兩次打破校史！雙一流教授：土博也能做出好成果

“你為什么來這兒做老師，而不是像很多人一樣去國外做博士后？”

2014年的一次組會上，面對學(xué)生的提問，剛博士畢業(yè)一年的馮越回答說：“咱們學(xué)校至今還沒有在Nature發(fā)過研究論文，我希望咱們能發(fā)第一篇?！?/p>

話音剛落，大家都笑了，“這怎么可能呢？”

2018年，這個僅有半條實(shí)驗(yàn)臺、緊張時(shí)只能供兩三個人做實(shí)驗(yàn)的課題組，在與國際知名團(tuán)隊(duì)的競爭中脫穎而出，發(fā)表了北京化工大學(xué)校史上的首篇Nature論文。

近日，馮越團(tuán)隊(duì)與美國加州大學(xué)舊金山分校團(tuán)隊(duì)合作，揭示了噬菌體抑制和逃逸細(xì)菌CBASS免疫系統(tǒng)的機(jī)制，又發(fā)表了北化工校史上的第一篇Cell論文。

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馮越（受訪者供圖，下同） 

博士畢業(yè)就當(dāng)獨(dú)立PI，走一條更難走的路

這篇Cell論文是北京化工大學(xué)教授馮越團(tuán)隊(duì)與加州大學(xué)舊金山分校Bondy-Denomy團(tuán)隊(duì)合作完成的，國外團(tuán)隊(duì)鑒定到了一種新的噬菌體抵抗細(xì)菌免疫系統(tǒng)的蛋白質(zhì)，馮越團(tuán)隊(duì)闡明了該蛋白質(zhì)的工作機(jī)理，一起完成了這篇科學(xué)成果。

能被合作者看重，與馮越近十年來的研究積累分不開，他長期關(guān)注病原與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用領(lǐng)域，也取得了一系列的成果。

早在2012年，還在清華大學(xué)讀博的馮越就曾以第一作者的身份，收獲了人生中的第一篇Nature論文。

當(dāng)時(shí)，“為了補(bǔ)做一個實(shí)驗(yàn)，我抱著‘不做出來就不回京’的決心，只身一人去到中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，當(dāng)時(shí)只有科大有相關(guān)的儀器設(shè)備。”馮越回憶。

他白天到學(xué)校做實(shí)驗(yàn)，晚上住在附近的賓館里，一回房間，就開始復(fù)盤當(dāng)天的實(shí)驗(yàn)記錄，總結(jié)失敗原因，尋找新的解決辦法。就這樣，他在合肥住了半個多月。

一天傍晚，他邊盯著儀器邊吃飯。突然，儀器上的結(jié)果蹦了出來，實(shí)驗(yàn)體系終于建好了！看到的一剎那，馮越忘記了嘴里正嚼著的飯，眼淚奪眶而出，“強(qiáng)忍著，還是流出來了，太激動了?！?/p>

臨近博士畢業(yè)，考慮再三后，馮越?jīng)Q定去國內(nèi)高校任教。

“當(dāng)時(shí)大多數(shù)人的選擇是做博后或者出國，直接入職的話一般會找個大課題組，從‘小導(dǎo)師’做起。但我自己更喜歡和擅長獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課題，希望直接成為獨(dú)立PI?！瘪T越說，因此，他選擇了可以建立獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的北京化工大學(xué)。

這對于剛博士畢業(yè)的馮越來說，顯然是一條更難走的路。啟動經(jīng)費(fèi)少、儀器設(shè)備缺、實(shí)驗(yàn)室面積小、招碩士生難、入職前三年平均每年100多個課時(shí)的教學(xué)任務(wù)……這每一個條件，似乎都把他和“做出頂刊成果”的目標(biāo)越拉越遠(yuǎn)。 

半條實(shí)驗(yàn)臺，發(fā)了篇Nature論文

很快，三年的首聘期已經(jīng)過去了一多半。這期間，他獲得了北京市青年教師教學(xué)基本功比賽的一等獎，然而科研成果幾乎為零。后來經(jīng)過多方努力，到2015年底，他終于減少了教學(xué)任務(wù)，有了大塊的時(shí)間來做科研。

面對建立實(shí)驗(yàn)室的種種困難，馮越的解決辦法是：“撿”和“借”。

缺少試劑和儀器設(shè)備，他就把其他實(shí)驗(yàn)室不用的舊設(shè)備搬過來，或者干脆借用其他實(shí)驗(yàn)室的。本校沒有，他就跑到清華大學(xué)、中科院的研究所里去借用，“有一次為了借一個液氮罐，基本上把清華醫(yī)學(xué)樓的一樓到三樓跑遍了?！?/p>

由于實(shí)驗(yàn)室面積有限，馮越甚至沒有空間建造通風(fēng)櫥，“有實(shí)驗(yàn)要用到醋酸，味道刺鼻，我們就放到了樓道里做，可沒過幾天被學(xué)校發(fā)現(xiàn)了，又不得不搬進(jìn)來。”他說。

