沈帅祺,浙江万里学院生物工程专业硕士,浙江大学生物学博士。参与发表论文4篇,获得专利2项,主持省级项目2项。 总有人间一两风,填我十万八千梦。 这缕千里快哉风吹过江南,在二十余载的光阴中,一点点吹出沈帅祺的浩然气,将果敢、毅力、勇气、智慧装进眼睛,仰头挥手,大踏步朝着学术信仰一路奔去。 晚风从不会让奋力攀登学术之路的人感到孤独。理想是自由,肩上是风,风上是闪烁的星和温润的月。在“人间何所以,观风与月舒”的信念照耀下,沈帅祺在学术与兴趣间找到了完美平衡。她会为了研究罗氏沼虾的性别调控问题,顶着38℃的高温连续给几千只虾注射,也会为了学习家装知识、了解旧物改造,翻遍抖音和小红书;她会为了研究细胞内血红素转运的重要机制,连续泡在实验室十余个钟头,也会在项目完结后携伴出游,将世间的美好收入囊中…… 人的一生,谁不是在挑灯看路。当精力无法顾及所有的时候,沈帅祺说,只要人生的光能照亮某个角落就已足够。 向阳而生,吸收每一座城市养分 沈帅祺个性洒脱,对学术研究有一种沉浸式的执着,但同时她又追求着精神自由,以独有的松弛感在人间风月与绘画艺术中沉迷漫步。这种性格的养成与她所生活的城市息息相关。 乌镇的成长经历,使得沈帅祺乐于享受生活中的每一次“慢节奏”。在这座充满着古朴韵味的城市中,她总能感受到一种恍惚的惊喜,充满浓浓历史感的多样建筑,将人拉入到另一个时空,每一把椅子,每一个角落,都洋溢着古老童话世界的味道。在沈帅祺小时候,乌镇远不如现在出名,在这里生活的几乎全是本地人。“每当晨曦微露,东方露出点点绯红,早起的人们开始打破寂静,在穿云而下的阳光中开启一天的生活:错落不一的巷子内布满了盛开的花朵,四下皆是吴侬软语的谈笑,穿戴整齐的阿公阿嬷靠在藤椅上悠闲地晒着阳光;水波荡漾的河间,摇橹人将时光留在方寸船舱里;岸边孩童的笑闹声穿透拂柳,回荡在岸边的青石板路;到了傍晚,伴着落日的橘,家家户户的炊烟袅袅升起,菜入油锅的嗞啦声、两旁商铺的吆喝声交织成人间烟火气……” 本科和硕士研究生阶段,沈帅祺去往宁波生活。作为东部沿海的港口城市,宁波的建筑风格更为兼容,既有现代化的摩天大楼,又保留着充满江南水乡韵味的传统街巷,雅致清幽中透着时尚摩登。在与国外的频繁交流中,当地人的思维方式变得更为开放,在潜移默化中,沈帅祺开始尝试突破自我,不再拘泥于眼前的一小方天地,也不再让条条框框限制自己的想象空间,因为“万事万物有无数种可能,多观察、多思考,总能挖掘出无限潜能。” 考上博士后,沈帅祺移居杭州。这是一个张与弛、快与慢完美结合的城市,就像湖滨路的两侧,一面是步行街人潮涌动的繁华,一面是西湖边的静怡与坦然。作为“快节奏”的超级城市,这里一天的工作时间被无限拉长,晚上10点的地铁上依旧挤满人潮,电子商务聚集之处更是灯火通明至天亮。搭乘着四通八达的城市路网,感受着城市跳动的蓬勃能量,沈帅祺泡在实验室的时间变成了朝九晚九。“在杭州,我的工作效率也于不知不觉中提高,以往一个星期的实验量,如今只需三天时间便能全部完成。”杭州还是“慢节奏”的人间天堂,这里有串联山水人文的城市绿道,还有西湖、灵隐寺、千岛湖等众多美景,在物华天宝间,品陆游品过的茶,走苏东坡走过的桥,读白居易写下的诗……如今,沈帅祺已经适应了杭州的快与慢,在忙碌之余会见缝插针地做自己喜欢的事。“不管是在APP上追剧,在小红书上看家装,还是周末爬山、看展,假期前往外地旅行,都是我吸收'养分’的一种方式。旅行中,我很享受广州荔湾区与CBD'新老交替’,仿若时空转换的魔幻风格对比,也惊讶于青岛地铁站居然没有空调这件事。伴随着行万里路,我开始以更多元的眼光看待世界、理解世界、包容世界。” 生物技术:揭开生命微观世界的神秘面纱 从小到大,沈帅祺的思维方式一直更偏向理科,她不擅长背诵,而是喜欢以数据、资源、逻辑推理去看待世界并解决问题。