自然科学与生物科学
我从小就喜欢自然科学,喜欢大自然的鬼斧神工。小时候我也读了很多百科全书,对于自然科学十分感兴趣。在高中的时候我参加了全国高中生生命科学竞赛,在备考期间提前阅读了很多大学生物科学教材,比如生物化学、分子生物学、微生物学等,从此真正激发了我对于生物科学的热爱。同时,2020年开始的COVID-19疫情也让我对于医学有了新的认知,看到了 病毒和宿主相互作用这一基础的生物学问题是如何深刻影响整个人类社会的。 由于以上种种因素,我感受到了生物科学的魅力所在,这可以帮助我们认识自我、认识世界,并且改造世界;小到我们日常生活中吃的食物,大到整个人类,都与生物息息相关,还有太多的科学问题等待我们去解决。
生物物理学和生物化学
我相信,一切事物背后都有其本质的逻辑,生物也不例外。生物体都来自宇宙星尘,由无数个基本粒子构成,但是 其生命活动的背后却有如此多的精密而有序的调控机制,这使我感到深深震撼。而且,这些调控机制的背后,都是生物分子之间的互作;甚至很多生命现象,就是因为这种互作的landscape中出现了一些极小的改变,比如距离超过了多少多少埃、哪个domain卡住了无法旋转,最终对生物体引起了非常critical的影响。我觉得这是非常迷人且有趣的,尤其是当自己发现了这一底层的逻辑并且反过来指导我们如何真正去看待和解决存在的生物学问题。Btw,我觉得 解释任何生物学问题,最终都是要回到最底层的物理和化学原理上,因为这才是最有力的证据 。
结构生物学和cryo-EM/ET
结构决定功能。正如之前所说,这些精密的分子机器及优雅的结构给我留下了十分深刻的印象。很难想象它们是如何通过演化一步步特化成现在这样的结构,如何构建出如此复杂有序的分子网络和分子社会,并承担这个宇宙中最奇迹的生命活动。当然,我对于结构生物学感兴趣的另一部分原因来自冷冻电镜。一开始,我只是觉得冷冻电镜是一个非常高端并且热门的名词,所以尝试去了解了一下。后来我逐步认识到,冷冻电镜真是结构生物学领域的一个革命性工具;我曾说过 冷冻电镜和天文摄影有非常多相似之处,这样从另一个层面与自己的爱好相结合更让我对冷冻电镜充满了兴趣。至于cryo-ET,我觉得这是cryo-EM相当有前景的一个方向,曾经刚学习冷冻电镜的我甚至还质疑过SPA,“你怎么保证提纯出来的蛋白的结构就能保持和原位下的一样呢”,虽然这个问题现在看起来很愚蠢,但是我认为如果能 直接从原位下获得蛋白质的高分辨结构 是一个非常大的进步。首先,这对于原位下获得膜蛋白结构而言是一个非常好的方法 (in situ);其次,这将有助于我们看到在原位下蛋白质不同的构象及动态变化,特别是减少取向优势的影响、得到一些非常flexible的结构信息;另外,通过将高分辨结构信息放回细胞层面,我们可以研究分子在整个细胞水平的分布、互作等,这将十分有助于“分子社会学”的研究。总之,结构生物学以及冷冻电镜的多学科交叉性、能够借助计算机、AI等工具,都无形中增添了其独特的魅力。