志之所趋,无远弗届;穷山距海,不能限也。在求是园,有这样一批科研人,始终心怀“国之大者”,攻关不停步,实验不停歇。
今天我们邀请2021-2022学年竺可桢奖学金获得者张会冰来分享他关于科研的心得和体会。
个人介绍:张会冰,浙江大学医学院生物物理学专业2019级博士生,师从浙江大学基础医学院副院长张岩教授,主要致力于创新药物靶点的结构药理学研究和药物发现。以第一作者发表高质量论文5篇,其中一篇Nature,四篇Nature子刊,曾获国家奖学金、浙江大学优秀共产党员、浙江大学三好研究生、浙江大学优秀研究生等奖励荣誉。她的研究工作获得“浙江大学2021年度十大学术进展”,成果入选浙江省科技创新馆展品。
血清素,又名5-羟色胺 (5-HT),是一种可以产生愉悦情绪和幸福感的信使分子,因此也被称为“快乐激素”,其在人体内含量的变化常常与情绪的变化有关,比如血清素的缺乏会导致抑郁的发生。但血清素是如何让人产生幸福感,抗抑郁药物如何通过血清素受体系统发挥作用,可否根据以上信息设计更安全有效的抗抑郁药物?这些生物学过程和药理学机制一直亟待破译。
2021年,北京时间3月25日,浙江大学基础医学院博士生张会冰以共同第一作者身份在国际顶级期刊Nature上发表论文,成功解析了不同化学物质和多种血清素受体亚型的精细三维结构,并详细阐述了血清素和化学药物在人体内发挥作用的机制,对药物开发选择精准靶标具有积极作用。
科研不是一蹴而就,这个亮眼成果的背后,是张会冰与合作者耗时3年的联合攻关。从2018年取得这篇文章的第一个成果,即5-羟色胺结合受体的结构,到2021年文章发表,将近三年的时间里,张会冰及合作者不断根据结构中观察到的信息,设计功能实验进行验证,最终完成了“快乐激素”生物学过程和抗抑郁药物发挥作用的药理学机制的解析。
2018年实验室刚刚成立,5-羟色胺结合受体的结构是她们解析的第一个结构。张会冰回忆,伴随课题研究的不断深入,实验室以5-羟色胺受体信号转导复合物的高分辨率冷冻电镜结构解析为基础,与合作者共同推动功能实验验证,深度解析了“钥匙(5-羟色胺及化学药物)”打开“锁(5-羟色胺结合受体)”的精细调节机制,助力高效、低副作用抗精神疾病的药物研发。“研究出更好的药物就是我们不断进行科研探索的动力和目标”,张会冰说。
右一为张会冰
相比人员招募,器材购置,张会冰认为实验技术体系的建设和完善是实验室成熟过程中更关键的一步:“各种研究成果都离不开实验室实验技术体系的建设,它决定了我们后面研究课题的深度和广度。”作为张岩教授实验室的第一个博士生,张会冰在实验室建设中付出了很多心思,也得到了极大的锻炼。在这项重大成果完成过程中,实验室构建了完善的蛋白表达体系、蛋白纯化体系、受体功能验证体系和药物筛选设计体系等。实验室的体系完善后,张会冰个人和整个结构药理学与药物发现团队都有了更加激动人心的研究成果,就个人而言,后续她还在Nature、Cell research等期刊上发表了多篇高水平论文。
张会冰说,个人的成果也是实验室共同的荣誉,每个成员都受益于团队的支持和帮助。实验室每周都会有研究进展汇报和文献分享的活动,大家积极分享自己的研究成果和生命医学领域最新的技术和研究进展,互相学习,共同进步;实验室中有小伙伴的研究遇到瓶颈,大家会一起讨论,集思广益,同事们发挥个人所长,一起推动课题进展。“在这个过程中,导师的引导和支持至关重要,他领航掌舵我们科学研究的大方向,整合资源、促进合作,为整个团队创造了良好的科研环境。”
左五为张会冰
“科研百味,有时也会让人感到疲惫,要找到自己研究的价值和成就感,享受科研的过程,才能吸引人不断坚持下去。”对于张会冰来说,她所做的基础领域的研究对指导药物研发的巨大应用价值便是她的动力来源。找到研究价值,并坚定走下去,她这句话也送给所有孜孜以求的科研工作者!
(来源:节选自浙江大学官方微信公众号推文《发表国际顶尖论文,拿下校设最高层次奖学金的他们这样做!》,文字记者:浙江大学融媒体中心学生记者团 王雨萌 韩鸣筝 李俊元 王婧;图片来源于受访者本人;内容整合:浙江大学融媒体中心学生记者团 李俊元)
编辑:浙江大学融媒体中心学生记者团人民号学生记者 朱一铭
责编:吴雅兰