施一公團隊照片。清華大學供圖

　　8月21日凌晨，一位德國同行的電話，打亂了清華大學生命科學學院院長施一公的工作計劃。這位德國同行，剛剛看到了《科學》在線發表的施一公團隊撰寫的兩篇關于剪接體結構及其工作機理的研究長文。

　　這幾天，有關施一公的“新聞”不斷。6天前的8月18日，他的研究團隊剛剛在《自然》在線發表了一篇研究長文，首次揭示了分辨率高達3.4埃的人體γ-分泌酶的電鏡結構，為理解阿爾茨海默癥的發病機理提供了重要基礎。翌日，他擬任清華大學副校長的任命，進入公示期。

　　然而，這一次，施一公說，這兩篇論文帶給他的興奮，超出了過去25年科研生涯的總和。

　　21日中午，記者第一時間趕到清華大學，與施一公和他的3名85后團隊成員展開了一場對話。

　　“不可能完成的任務”

　　記者：剪接體結構解析被公認是結構生物學領域的終極難題，你們是如何完成這看似“不可能完成的任務”的？

　　施一公：要說完成，首先得開始做。這么多年，世界級難題——剪接體結構解析一直擺在那里，結構生物學界所有的科學家都知道。但由于研究它實在是難度太大，而科研方法與技術又相對不成熟，所以，很多科學家都沒有冒險進入這個領域。

　　早在10多年前，我就曾想研究剪接體結構，但也是因為膽量不夠，擱置了下來。直到6年前，經過反復的研討和認真的準備，我終于下定決心，進入這個領域研究。

　　杭婧(施一公團隊成員、清華大學醫學院博士研究生)：剛剛加入施老師的團隊，就被通知要做這樣一個“最難”課題，壓力很大。我也經常在想，國內外很多強有力的競爭對手，都在這一領域里探索了多年，我們進入的時間不長，沒有太多經驗，真的能夠做好嗎？

　　施一公：我很理解學生們的心情。所以，我就讓他們從小處著手，從解析剪接體復合物中的一些重要組成蛋白的結構開始，積累經驗、樹立信心，逐步接近目標。這些工作漸漸取得了一些成果，例如2014年初，團隊首次報道了剪接體復合物中重要組成蛋白Lsm七聚體及其在RNA結合狀態下的晶體結構，文章發表于《自然》。但這些成果遠遠不夠。

　　記者：什么時候開始真正進入剪接體結構的解析？

　　萬蕊雪(施一公團隊成員、清華大學醫學院博士研究生)：去年年底，我們真正開始做剪接體蛋白純化的工作，我和杭婧查閱了大量的科研文獻，做了無數次實驗，最后在施老師的指點下，確定選擇裂殖酵母作為實驗對象。現在看來，這個實驗對象找得很準。

　　施一公：純化工作做得非常棒。擁有極為成熟的樣品處理方法同樣很關鍵。我們可以讓蛋白質服服帖帖、性質穩定，成為適合結構解析的樣品。這是我們實驗室的絕招。

　　杭婧：的確如此。具體的實驗步驟很難用言語表達清楚。不過，這也正是我們實驗室的優勢所在，可以在前輩的引領下少走彎路。

　　施一公：我們團隊的閆創業改進了計算方法和單顆粒篩選方法，實現了針對局部區域的精細優化，從而計算出了高分辨率的酵母剪接體的冷凍電鏡三維重構密度圖。這是一種我們針對這個課題專門發展的計算方法。

　　記者：每一個重大成果的背后，都不會一帆風順。

　　施一公：當然，數據收集和處理是一件相當麻煩的事情。他們三個人要24小時輪流“趴”在電鏡平臺和計算機前，每半分鐘記錄一次數據，平均一個人一天要做960次記錄。我記得有一次，小閆受不了了，跑來跟我說：施老師，咱能不能再招兩個能熬夜的新人。

　　記者：昨天，我加了杭婧的微信，看了看她的朋友圈，發現有這么兩條狀態：6月5日凌晨4：07，體重狂掉十斤……6月18日凌晨2：20，算一算，已經連續工作四十二個小時未眠。人生能有幾回搏？

　　閆創業(施一公團隊成員、清華大學生命科學學院博士)：六月份，我們和施老師一起寫論文，經常要熬到第二天早上五六點。工作結束后，我們仨沒什么事，就回去補覺。但施老師早上八點就要給學生上課，下午緊接著還有會議，真的很累。

　　施一公：六月上旬的一天凌晨，我忙完了所有事后回到實驗室，開始加班加點撰寫這項科研成果的學術論文。凌晨3點，我突然發現自己尾椎以下動不了了，緩了十多分鐘，才有知覺。我趕緊跑到樓道猛走了幾圈，見有好轉，我才坐下來繼續寫論文。

