常弱的启动子)表达的突变型的活性还是比野生型高。我早晨看完结果后就回到办公室发呆,之后在走廊看见南昊,他也是一脸沮丧。我在办公室琢磨了一上午,突然间豁然开朗——最大的可能是,实验中lef-10已经是过表达了,要想不过表达,只能通过降低感染复数来实现。南昊马上重新做实验,把病毒做系列稀释,从很低的滴度开始感染细胞。2017年9月8日下午4点在平台上跑了流式,回到办公室后立刻开始分析流式的数据,折线图很快就出来了,一切都和预期的一样。虽然折线图异常丑陋,我、陈红英和南昊三个人依然对着屏幕激动不已。我们憧憬着未来,聊科学,聊哲学,聊了很晚才回家。正式的结果是12日出来的,困扰了我们很长时间的原生系统功能部分终于有着落了。


因为prion影响功能的结果很好,加之篇幅限制,我们痛下决心把赵钰的细菌实验去掉了。其实这个实验设计的非常巧妙,Julian Hiscox(陈红英以前在英国的老板)曾经高度评价了这个结果。但是由于从方法到结果都比较烧脑,几句话很难说清楚,于是乎我们把图四换成了L21突变相关的几个实验结果(还有一个重要原因,就是细菌实验里的点突变和酵母中的不一样,结果很难解释)。至此,文章的框架终于定型了。


之后就是一遍一遍修改论文,因为论文本身就很短,我们几乎一个词一个词地讨论怎么写。为了等一个关键的SDD-AGE照片,直到11月初才定了初稿。然后分别送给几个同事帮着看看,他们(郁飞,赵天永,崔洪昌,沈锡辉,刘夏燕)都给出了很好的建议和意见。给我老板Ian Jones看了之后他觉得我们的工作很好,他没想到我们能把lef-10做到这个程度,之后还花了不少精力给改稿子。我们也把文章草稿发给了肯特大学的Mick Tuite教授(就是前面提到提供酵母系统的),11月20日才收到Mick的回信(第一次发给他的e-mail他没收到。这里需要提醒大家,给老外发邮件,要避免任何汉字字符,老外的反垃圾邮件程序经常把汉字看成乱码),老先生提了很多绝对内行的意见——毕竟他是酵母prion领域元老级别的人物。我们逐条认真地给他写了回复。因为他提供了酵母和方法、还修正了很多关键的说法,我们邀请他作为文章的共同作者。Mick回信欣然同意了我们的提议,然后逐字逐句把文章修改了一遍。在论文造假猖獗的年代,Mick能同意成为从未谋面的研究组论文的共同作者,本身就是对我们结果重要性和可信性的肯定。先前赵天永看了我们的SDD-AGE照片,坚决建议我们换掉,因为杂交的结果太丑了。事实上,Mick的酵母有别于美国的系统,它用的是sup35原生启动子,表达量低得可怜,这么丑的照片也要花费一到几个月的时间才能拿到。也许就是因为丑,Mick才认为这个结果是真实可信的。


2017年12月5日收到Mick的修改稿后,当天我们就把文章改好,下午就在Science网站上提交了。此前南昊查了所有编辑的背景,我们选择Stella M. Hurtley博士作为编辑。 Stella具有蛋白质折叠的研究背景,以前Science发表的prion相关的文章都是她编辑的,包括年初细菌的那篇文章。投稿系统显示稿件6日到编辑手中了(状态是Under evaluation),11日显示为To Advisor,这个状态一直持续到15日,然后又变回Under evaluation,然后很快就收到拒稿信。这个结果对我们是个小小的打击,毕竟1月份Science上发的细菌prion的文章是没有原生系统实验的,所以我们乐观地认为我们的论文至少能送审。


由于我情绪有些低落,之后就是南昊负责把论文投到Nature Microbiology和Nature Cell Biology,当然也都因为领域不适合被拒了。此时南昊还是很乐观,他乐观的情绪让我低落的心情渐渐平复。再往下投的话可以选择Nature Communications和PNAS,我和南昊讨论了很多次,最终决定投到NC,毕竟它的影响因子高于PNAS。


