路瑶-芝加哥大学

2017年学堂班暑期科研个人总结

路瑶

今年暑假，在学堂班的支持下，我有幸在芝加哥大学Glenn Randall教授的实验室完成了为期九周的暑期科研。

Randall实验室以哺乳动物细胞为系统，主要研究正链RNA病毒与宿主细胞的相互作用，包括病毒进入宿主细胞、在细胞内进行基因组复制和蛋白质合成、病毒颗粒组装和从细胞释放的过程。实验室的研究对象主要是登革热病毒（Dengue virus）和丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus, HCV），而我暑期的课题主要围绕HCV的复制机制展开。与其他正链RNA病毒一样，HCV感染细胞后会重构宿主细胞的内膜系统，诱导形成大量的replication compartments (RCs)。这些囊泡状的膜结构是病毒高效复制所必需的，因此探明其形成机制也许有助于发现新的抗病毒靶点。2016年发表的一篇论文报道，包括HCV在内的多种正链RNA病毒感染都会造成宿主细胞内磷脂酰胆碱（Phosphatidylcholine, PC）水平升高，且PC大多富集于replication compartment的膜结构。我本次暑研的课题即是探究HCV感染的细胞中PC分子在RC结构的富集现象：首先，PC的富集是否是HCV复制所必需的；其次，如果PC富集是必需的，富集的分子机制又是怎样的。我完成的实验主要是利用RNAi或者小分子药物来抑制细胞中重要的PC代谢酶，然后测定病毒在宿主细胞中的复制水平。此外，我也学习了利用免疫荧光和共聚焦显微成像技术来观察这些PC代谢酶与RC结构是否存在共定位。

相较于我以往的科研经历，这次科研的过程遇到了很多意想不到的困难。除去因订购的试剂迟迟不来这种客观因素而导致的实验进度耽搁，我所在实验室在运行和管理方面的一些问题也让我走了一些弯路。Randall实验室正处在一个过渡期，人手不足，而我所做课题的方向已经半年没有人在做，因此很多实验操作的细节和条件需要我自己重新摸索。在实验室运行了12年后，一批实验设备和仪器也已经出现故障，亟待更新。我暑研的大部分时间都在进行troubleshooting，几乎每一个基本的assay都反复改进了两遍以上才最终产出结果。也许我之前的科研经历都太过顺利，这次暑研我最大的收获就是学习了在得不到预期的结果时，如何多方面分析可能出问题的地方，并针对性地采取措施进行troubleshooting。同时，这样的经历也锻炼了我的意志力，使我能够更好地面对未来科研生涯中必不会少的挫折。

相较于我在清华实验室体验到的科研方式和氛围，芝加哥大学的科研环境有优势也有劣势。就仪器设备等硬件条件，特别是配套的测序、合成等服务而言，清华大学的水平完全不亚于芝大，在某些方面还更好一些。科研氛围方面，清华的实验室整体上更为勤奋，也更为进取。就我个人的体验而言，我所在清华实验室的运行和管理比暑研的实验室更加有序、高效，实验室内部成员的关系也更为紧密。但芝大实验室的规模都比较小，学生与导师之间的互动更加频繁；一旦遇到问题和困难，学生可以随时敲开导师的门，即使只是交流一些非常细节的技术问题。此外，芝大实验室之间的合作和交流也更加紧密。我也向暑研实验室的师兄师姐学到了高效利用时间的技巧：他们会在白板上写好下周每一天具体的实验计划，并随时根据当前实验的进度进行调整，因此每天来到实验室能够很清楚地看到今天需要做什么。在芝加哥大学，大部分实验室都是朝九晚五的节奏，但大家也会在实验需要的情况下加班。总体而言，我觉得芝大的师兄师姐对在实验室的时间利用得更为高效，也保持了更好的工作与生活的平衡。

除去实验室的经历外，芝加哥大学暑期研修项目的其他环节也让我收获颇丰。首先是不同领域教授的faculty presentation，让我们了解到自己领域之外的很多有趣的工作。其次，我认为这个项目非常独特的一个亮点，就是它对我们博士申请乃至未来科研生涯方面提供的指导。项目组织了我们与芝加哥大学在读博士生、与暑研项目往年的学生和与芝大华人教授的座谈，并且在最后安排了我们与想要申请的博士生导师的一对一面谈。我的许多困惑在这些交流中都得到了很好的解答，这大大增强了我的信心。与许多教授交流他们研究的前沿领域和未来发展方向，也让我更加坚定了自己从事学术研究的理想。此外，项目安排的聚餐活动，美丽的芝大校园和密歇根湖，芝大人耐心热情的帮助，和同行小伙伴的陪伴与鼓励，都让这个夏天的经历成为我最美好的回忆。

非常感谢清华学堂班和芝加哥大学提供这次难得的机会，让我体验了美国大学的文化氛围和实验室的科研生活，也让我更加清楚自己未来努力的方向。密歇根湖畔的这个夏天，和我遇见的人们，会是我记忆中十分美好的一个乐章。