青创前沿 | 王进:于微观星河,守科研孤勇
发布时间:2024-12-17 23:44 来源:内蒙古自治区科技厅基础研究与科研条件处 人事处
开栏语:
开栏语:党的二十届三中全会提出,加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设和拔尖人才培养,着力加强创新能力培养。加强基础研究,归根结底要靠高水平人才。近年来,自治区科技厅持续加大基础研究投入力度,加大青年人才培养力度,涌现出一批领军青年人才,为我区基础研究奠定了坚实基础。近期,“创新内蒙古”将持续推出“青创前沿”系列宣传报道,将笔触聚焦于基础研究领域的青年人才,讲述他们甘坐“冷板凳”、敢啃“硬骨头”、勇闯“无人区”的创新故事,宣扬他们求实创新、破浪前行的拼搏精神,以朝气蓬勃形象展现新时代青年奋勇争先的精神风貌。
“老师在开会,您先在实验室等一下吧。”
跟着王进研究员的学生走入实验室,入目便是排列整齐的药剂试瓶,连带着标签色号都分门别类,一目了然。
循着笔者的目光看去,学生笑笑“老师说过,科学研究要严谨,科研习惯是保持严谨的第一步。”
作为一名青年科技工作者,从本科化学到博士生物化学,从远赴麻省理工进修到扎根内蒙古,化学这两个字似乎从来没有离开过王进的生活。
当一颗铅球投入水中,溅起的每颗水滴,如果深剖下去,在未来都可能会大放异彩,但这一切的前提是,总要有人做那个推铅球下去的人。
“科学是站在前人肩膀上看世界,我们要努力去开辟新航道,托举后代,这是每一代科学人薪火相传的使命。”王进说道。
基础研究领域虽艰难却有重大意义,基于此,王进研究员及团队在内蒙古自治区杰出青年培育项目“基于质谱技术的核酸生物化学研究”等科技项目的支持下,成功突破了生物化学领域在基础研究领域的一大难题。
有一种遗传物质叫RNA,是存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体,用来存储和传递遗传信息以及控制生物体的生命活动。
自从20世纪70年代初研究人员结合放射性同位素标记、酶解和色谱法或电泳法在病毒mRNA和真核生物mRNA中发现和鉴定端帽结构以来,通过多种其他端帽分析方法的应用,当时的研究人员发现了RNA端帽的多种结构和多种生物学功能,并基于此开发出了许多基于RNA端帽的应用,但是这些分析方法存在局限于单个端帽的分析、定量性差、缺乏灵敏度、需要放射性标记或缺乏化学特异性等问题,这阻碍了对细胞中的RNA端帽景观及其动力学、RNA端帽的生物功能和代谢,以及RNA端帽的生理病理调控机制等重要科学问题的研究和基于RNA端帽的应用的发展。
在此情况下,生物化学领域急需一种能准确而灵敏地量化RNA端帽表观转录组的分析新技术,由此,王进研究员及团队勤耕不辍,坚守在研究第一线。
但RNA的形态组合千变万化,就像宇宙中错综复杂的星际轨道,一个微小偏差便可能让所有努力付诸东流。“科研是没有捷径的,实事求是的每一步都算数。”王进出神地望着桌上的烧杯感慨道。
经历无数次的假设、实验与推翻后,王进研究员及团队终于开发出可用于揭示RNA端帽蓝图和转录起始位点分布,也可用于端帽功能和稳态、端帽相关酶的功能表征、筛选化合物库以发现端帽酶抑制剂等方面研究的技术。
此技术实现了从阿摩尔水平(attomoles,低至600纳克RNA)开始的宽动态范围内端帽绝对量化的高覆盖率,且能够扩展到其他新的RNA端帽结构,包括在前体转运RNA(pre-tRNA)中检测到的甲基化鸟苷端帽。虽然稳定同位素标记内标提供了高度准确的绝对量化,通过使用未标记标准品建立外部校准曲线或者间接使用其他化学类似的端帽标准品仍可以进行严谨的端帽量化。通过减少被处理RNA中的复杂生化基质,尤其是大量的非帽核苷酸,的干扰,使用离线离子对HPLC富集CNs大幅提高了定量灵敏度。
可以在研究RNA端帽表观转录组生理病理调控机理、动物早期胚胎发育机制、干细胞分化机制、马铃薯生长发育机制,以及基因表达调控机制等领域运用。
除此之外,王进研究员及团队还在细胞和病毒RNA中发现了4种新的端帽结构,首次发现哺乳动物和病毒中均存在占比高、未被2’-O甲基化修饰的端帽,这一发现挑战了长期以来“端帽2’-O甲基化是抑制RNA先天免疫反应所必需”的观点。
该研究取得突破后,王进研究员及团队率先在自治区开创了RNA端帽分析国际领先平台,为RNA表观遗传学、RNA生物学、RNA生物医学、基因表达调控等领域研究与发展增添了有力新工具,有力提升我区在该领域研究能力和影响力,从事RNA表观遗传学、RNA生物学、RNA生物医学、基因表达调控、蛋白质合成与制造、合成生物学、加帽酶靶向药物研发等领域的企业或研究机构都有望从该成果中获得帮助。
一代人有一代人的科研,回忆起30年前,王进说第一堂化学课上,老师曾告诉他们:如果说物理是发现世界,那化学就是与世界对话,得到的回答里,会潜藏着改变世界的密码。
自那时,兴趣与科研的种子在王进的心中悄然萌芽,到后来,王进也向他的学生们这样说道。
王进研究员的学生感慨道:“老师他是一个对科研很纯粹的人,他常常和我们讲,科研,就是要落地的,因为只有能化到实处、带来改变的结果才称得上是成果。这说明我们在与世界对话的过程中得到了答案,而不是浮于表面自说自话的空头研究。”
如今,王进研究员成果斐然,却依旧扎根基础研究一线,亲手指导学生实验操作,细抠每一个步骤;常把最新思路无私分享给同行,助推行业共进。他这份坚韧、执着与创新,不仅是个人勋章,更是科学界奋进火种,在生物科学微观星河持续闪耀,引领后来者不断跨越未知,拓展人类认知生命的边界,只为那破晓后、星河尽处,生命科学的盎然春天能早日降临人间。
王进:博士,内蒙古大学生命科学学院,省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室研究员、博士生导师。多年来通过化学生物学新技术、新方法的发展,致力于核酸化学修饰精准测定及其调控重要生命过程机理的研究,发展了多个新型核酸修饰的原创性技术,在表观转录组学领域、DNA损伤领域取得重大基础研究和前沿技术突破并开拓了研究新方向。在 Nature等SCI期刊发表16 篇研究论文,总他引达1300 余次。其中,以第一作者(其中2 篇同时为共同通讯作者)在国际顶级学术刊物发表论文7 篇,包括 Nature Protocols、 Nucleic Acids Research、 Journal of Clinical Investigation(2012-2022年前1% ESI 高被引论文)、Aging Cell、Analytical Chemistry 等刊物,部分研究成果获得表彰(内蒙古自治区自然科学奖一等奖)