吴妍-斯坦福大学

  今年暑假，我有幸参加了UGVR项目，在斯坦福大学生物工程系Michael Lin实验室从事光控分子马达行进方向相关的研究。

    这是一个非常有意思并且有应用前景的课题。基本的思路是，我们希望实现使用光控制分子马达myosin在actin（“肌动蛋白”，一种重要的细胞骨架）上的移动方向，而由于actin在突触上的排布是具有特定方向的，从而我们可以实现光控蛋白在突触上的呈递（蓝光激活可以使myosin向突触尖端移动并聚集），进而实现光控突触的结构和功能。通过与Zev Bryant实验的合作，我们已经设计出了可光控的分子马达Myosin XI。我这个暑假将该系统与一个重要的调节突触可塑性的蛋白Calcineurin（磷酸酶）进行融合，以期实现光控突触可塑性。经过反复的尝试和troubleshooting，我克隆出了两者的融合蛋白Myosin XI-Calcineurin，并已经初步证明了该融合蛋白可以实现用光控制其在actin上的定向移动和在光激活情况下的突触呈递，并且证明了我们的持续激活型Calcineurin具有有效的磷酸酶活性，接下来的功能上的研究还需要进一步的实验。

    另外，由于此系统具有一定的“泄漏”问题，即在黑暗时也会存在少量蛋白聚集在突触尖端，这对我们系统来说是不可忽视的缺点，因此我这一暑假的另一部分工作则是对这一系统进行优化。由于motor在黑暗时会出现一些随机、少量的双向移动，因此我们猜想，“泄漏”可能是由于motor与actin的结合不够紧密，导致其与一些突触中的其他蛋白形成复合物，从而被困在突触尖端，而不能向远离突触的方向移动所致。因此我们设计拿到了一个与actin结合更加紧密的motor，并在原代培养的神经元中进行了实验，然而我们发现这会导致更强的“泄漏”问题，虽然没能成功地解决这一问题，但也帮助我们排除了一个错误的猜想，说明增强 motor与actin的结合强度不能解决这一问题。接下来我们将尝试设计在黑暗下的减少正向移动、尽可能绝对负向移动的motor，以解决“泄漏”问题。

    暑研的工作与我之前在清华的研究方向很不相同，因此我也有机会学到了许多原来不甚熟悉的东西，比如分子克隆、细胞系和原代神经元培养等，由于我在清华的实验室是神经方向，这些都是我基本没有接触过的。更重要的是，在这一过程中，我第一次认识到合作交流的重要性，遇到困难时与实验室的师兄师姐的讨论，甚至是开party时和别人聊起来自己的课题，都可以获得很多启发和建议。此外，项目后期巨大的压力也会是我心中难忘的风景。由于实验周期较长（原代神经元培养周期长达近两周），加上前几周对分子克隆的熟悉和练习需要一定时间，因此第一个月基本没有拿到有用的数据，因此第二个月压力非常大，曾经做实验到凌晨两点的经历也会成为一段难以忘怀的经历。

    在项目的最后，我们每个人进行了口头答辩和poster展示。在展示之前，我们进行了演讲技能的培训和poster制作的小型讨论会，收获颇丰，与mentor和导师的交流也让我的展示和poste能够更加的清楚漂亮。最后，我们每个人着正装完成了展示，我们的老师、同学、学长学姐们，还有UGVR项目的资助者们都前来给我们加油鼓劲，于我们而言是非常紧张而难忘的盛事。

    斯坦福的学术氛围整体是自由而非常鼓励交流的。经常会有各种各样的happy hour之类的party，大家吃着好吃的，然后随便聊，非常之有趣。实验室非常多的课题都有和其他实验室的合作，大家优势互补，效率非常之高。然后大家也都非常愿意和别人聊自己的课题，从中获得一些启发，而不会藏着掖着，害怕别人知道。

    除了实验和学术交流，斯坦福的生活同样非常精彩。夏天的斯坦福，阳光明媚，每天起床都是灿烂的阳光，气温不冷不热，堪称“避暑胜地”。最有趣的是常常能碰到各种小动物，走在去实验室的路上，几乎每天都会碰到若干只不同颜色的松鼠，晚上回来常常遇见耳朵特别长的兔子，偶尔还会见到鹿，甚至曾经还远远地见到过狼的英姿。我们住的地方旁边是一个干掉的湖，我们曾经还在湖底看过流星，并用望远镜观察过火星和木星。斯坦福的校园更是美不胜收，精致的建筑，胡佛塔、教堂、图书馆、喷泉，简直随手一拍都是明信片一般。在加州吃到过世界各地的美食，法国餐、泰国菜、印度餐、韩国菜还有地道的中餐！也去过各种好玩的地方，hiking、barbeque、射箭等等，都是非常难忘的回忆。

    在这里遇到很多来自学堂班的学长学姐，感到非常亲切，也真切地体验到了学堂班是一家的那种温暖。他们给了我们非常多的帮助，比如带我们去吃好吃的、给我们申请的建议等等，令我非常感动。   

    UGVR常常组织大家参加一些非常有意思的活动，比如参观google和一个start-up生物公司，虽然由于时间原因很遗憾我没能跟大家一同前往。在最后的展示那天，刚好是UGVR十周年庆典，因此很多之前UGVR的学长学姐和资助者们都前来庆祝。在那个party上我遇到了很多非常厉害的学长学姐，甚至有些已经拿到了知名大学的助理教授职位，这种感觉让我感到非常奇妙，我必须时刻提醒自己不要忘记努力。

    总之，在斯坦福，我遇到了许多有趣的人，做了许多有趣的事。这个夏天，必将成为我生命中一段宝贵的回忆。

    最后，感谢清华大学、斯坦福大学和UGVR项目给我们这次宝贵而难忘的暑研机会；感谢我的导师Michael Lin和师姐Lin Ning博士给我的指导和帮助。没有你们，这个夏天不会如此灿烂多彩！