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周日下午和费加罗的婚礼

已有 6363 次阅读 2010-5-2 22:36 |个人分类:读书心得|系统分类:科研笔记| 分子生物学, 心得, 文献阅读, 结构生物学, 博士课题

(转载自个人MSN空间)

错过了今天下午Grenoble中国留学生联合会去Vizille踏青的班车,但也不是那么遗憾:本周天气时阴时雨,直到现在也见不着什么阳光,从周五开始的感冒也还未完全痊愈,静养或许比去郊外吹风对身体更有好处。于是便回公寓窝着,在deezer上听着《费加罗的婚礼》,顺便给好久好久好久没有更新过的space除除草。

一眨眼的功夫,来欧洲读书也有三年多了。于是这段时间就老想着总结一下,想弄清楚自己这三年来究竟都忙了些什么,抑或究竟是为了什么在忙活。

到目前为止,对自己的生活还算满意,对学术的热情还是满满,没有持续高涨但也没有消退的迹象。过了三年多几乎没有周末和没有节假日的求学生活,竟不觉得厌倦,反而很是享受这种静心做学问的感觉。在EMBL两年半(一年硕士毕业论文,一年半博士课题)的时间里也攒了好几篇文章,应该够毕业和找博士后的了。但压力还在,不是来自外部,还是自己对自己现在的状态不甚满意。

我在过去两年半的时间里花费了太多太多的时间在实验台前,所阅读的科研文献也多为对实验方法学的论述。设计和实践实验计划的时候过于侧重实验的技术层面,对于实验结果的生物学意义却并未给予足够的重视。当然,这和我博士课题的内容有关,此外,结构生物学本身也的确是非常侧重实验技术的学科。我所担心的只是,如果自己无法在剩下的博士课题期间改变这一现状的话,迟早会在科研生涯中遇到难以逾越的瓶颈。

举例而言,我个人觉得,对于结构生物学家来说,在实验台前工作所需要的最关键的两项技术应该首推分子克隆和蛋白表达及纯化。分子克隆和蛋白表达都牵涉到利用大肠杆菌,昆虫细胞抑或其他宿主来生产外源的质粒和蛋白。换而言之,也就是我们利用分子生物学技术来让这些体外培养的细胞来替我们合成它们在自然状态下并不需要的生物大分子。这种额外的负担必然会对这些细胞本身的正常生理活动产生或多或少的干扰,只是在多数条件下这种负担是在细胞可以承受的限度之内,所以它们可以在维持自己正常传代的前提下,同时也过量生产我们所希望获得的质粒或蛋白。这也是为什么很多结构生物学工作者并不需要了解太多这些宿主细胞的生理过程,却一样可以顺利获得过量重组蛋白的原因。简而言之就是:“质粒进去,蛋白出来”。照着已经建立好的实验指导(protocol)一步步往下做,克隆质粒和表达蛋白,看似并不是什么难事。

但是,在某些特殊情况下,比如说在需要克隆大分子量质粒(>20 kbp)和表达大分子量蛋白(>1 MDa)的情况下,负荷过重的宿主细胞往往不能像我们所预期的那样顺利生产我们所需要的质粒和蛋白分子(当然具体情况还要复杂的多,比如翻译后修饰等)。我在去年年底就被质粒在克隆中持续丢失特定DNA片段的问题所困扰。在尝试了多种不同菌株和vector之后才发现症结在于我之前一直尝试的是高copy number的vector和普通菌株。在这种情形下,如果质粒所携带的基因具有某些“敏感”片段的话,那么它在大肠杆菌内被复制的期间就容易通过同源重组这一过程而失去部分DNA片段。这一问题其实在经典的质粒生物学论著中早有提及,只是我自己一直并不以为意。只要实验出结果,什么都好。直到遇到无法解决的问题后才回头去故纸堆里找文献读,才恍然发现自己之前都一直把问题想得过于简单。

我相信自己在今后的实验生涯中一定还会持续遇到类似的情况,所以从现在开始,少花一点时间在实验台前瞎忙活,多花一点时间回头读一些这方面的经典文献和论著,大概还可以亡羊补牢。我之前所犯的错误就是把大肠杆菌这类常用的宿主细胞给“工具化”了,却很少考虑到它们也是独立的生物活体,以及它们自身基因组构成,和正常生理过程对表达外源质粒或蛋白所带来的可能的影响。

写到这里,想起三年前,自己在开始硕士毕业论文课题的时候问过导师:“好的科学工作者的标准是什么?” 导师的回答很简单:“一个好的科学工作者应该知道他/她自己究竟在做些什么。”我想自己还远没有达到这个标准,因为我时常在以为自己已经洞悉一切的时候,才突然发现自己对很多问题的理解其实都只是冰山一角而已。

把今天的这点感想写在这里,也算是对自己的鞭策。要弄明白自己究竟在研究什么东西,大概从来就不是一件直截了当的事情,但至少我会一直持续往这个方向努力。

https://blog.sciencenet.cn/blog-69368-319003.html

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2 徐磊 lixuke2005

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