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33岁中国博后推翻生物学50年课本定论,他发表Nature的背后,是敢对常识说不的科研勇气
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咱们普通人,尤其是搞科研的,从小到大听得最多的就是「要尊重知识、尊重课本」,总觉得课本上写的都是铁律,容不得半点质疑。毕竟,那些教科书上的结论,都是经过几十年、上百年的沉淀,是无数科学家耗尽心血得出的共识。可就在2026年开年,33岁的中国博士后柴培远,偏偏打破了这个「惯例」——他直接推翻了分子生物学界被奉为圭臬50年的课本知识,用实力告诉全世界:常识,也可以被重新定义。

柴培远博士,图源:中洪博元

01偶然的发现

过去半个世纪,生物学家们都默认,细胞里各个成分分工明确:

假如把细胞想象成一个快递站,蛋白和脂质就像好比是要送出去的「快递包裹」——它们要跑到细胞外面发挥作用,比如在伤口附近长出新血管,比如给免疫细胞发信号去靶向清除「敌军」。而糖基化,就是给这些包裹贴「快递单」,告诉细胞:这个包裹需要送到哪,要干什么活。

而RNA呢?以前大家觉得,它的任务就是待在细胞里,把细胞核里的遗传信息带到细胞质,告诉细胞需要合成什么样的蛋白,它自己不是包裹,更不会被贴快递单的。没人觉得RNA和糖基化有什么关系,更没人想过,RNA居然还能自己跑出去干活。

直到2021年,诺贝尔化学奖得主Carolyn Bertozzi的团队,在实验中偶然发现:细胞表面居然存在被糖链修饰的RNA,也就是后来被叫做glycoRNA的东西。

细胞表糖基化修饰,图源:HHMI

生物领域很多人都在质疑:这是不是实验污染?是不是假阳性?毕竟这和课本里的不一样,半个世纪的认知,怎么可能说推翻就推翻?而且,研究这种偶然出现的反常现象,很可能几年都出不了成果,最后竹篮打水一场空。

课题组里没人愿意继续这个「烫手山芋」般的偶然发现,除了一个来自中国的年轻人——柴培远。柴培远2016年本科毕业于中国农业大学,2021年从北大生命科学学院拿到博士学位,同年加入了刚刚独立建组的Ryan Flynn实验室。

Flynn Lab members,图源:Linkedin

柴培远之前已经做了十几年的糖生物学(Glycobiology)研究,他太了解糖基化了——这是细胞里非常精密、也非常耗能的一个过程,细胞不会随便浪费宝贵的能量,给一个没用的垃圾分子贴标签。而且已知的糖基化修饰,99%都只存在于蛋白质修饰,剩下的1%会出现在脂质上,从来没人见过它出现在RNA上。

他想搞明白,这个偶然的现象背后,到底藏着什么秘密:为什么RNA这个一直被认为只是传递信息的小分子,会拥有只有蛋白质才会有的糖基化特征?他非要把这个没人敢碰的东西,挖个底朝天。

他的导师Ryan Flynn,也就是当年糖RNA的发现者,Flynn很支持柴培远的想法,给了柴培远最大的自由度,让他放心去做,还给他争取了专门的科研经费,告诉他:「如果你觉得它是对的,那就去证明它,不用管别人怎么说。」

Ryan Flynn,图源:Harvard Stem Cell Institute(HSCI)

02两年磨一剑

那之后的两年多里,柴培远几乎泡在了实验室里。糖RNA的丰度太低了,只有普通RNA的万分之一,传统的检测方法根本抓不住它。为了找到它的功能,他做了全基因组规模的CRISPR筛选。

这个过程做起来很繁琐复杂:他准备了一套包含上万个不同的CRISPR工具的「基因钥匙库」,每一把「钥匙」,都能精准地敲掉细胞里的一个特定基因。然后把这些钥匙,一次性的分给上百万个不同的细胞,每个细胞拿一把钥匙敲掉自己的一个基因。做完这一步,他就去分析:哪个细胞里的糖RNA消失了?那说明,这个细胞里被敲掉的那个基因,就是糖RNA工作必须的那个「开关」。

无数次的阴性结果,无数次的重复实验,期间无数身边的同学劝他:「别折腾了,这个可能就是实验污染造成的,不一定是生理情况下的。」

但求真务实的柴培远没停。终于,他找到了线索——

糖RNA不是单独存在的,它和硫酸乙酰肝素,还有RNA结合蛋白,一起在细胞表面形成了一个纳米级的簇状结构。而这个结构,居然可以调控细胞VEGF信号通路。

glycoRNA的簇状结构,图源:Cell:DOI:10.1016/j.chembiol.2024.04.015

VEGF是什么?是血管内皮生长因子,是我们人体血管发育的核心开关。伤口愈合的时候,要靠它修复血管。癌细胞之所以无限增殖的原因就是劫持这个开关,疯狂激活VEGF信号,给自己长新的血管,抢营养,最后把人拖垮。

Blood vessel formation,图源:Theory pages,Labster

过去的半个世纪,全世界研究VEGF的科学家,都只盯着蛋白,所有人都默认,调控这个信号的,只有蛋白。没人想到,居然还有RNA在里面当「刹车」!

