文|《中国科学报》见习记者赵婉婷
六年前,还在读本科的庞继仪问过自己一个问题:我到底适不适合做科研?
时钟拨回到2020年。那时,身为南开大学生物科学专业的大四学生,庞继仪正在澳大利亚沃尔特与伊丽莎·霍尔研究所(WEHI)James Vince教授课题组完成毕设课题。随着毕业季的来临,她不得不面对心底的困惑:自己究竟适不适合做科研?继续深造是不是正确的选择?
当她向James诉说自己的困惑时,James不假思索地告诉她:“首先,我看到你绝对具备做科研的能力。”
导师笃定的语气给了庞继仪很大的宽慰,而James接下来的话更为重要,也在四年后被她写入博士论文致谢中:“是否真的适合做科研,其实没那么重要。在读博的过程中,你会学习到如何管理时间、管理预期,学习遇到困难的时候如何去挑战并克服它。我可以保证的是,如果你来读博,一定能在这些方面得到成长。即使以后不做科研,也绝对不会是浪费时间,这些能力以后会运用到你人生的各个方面。”
日前,庞继仪博士期间开展的一项重要工作在Science正式见刊。她与同事阐释了炎症性肠病(IBD)中细胞死亡的关键分子机制与通路,为该肠病的精准医疗提供参考。
如今,庞继仪已成为课题组的博士后。在她过去六年的科研经历中,James的那番话得到了印证。再次回望那个曾经困扰自己的问题,她却发现,这个问题或许从来就没有一个标准答案。
庞继仪与论文的图表合影
从观察到验证
IBD此前多发于西方国家,近年在东亚国家发病率也逐渐上升,其中更广为人知的一类叫作克罗恩病。庞继仪解释,IBD的棘手之处在于病因不明,并且目前尚无完全治愈的手段,复发率较高。
以庞继仪为共同第一作者的这项最新成果,从细胞死亡切入IBD研究。她与合作者聚焦于一个已被探讨几十年但一直没有定论的问题:患者的肠道里究竟发生了怎样的细胞死亡过程?哪些关键分子决定了细胞死亡过程?
为了回答这一科学问题,研究团队首先在临床患者的肠组织切片中检查了细胞死亡情况。过去的研究认为,细胞死亡是伴随炎症的结果,而他们在观察了非炎症区域后发现,没有明显炎症的组织里,部分细胞死亡相关的分子信号也已出现异常。
这个意外的现象似乎说明,细胞死亡可能是一个与疾病进程相关的病理特征,而非一个被动的损失。
基于这一猜想,研究团队决定揭示其背后的分子机制。庞继仪解释,在传统研究中,对分子机制的探索大多依赖体外细胞系和小鼠模型,而近年火热的类器官技术,可以借助由病人细胞培养出的类器官模型进一步验证临床观察到的现象,并探索其背后的因果机制。
利用合作方墨尔本皇家医院提供的900份活检样本,庞继仪构建了肠道上皮细胞的类器官,并进一步在体外筛查细胞死亡的通路与调控因子。
最终,这项研究通过大规模患者组织分析、转录组与空间层面的细胞定位及类器官中的功能验证,系统描绘了IBD中细胞死亡从临床组织表型到分子执行机制的完整图景。研究团队发现,凋亡和坏死性凋亡相关信号在IBD患者肠道中呈现出不同的变化规律,并进一步确认了调控肠上皮细胞凋亡的关键分子。
“可以说,我们从分子学的角度证实,哪怕患者的肠道组织看起来没有明显的活动性炎症,一些与细胞死亡相关的分子信号也可能已经出现异常。”庞继仪强调,这项研究可以帮助研究人员进一步理解细胞死亡通路如何参与IBD反复发作,对于识别那些表面缓解但肠黏膜在分子层面仍未完全恢复的患者有着重要价值。
研究团队合影。左一为James Vince,左二为庞继仪
确定性与不确定性共存
在开展实验期间,有很多“好有意思”的瞬间,但免不了“抓狂”的时刻。让庞继仪抓狂的,往往不是一个假设被验证是错的,而是实验体系不稳定,迟迟看不到稳健的结果。
庞继仪提到,基于同一个病人的细胞培养的类器官,即使实验条件相同,也会长得很不一样,其在培养皿中的附着情况也总是未知的。
事实上,类器官本身极具异质性。在这样的现实情况下,她既要让类器官足够还原人体内的情况,也要保证其是可控的、稳定的实验平台,只得反复尝试、不断优化。
正在分化的类器官细胞