花了一段时间把短格式改成长文格式,2018年2月17日(正月初二)投稿。第一轮审稿很快,3月20日就回来了,审稿人1和3评价都很好,只有审稿人2提了很多基础病毒学的问题。之后我们花了很多时间补实验,一直到了8月9日才返回去。第二次审稿就没那么快了,写信问编辑,编辑说审稿人2联系不上,所以又找了一个审稿人,到了10月9日才收到审稿意见。此时只有审稿人1还有一个问题没解决,我们查了好多文献解释他的疑问,然后10月23日投回。到了11月23日收到了编辑原则上接收的邮件。


整个投稿过程持续了将近一年,从最开始的心潮澎湃到后来的波澜不惊。其实仔细想想,科研的最大乐趣在于搞清楚困扰你心头的疑惑,写文章是这个过程的终点,也是这个过程的副产物。其实,发文章不就是向科学界宣告自己的发现么?按道理发表在哪种级别的杂志都是无所谓的事情,但是名利世界,谁人又能坦然面对呢?


从去年准备投稿到现在,我给两届博士生做了生物学进展的报告。报告的结尾谈到这个研究的意义在哪里。我讲的是,把prion的存在延展到了生命的最后一个领域——病毒界。以前prion的特点之一就是胞质遗传,因为病毒没有细胞结构,所以不可能有什么胞质遗传。就是说,我们在把LEF-10装进prion这个篮子的时候,也在改变这个篮子的形状。另外,这个发现也能解决困扰杆状病毒表达领域多年的问题——高病毒滴度并不能有效地提高外源基因的产量。再有,这个发现有可能解释人疱疹病毒与老年痴呆之间的因果关系。


回头看看这些年走过的路程,虽然一直是磕磕绊绊的,但是终极目标从未变过。我们有成熟的敲除技术,杆状病毒也有很多未知功能的基因,随便做点什么都可以发个小文章,我竟然没有想过往这个方向走。由于研究的东西过于另类,一直申请不到课题。陈红英也不得已放弃了以前做的很好的蓝耳病病毒,被迫调整研究方向搞点经费,使我们实验室能在艰苦的条件下维持运转。平台的段敏老师和范宁娟老师在使用仪器上给我和我的学生提供了莫大的便利,让我们没有因为经费而减少或中断实验。到最后补实验的环节,郁飞和刘夏燕免费让我们用他们很贵很贵的培养皿做激光共聚焦。此时此刻,我账面上剩余的经费不足千元。只能说,对于我们这样的小课题组,原始创新的风险是巨大的。这条路很大的可能是越走越窄,以至于最终面临没有经费没有研究生的窘境。然而,我们终究是幸运的,终于活着看见了今天的朝霞。


这些年来,我的硕士生们一直陪伴我做这种未知前景的探索。因为他们的工作没有体现在这篇文章中,所以文章上也没有他们的名字。在这里我由衷地对他们表示感谢:朱孔利(10级),刘田田(10级),赵钰(11级),白玉(11级),欧艳梅(12级),周新宇(13级)。最后,还要特别感谢文章的第一作者,南昊(13级),他2016年硕士毕业后没有参加工作,一直在我们实验室做到现在。此间我也没有资助他,他撑不住的时候就出去挣点生活费,然后回到实验室继续干活。当年他敏锐地看到了这项研究的重大意义,并为此放弃了很多东西。让我感到慰藉的是,他也将在科学界获得应有的荣誉,prion历史上会有一句话:Nan et al. discovered the first virus-encoded prion.


断断续续、啰啰嗦嗦写了这么多,以此纪念曾经的激情燃烧的岁月。最后,用在上海开会时听到的一个非洲谚语结束吧:If you want to go fast, go alone. If you want to go far, go together.



2018.11.28 后记:2018年12月21日正式收到了文章的接收函,推测2019年元月能上线。



许晓东副教授简介


据公开信息显示,许晓东副教授的经历不平凡。他于1967年生,1989年本科毕业于北京农业大学(现为中国农业大学),1989-1992年间在黑龙江省牡丹江制药厂任助理工程师,1995年又在北京农业大学获得硕士学位,1995-2000年间任中国科学院微生物研究所科技处职员、副处长、综合办公室主任,2001-2009年期间在英国雷丁大学(University of Reading)做Technician和Research Assistant,并于2009年在该校获得病毒学博士学位,主要从事杆状病毒表达系统、单链抗体(scFv)、HIV和口蹄疫基因工程疫苗的研究,2009年11月到西北农林科技大学生命科学学院工作至今。

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