柴培远发现,糖RNA就像一个精准的刹车,它能直接结合VEGF,不让它过度激活信号,防止血管乱长。要是把糖RNA拿掉,VEGF信号就会瞬间失控,疯狂刺激血管生长,最后把整个发育过程都搞乱。他还做了动物实验,在斑马鱼和小鼠里都证明了,这个机制是完全保守的。从鱼到哺乳动物,亿万年的进化里,我们的身体都保留着这个没人发现的调控开关!

2026年1月,他以第一作者的身份,把这个成果发在了Nature上。整个领域都被震住了——原来我们50年间,我们对RNA的认识有误区!原来RNA不只是在细胞里调遗传的工具,它还能跑到细胞表面,调控信号通路,控制血管的生长!

GlycoRNA complexes with heparan sulfate regulates VEGF-A signaling,图源:Nature

03打开了癌症治疗的新大门

柴培远的这个发现,不只是改写了课本知识,更是直接打开了一个没人知道的全新癌症治疗赛道。

癌症为什么能疯狂长血管?是不是就是因为癌细胞把这个「RNA刹车」给拆了?让VEGF信号刹不住车,疯狂乱长?

那我们是不是可以把这个刹车装回去,就能阻止癌症的生长?

Tumer&Blood vessel,图源:Cancerword

还有类似病因的黄斑变性,糖尿病足,这些困扰了无数人的病,本质上都是血管乱长导致的。原来我们一直找不到的治疗靶点,居然藏在这个没人敢碰的糖RNA里!

《自然》杂志把这个成果评为2026开年最重磅的生物学发现。

我们从小就被教育,要尊重前人的成果,要跟着常识走。这句话没错,但我们不能被常识绑住手脚。真正的科研突破,从来都不是在常识里「捡宝贝」,而是有人敢对着教科书说「不对」,敢碰别人觉得「有风险」的课题,敢把所有人都忽略的「误差」,当成值得深究的宝贝。

柴培远就是这样的人。他没有被50年的常识困住,没有因为别人的质疑而退缩,更没有因为怕失败而放弃。他敢去碰那个所有人都觉得是「污染」的东西,敢花两年多的时间去验证一个「反常」的发现。

对柴培远来说,这只是一个开始。这个全新的领域里,还有太多的秘密等着他去挖掘,还有太多的未知等着他去探索。

愿我们都能像柴培远一样,有质疑的勇气,有坚持的韧劲,不被常识定义,不被困难吓退——

哪怕只是平凡人,也能在自己的领域里,走出属于自己的精彩。

题图来源:图虫创意

北欧观察

柴博士有没有可能拿诺奖?

这是一个很有吸引力的猜想,也很符合大家对这项突破性发现的期待。从科学发展的规律来看,问者的直觉很敏锐——glycoRNA(糖基化RNA)这个全新领域的开创性发现,确实具备冲击未来诺贝尔奖的潜力。但一个关键区别在于,如果未来这个领域获奖,荣誉很可能会归于奠定该领域的奠基人。

🏆为何说其具备“诺奖潜力”?

这项研究完美地契合了诺贝尔奖青睐的几个关键要素:

·根本性地改写教科书:它颠覆了“糖基化是蛋白质和脂质的专利”这一长达50年的认知,证明了RNA分子同样可以被糖基化。2024年的诺奖得主正是因为发现了microRNA而获奖,这说明建立一个全新的生物学概念是诺奖的重要考量。

·开辟全新的研究领域:glycoRNA的发现,就像在细胞生物学和糖生物学的版图上发现了一块新大陆,开辟了一个全新的交叉研究领域。

·对生命健康有深远影响:柴培远博士的后续研究表明glycoRNA在血管发育和免疫调控等核心生命过程中扮演着关键角色。同时,其在癌症、自身免疫疾病等领域的巨大治疗潜力,也完全符合诺奖“对人类做出最大贡献”的宗旨。

🚧通往斯德哥尔摩的“拦路石”

尽管潜力巨大,但glycoRNA若想获奖,也面临几个不容忽视的现实挑战:

·最大的障碍:

需要时间沉淀:2021年的发现距今仅有5年,然而诺奖更倾向于考验一个发现能否经受住时间的检验。从关键发现到最终获奖,往往需要一二十年甚至更久。

·方向尚不唯一:目前glycoRNA领域正在多条研究路径上蓬勃发展,这些成果未来可能会作为一个整体,在多年后共同获得表彰。

·潜在的归属难题:这是一个典型的“接力”式发现。2021年Bertozzi(于2022年因其他贡献获诺贝尔化学奖)和Flynn的团队开创了glycoRNA的发现;柴培远博士和Flynn团队则在后续对其功能进行了深化研究。如果该领域最终获奖,诺奖委员会极有可能会将荣誉授予那些最初的奠基者。

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