李言-华盛顿大学

这次暑期科研的起始可以说是各种机缘巧合。在去年秋天,去北大慕名听了一场David Baker教授关于蛋白质设计的报告,报告中涵盖了对他实验室中目前所涉及的几个不同蛋白设计方向的简要介绍,并且相当之生动和丰富。之后在面临暑期科研的选择的时候,我给David教授发了一份邮件。在通过了清华0字班沈浩学长的面试和推荐之后,我如愿得到这个机会。

此次美国之行,我抱着的目的主要在体验一下持续创新并且高产的Baker Lab是如何运作的,并希望能接触到Rosetta的一些应用技能。由于提前知道自己将要参与协助沈浩学长的课题,我在去美国前的半年通过选课和自学掌握了电镜的基础知识和简单使用。在经过签证的一番历练之后,624日如约踏上了行程。

西雅图最佳全景

在西雅图,我深深地喜欢上了这里的气候和环境。这里夏季凉爽而舒适,阳光直射时远不如北京咄咄逼人,和我的家乡兰州比较接近,却又多出了更加舒适的湿度,以及更茂密的植被。华盛顿大学坐落在湖海交界的山地上,自然和人文风景都极为优美。我最喜欢的是哥特风格的Suzallo Library,以及坐在校园的大草坪上眺望远方正对的Rainier雪山。

Suzallo Library 哥特式阅览室内景

除了校园,利用两个周末,我也光临了西雅图downtown的一些景点。印象深刻的是在夜晚的space needle欣赏整个downtown的夜景,在附近的EMP博物馆体验科幻展览,以及去安静的lake view cemetery拜谒李小龙的坟墓。

李小龙墓碑

Baker Lab就是在这样一个平静但充满酷劲的城市里,占据了采用最新清洁能源标准的MolES大楼最高的整整一层。实验室内宽敞整洁,湿实验区、工作区和休息区互不干扰,还有能眺望华盛顿湖美景的阳台。实验室中多数人都10点左右到位,6点左右下班回家。在工作中他们能持续地保持专注和有效率,除此以外他们的相互交流也极为频繁。我认为Baker Lab最让人钦佩的就是交流的频率。每周五的组会结束之后,大家都会在实验室休息区聚餐,喝酒,然而重点在于大家能持续地聊1-2个小时,内容除了个人兴趣,更多地都集中在科研方面。不过之所以他们的交流能到这种程度,主要是因为实验室中博士后占比比较多,他们已经是经验丰富,有独立研究能力的研究者,所以可以谈笑风生,作为博士生能受这种环境熏陶想必也是一件极为有益的事。

实验室在海边聚餐合影

这次暑期参与的课题是1维蛋白质纤维的设计。简单来说,就是希望能利用计算手段找到一段蛋白质序列,能形成和细胞骨架特性接近的纤维。这一课题建立在Baker Lab之前已发表的de novo repeat protein设计、疏水作用界面设计、氢键作用网络设计,以及尚未发表的环状寡聚体设计的工作上。沈浩学长在博士后Jorge的指导下,利用两年得到了64个设计,并对其中一些进行了电镜观察,取得了positive result,并且通过与别人合作,对其中一个形成较好的纤维进行了负染电镜三维重构,获得了与设计结果吻合的结果。在我参与的这两个月当中,主要是表达一些在已有纤维的design上修改过的新design,将他们与之前表达的蛋白放在一起进行观察和筛选。在这个过程中,我又重拾分子克隆和蛋白质纯化等技术,并且会使用较低标准的电镜进行拍照和筛选,以及利用UW已经建立好的软件平台进行manual particle picking以进行低分辨率的三维重构。由于项目的期限只有两个月以及课题的进展情况,有点遗憾的是没有足够的机会继续接触电子显微镜,尤其是冷冻电镜的深入的操作技术,以及也没有能够参与课题上游的计算设计的部分。不过通过两个月的筛选,我已经得到了一张详实的表格,记录了59个已表达蛋白的表达情况,纤维形成有无和状态,并将所有的电镜照片存档,相信可以作为之后实验设计的基石。

在暑期科研结束之后,我将这两个月的工作汇报给了David Baker教授,在临行前也回到实验室,跟他就对我的评价和之后的建议进行了交流。

离别前和David老师合影

总而言之,此次西雅图之行让我充分感受了世界一流实验室工作状态,并且让我对在美国求学更加充满期待和渴望。稍稍遗憾的是没能有机会和Baker Lab的成员一起带好装备去Rainier雪山一览美国极限自然风光。谢谢在这一路上遇到的所有友善的伙伴,以及学堂班老师们的支持。