在学习中,她总是试图从根本或原理上推导公式及反应的底层逻辑。比如元素周期律,为什么同周期族序数增大半径会变小?因为核的吸电子能力变大了。为什么第七主族比如氯容易得一个电子?因为它得到一个电子能形成八电子稳定结构。“当了解事物结构以后,就会学得很轻松,因为可以从结构上分析一个反应,理解其原理,从而清楚其反应机制。” 高考结束后,沈帅祺进入浙江万里学院生物技术专业就读。刚入学时,她以为这个专业学习的知识就是高中所讲的生物、生理知识的延伸,但在后来的学习中发现,这其实是一门探索生命的专业——它在细胞生物学、遗传学、微生物学、分子生物学等生物科学的理论基础上产生,通过各种各样的实验技术,使人们在细胞和亚细胞的分子水平上直接操纵生命,改变生物的遗传形态,甚至定向地创造新的生命形式。生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程四大领域,常见的克隆、基因重组技术、生物疫苗培育等皆隶属于此。 在本科阶段学习的各门课程中,沈帅祺最喜欢细胞生物学。“通过这门课程,可以揭开生命微观世界的神秘面纱,了解到很多用肉眼看不到的生命活动,十分新奇有趣。”作为生命基本单位的细胞,同时也构成身体的最小组成部分,因为它们各司其职、协同工作,生物才能维持正常的生命活动。细胞内部还存在着各类细胞器,它们就像是细胞的器官一样,有着各自的功能和特点,负责着不同的任务。而细胞生物学,就是研究细胞和细胞器的各种功能和相互作用的一门科学。比如细胞的两大类别原核细胞和真核细胞:前者没有真正的细胞核和除核糖体以外的的细胞器,只有一个包含DNA和蛋白质的核糖体,主要包括了细菌和古细菌,是地球上最早出现的生命形式,也是最能适应各种环境的生命形式;后者拥有包裹着DNA的细胞核,还有许多不同功能的细胞器,主要包括了动物、植物、真菌和原生生物等多种多样的生命形式。“对于原核细胞和真核细胞之间的联系,有个非常有趣的'内共生学说’。线粒体负责为我们提供能量,叶绿体负责为植物进行光合作用。线粒体和叶绿体的DNA结构与真核细胞核中的DNA结构不同,与原核细胞相似。真核细胞核的DNA是被蛋白质包围的,但线粒体和叶绿体的DNA与其他原核细胞相似,DNA呈环状。线粒体的祖先——原线粒体,是一种革兰氏阴性菌,内共生学说认为原线粒体被原始真核细胞吞噬,与宿主细胞间形成互利的共生关系,原始真核细胞利用这种细菌(原线粒体)充分供给能量,而原线粒体从宿主细胞获得更多的原料。” 沈帅祺享受着杭州的“快与慢”,很好地平衡了科研工作和生活 本科生导师制:助力学生个性化发展 沈帅祺所在的学校,生物技术专业采取“本科生导师制”——学院选择了具有博士学位、具备一定科研能力的教师为本科生导师,采用自愿和双向选择的方法,为大二学生分配导师。从选择完毕到毕业前,导师要根据学生个性化发展需求,帮助其制定学涯规划,吸纳学生参加导师的科研、学术和其他实践活动,并指导学生本科阶段的所有实验以及毕业实验。 “本科阶段,我特别幸运跟随到一位好导师,后来他也成为我的硕士生导师。”在导师的带领下,沈帅祺在大二时就得以进入实验室,接触到正儿八经的生物技术实验。更重要的是,在那里沈帅祺有自己的任务,享受着充分的主导权,而并非以助手的身份协助硕士研究生进行实验。沈帅祺第一次独立完成的是一个PCR实验——其全称为Polymerase Chain Reaction,即聚合酶链反应,是以DNA半保留复制机制为基础,发展出的体外酶促合成、扩增特定核酸片段的一种方法。“何为半保留复制机制?我们可以将DNA想象为一个模板,其中有两个链条和大量的基础元件。