在摸索出稳定的类器官体系后,他们还要在类器官中开展各类实验。在IBD患者组织中,庞继仪注意到,吸收型肠上皮细胞中的诱导型一氧化氮合酶(iNOS)存在明显的上调表达。
想要验证iNOS与细胞死亡的关联,可以将iNOS基因敲除并检验细胞死亡是否被影响。然而,她在反复尝试中发现,常见的基因敲除手段对于这一特定体系中的iNOS敲除效率很低,即使敲除成功,也很难稳定维持。
她同期推进着其他实验,直到两年半后,才终于打磨出了一种较为理想的敲除手段,并在类器官中验证了iNOS的关键作用。后来,论文中对于iNOS功能的解析,也成为一大亮点。
面对研究中的种种压力,庞继仪也有解压的小爱好。她喜欢烤蛋糕。根据配方与烘烤参数,她总能做出称心的蛋糕。烤蛋糕其实与做实验有点像,但比复杂的分子实验可控、稳定太多,正好可以对冲她在实验中遇到的不确定性。
自读博以来,她做过不下25个蛋糕,芝士、千层、瑞士卷、戚风、冰激凌蛋糕,花样不断。她还会与同事、朋友调侃:“我把我的压力都放进蛋糕里了,切成几块给你们吃,吃完我就好了。”
庞继仪做过的蛋糕
2025年,论文投至Science。5位审稿人提出了中肯的修改建议。在一年的大修期限里,庞继仪完善了实验与论文。2026年4月,她收到第二轮小修意见。这时,虽然论文还没有被正式接收,但同事们都已迫不及待地“拽着”她去酒吧庆祝。
“半场开香槟”,她总觉得不太合适。但同事和她说:“你咋知道你明天是开心还是不开心呢?现在开心就赶快庆祝一下。”
成长为一个能够做好科研的人
在采访中,庞继仪告诉《中国科学报》,自己是一个很普通的人,过得还挺开心,当然也有不开心的时候,这或许能代表大部分的普通科研人。
“我们中国的学生自我要求比较高,很害怕拿到的结果跟自己的预期不一样,会希望一口气就把事情解决。”庞继仪回忆,自己以前读博时干活挺猛的,晚上和周末都会主动加班,总想着赶紧解决问题。
而面对困难时,课题组的前辈与导师却常常“逼迫”她慢下来。
“我‘老板’属于灭火型的(性格),谁不开心就去找他。”在她头疼焦虑时,导师James总是能兜住她的情绪。James会赞许学生实验操作中值得肯定的地方,也会积极地与学生一起分析不足之处的原因、讨论改进方式,并宽慰学生不需要孤注一掷,其他探索也很有趣。
“在成熟科学家的引导下,我很快意识到,科研本身的复杂度就在那里,我需要练就耐心,不断磨炼自己的技术,而不是陷入焦虑。”庞继仪说,自己从来不是单打独斗。实验顺利时,她会立刻与James分享;实验不顺利时,她也愿意第一时间告诉他。
庞继仪(中)与实验室同事
回顾过去六年的经历,庞继仪认为自己很幸运,能够在一个支持性的科研环境中接受系统严谨的训练。再次谈起本科时那个“是否适合做科研”的问题,她有了新的理解。
“我觉得怀疑自己是否适合做某件事,是很正常的。但所谓的‘适合’,其实并没有一个统一的标准。毕竟科研界有各种各样的人,大家的性格、思维方式、工作风格都不一样,也都可以成为很好的科学家。”庞继仪说道。
庞继仪在旅途中
从最初学习实验技术,到逐渐建立科学思维,再到能够独立面对和解决研究中的困难,庞继仪在这个过程中慢慢找到了自己的研究兴趣,也积累了做好科研的能力。
曾经让她焦虑的困难与不确定性,如今已成为科研生活中再寻常不过的一部分。“我们不是先成为一个‘适合科研的人’,然后才开始科研。很多时候,恰恰是在做科研的过程中,逐渐成长为一个能够做好科研的人。”
随着博士后研究进入新的阶段,庞继仪将再次面对职业道路上的选择。与六年前不同的是,如今的她不再执着于寻找唯一正确的答案。
她知道,无论未来选择怎样的道路,过去这些年积累的能力、经验与思考,都将继续陪伴着她。
正如六年前,James对她许诺的那样。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.aeh7112
*图片均由受访者提供
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