　　杭婧：當時真的把我們嚇壞了。

　　記者：從什么時候開始，看到了希望？

　　杭婧：在課題小組長周麗君博士畢業出國接受博士后訓練之后，課題的重擔落在了我和萬蕊雪身上。沒有了師兄、師姐可以請教，我們只能依靠閱讀大量的文獻和反復進行試驗來不斷探索前行。到了課題的攻堅階段，每天在實驗室的工作時間能達到14到16小時。今年3月底，當我們第一次在電鏡下看到蛋白大概的樣子時，我們簡直高興到“爆”，覺得希望來了。

　　施一公：之前我還和他們說，咱們做到20埃以下，就把論文發表了，讓大家知道你們的研究成果。但在今年4月做數據處理時，我們驚喜連連，從11埃到5埃，再從5埃到3.9埃，最后是3.6埃！跟白日做夢似的。

　　科學研究不能憑運氣，更沒有捷徑

　　記者：四天前，你剛剛在《自然》上發表了一篇研究長文。現在，你又在《科學》連發兩篇學術論文。為什么又是你的團隊先拔頭籌？

　　施一公：可能有人會說，施一公完全是運氣好，但我要強調的是，科學研究不能憑運氣，更沒有捷徑。我們所創造的每一點進步，都是整個團隊用努力換來的。

　　僅就剪接體的科研成果而言，我認為，我們有著足夠的膽量去挑戰這個“終極難題”。可喜的是，這三名學生和我一起挺了過來，我為他們驕傲。杭婧和萬蕊雪從2014年初開始，已經有一年半的時間沒有發表任何學術論文，一直潛心做研究，我知道，他們的壓力非常大。這三個人每個人都有自己的專長，并且在專長的領域里達到了很高的水平。正因為他們都在科研上訓練有素，才使我們的團隊能率先取得這一成果。

　　杭婧：施老師是我們團隊的總指揮和軍師。他在課題選擇上很有遠見，不跟風，而是把握合適的時機。同時，他又特別嚴謹細致，邏輯分析能力很強，指導我們努力的方向。

　　萬蕊雪：每次我們做完實驗，都會與施老師進行一次全面檢驗。他會提出很多細節問題，幫助我們發現設計上的漏洞。施老師每周末都會給我們開會，討論科研進展、分析問題等等，雷打不動。

　　施一公：在我看來，經過持續不斷的科學訓練，他們的水平確實有了提高。小閆是清華化學生物基科班的本科生，從2008年加入我的實驗室后，就開始學習用X射線解析晶體結構，后來他又開始學習使用冷凍電鏡，始終專注在數據處理和建模領域。如今，他已開始自己開發電鏡結構解析的方法，也許已經成為全世界該領域最高水平的專家之一。一些國際知名研究團隊都在“挖”他。

　　所有因素拼湊在一起，才會有現在的成果

　　記者：在科研方法上，你們是否也有了新的進展？

　　施一公：的確。一直以來，研究蛋白質結構有三種主要方法：X射線晶體衍射、核磁共振、單顆粒冷凍電子顯微學(冷凍電鏡)。過去用得更多的是X射線晶體衍射。但是，剪接體非常特殊，屬于比較大的細胞機器，而且是由多個核酸蛋白亞復合物組成的動態結構，很難獲得晶體進行結構解析。

　　因此，可以說，如果沒有冷凍電鏡技術，就完全不可能得到剪接體近原子水平的分辨率。當然，這也得益于近些年冷凍電鏡在技術上取得的革命性突破。很早以前，我就曾和時任清華大學黨委書記的陳希說，希望可以投資建立冷凍電鏡平臺，很快就得到了學校的支持，清華也因此擁有了全亞洲第一臺冷凍電鏡平臺，也是當今世界最大的平臺之一。

　　我想說的是，只有把所有的因素拼湊在一起，才會有現在的科研成果。

　　記者：接下來，你的團隊要做什么？

　　施一公：接下來要做的是將工作進一步細化，通過富集等手段，進一步獲得剪接體的相關數據，以期能對生命過程和機理有更深入的了解。

　　萬蕊雪：科研道路哪有盡頭可言？對待每次實驗，我們都要加倍小心，不能覺得已經做過很多、很熟練了，就隨便對待。

　　記者：幾天前，清華大學信息門戶發布了施一公擬任清華大學副校長的任命公示。今后，你將如何調整教學、科研、行政方面的時間與精力？

　　施一公：教學仍將是我的重要工作。我每學期要上100節課。今后，課時只會多、不會少。我也不會減少與學生們的溝通交流，同時也會盡力保障科研時間，爭取帶領我的團隊再創佳績。(記者 晉浩天)