研究人员可以通过调控温度控制DNA链条的打开与关闭:温度升高时,其中一个链条保持不动,另一个链条则会打开,与其他元件匹配后,在原本基础上再额外形成一个新的链条,生成从一到一百万的不断复制;温度降低时,链条关闭,停止复制。”当然,PCR的成功取决于一系列因素,其中,较为关键的是模板DNA、DNA聚合酶、引物、脱氧核苷三磷酸dNTP、镁离子Mg2 、缓冲液。“比如pfu DNA 聚合酶,其性能更高,能够在短时间内从长模板上扩增出PCR产物,错误率更低,得率更高,对抑制剂的耐受性更强。”在不断思考与大胆实践后,第一次实验便收获成功,这对当时的沈帅祺来说是个莫大鼓励。此后,她对实验的兴趣增强,信心更足。 罗氏沼虾研究:身处“桑拿”房 注射千只虾 2017年,沈帅祺考上本校的生物技术专业硕士研究生,研究方向为罗氏沼虾的性别调控。 罗氏沼虾原产于南亚、东南亚部分地区、大洋洲北部和西太平洋岛屿,其头大尾小,呈淡青蓝色,间有棕黄色斑纹,前肢很长且为青蓝色。因体型大、外壳薄,兼肉质饱满紧实,蛋白质含量颇高,如今这种虾已渐渐成为国人餐桌的“常客”。又因雄性罗氏沼虾的体重是雌虾的2~4倍,基于产业发展和市场供需的要求,沈帅祺所在团队开始研究如何进行罗氏沼虾的性别调控。 罗氏沼虾于1976年引入我国,在上世纪80年代末至90年代,其养殖产业得以迅猛发展。但因这种虾本身具有领地行为和残杀特性,自然群体雌雄同时存在时,因大小分化严重,残杀便会加剧,从而造成其单位产量较低。因而,开发罗氏沼虾全雄或高雄性苗种养殖不仅符合市场需求,也可显著提升单位产量,缩短养殖周期。“其实罗氏沼虾幼年时不分雌雄,当生长到一定阶段时,若雄性性腺激素分泌,则沼虾变为雄性,若雄性性腺激素不分泌,则沼虾变为雌性。” 不用化学品,也不用荷尔蒙,如何控制罗氏沼虾的性别?沈帅祺的导师及其所带领的研发团队研发了全雄性罗氏沼虾新技术。“我们通过显微镜注射技术,降低或抑制早期虾苗身上雄性性腺激素的分泌,从而得到染色体为雄性,但性别特征为雌性的新母虾。性别转换后的新母虾可以跟正常的公虾交配,并产生全雄性的下一代,而这些全雄虾在尺寸规格上也增产了——母虾重量只有26~45克,而全雄虾重量却在100~120克。这种操作的成功,实现了完全的性别功能转换,使得公虾变成新母虾并有雌性的性腺。由于雄性的罗氏沼虾带两个相同的同源染色体(ZZ),跟其他有所研究的龙虾和虾类一样,转性后的公虾,能产出100%为雄性的后代。” 通过不同实验的磨炼,沈帅祺在学术上愈发精进 血红素转运研究:给斑马鱼做CT 沈帅祺进入浙江大学读博,主攻血红素转运研究,继续在科研道路上发光发热 “血液为什么是红色的?这是因为红细胞中存在血红素,这种物质不仅仅是'染色剂’,还是一种必要的生命因子,它在血液中负责氧气的运输,并参与细胞呼吸、信号转导、基因表达调控、昼夜节律调控等生物学过程。”血红素不足会引起贫血和卟啉症,比如因皮肤光敏感而无法向阳的“吸血鬼病”;而血红素过多或处置不当时,就会产生毒性,并增加患上癌症、代谢性疾病和心血管疾病的风险。为此,查明运输血红素的“物流”通路就十分必要。 生命本身如何对血红素进行调控?为寻找这一机制并加以利用,沈帅祺的导师陈才勇教授率领团队通过不断研究,揭示了细胞内血红素转运的一种重要机制,最终在国际顶级期刊《自然》发表研究论文。该研究发现一个血红素分子伴侣家族,其成员HRG-9、HRG-10和TANGO2把血红素转运出血红素贮存部位或合成部位,以供给其他亚细胞部位利用。《自然》同期发表了研究简报,介绍该研究成果并进行评述。 玉汝于成,功不唐捐,沈帅祺在无数次的崩溃与自愈中,最终咬牙坚持收获成功 科研之路漫长,沈帅祺还将在不断探索中继续前行 (文中照片由受访者本人提供) 记 者 | 辛 燕 排 版 | 李贞玲 封面设计| 谷 豪 【 END 】
|
|