臨近實(shí)驗(yàn)沖刺環(huán)節(jié)，馮越不得不“叫?！绷藥孜粚W(xué)生的實(shí)驗(yàn)，只讓兩三個人來實(shí)驗(yàn)室?！爱?dāng)時(shí)只有一臺蛋白純化儀，為了保證Nature論文的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，只能緊著這個課題用?！瘪T越說。

2018年，這篇論文順利發(fā)表。

“沒有想到北化工的第一篇Nature論文，出自這樣一個只有半條實(shí)驗(yàn)臺的實(shí)驗(yàn)室。”當(dāng)馮越邀請他的博士導(dǎo)師來實(shí)驗(yàn)室參觀時(shí)，導(dǎo)師驚訝地說。

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2018年6月，馮越的實(shí)驗(yàn)室。

無論做課題還是帶學(xué)生，都要遵循合適的節(jié)奏

這篇Nature論文讓馮越收獲了贊揚(yáng)和掌聲，實(shí)驗(yàn)辦公面積也擴(kuò)大了一倍多。從最初幾乎沒有學(xué)生主動聯(lián)系他，到后來有十幾個本科生追隨他做畢業(yè)設(shè)計(jì)。

但隨之而來的，還有一個深刻的教訓(xùn)。

“當(dāng)取得了比較大的成功后，我覺得似乎什么問題都能解決，什么困難都能克服。就同時(shí)開展了好幾個課題，每個都是領(lǐng)域內(nèi)的難題。”馮越說。

結(jié)果是，每個課題都不順利，馮越的心態(tài)也逐漸急躁起來。

帶著這種心態(tài)去指導(dǎo)學(xué)生，他自然更加嚴(yán)格，幾乎每天都會詢問一些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。就這樣，畢設(shè)做完后，他挑選出來的5位本科生中，只有1人愿意留在實(shí)驗(yàn)室讀研。

這就像一記悶棍，重重地打在了他的心里?！斑@種情況從來沒有過，一定是自己的管理方式出了問題?！瘪T越想。

后來，他靜下心來反思，逐漸意識到，“無論做課題還是帶學(xué)生，都要遵循合適的節(jié)奏，一味地急于求成只會適得其反?！?/p>

調(diào)整花了大半年的時(shí)間，他重新設(shè)計(jì)了各個課題的研究思路。慢慢地，他的心態(tài)越來越平和，把目光更多地投向了實(shí)驗(yàn)過程和研究本身。在培養(yǎng)學(xué)生時(shí)，也更耐心挖掘他們的優(yōu)勢和特點(diǎn)，引導(dǎo)他們發(fā)揮各自的特長。

馮越

完成自我迭代后，成功發(fā)表校史首篇Cell研究

完成了自我迭代后，馮越的科研和學(xué)生培養(yǎng)工作都回歸了正軌。當(dāng)他給了學(xué)生一定的空間，他們反而發(fā)揮出了更大的潛能。

最近的這篇Cell論文，也正是在這種氛圍下誕生的。

這篇論文聚焦于馮越一直以來關(guān)注的問題：細(xì)菌和噬菌體之間的“軍備競賽”。

細(xì)菌每時(shí)每刻都面臨著噬菌體的入侵，因此它會想盡辦法來消滅噬菌體，反過來，噬菌體也傾盡本領(lǐng)，維持自己的生存。

日久天長，它們都進(jìn)化出了許多對付彼此的“技能”。比如眾所周知的CRISPR-Cas免疫系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)，細(xì)菌可以不動聲色地切除噬菌體的基因，利用這一特性，科學(xué)家們發(fā)明了CRISPR基因編輯技術(shù)。

而這篇論文中的CBASS系統(tǒng)，也是細(xì)菌進(jìn)化出的眾多免疫系統(tǒng)中的一個。面對強(qiáng)勁的免疫系統(tǒng)，噬菌體會如何應(yīng)戰(zhàn)呢？它會用什么辦法對抗CBASS免疫系統(tǒng)呢？

馮越等的研究發(fā)現(xiàn)，噬菌體中有一種廣泛存在的蛋白Acb2，它可以抑制細(xì)菌的CBASS免疫系統(tǒng)，同時(shí)，噬菌體也可通過自身的蛋白質(zhì)突變，逃脫該免疫系統(tǒng)的識別。

“它們之間‘軍備競賽’的激烈程度可一點(diǎn)不比現(xiàn)實(shí)生活中的差！”馮越說。

這項(xiàng)研究不僅有助于人們深入了解CBASS系統(tǒng)的工作機(jī)制，同時(shí)也有望應(yīng)用到針對細(xì)菌耐藥性問題的噬菌體療法中。

當(dāng)這篇論文被順利接收，他感到很欣慰：“心里的一塊石頭終于落地了?！?/p>

10年過去了，馮越依然記得他初到北化工、提出發(fā)頂刊時(shí)，學(xué)生們質(zhì)疑的眼神。如果說當(dāng)時(shí)的他對未來還帶有一點(diǎn)遲疑，如今他可以非常確定：“任何時(shí)候都不能妄自菲薄，土博也完全可以做出好成果?！?nbsp;

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.12.041

https://doi.org/10.1038/s41586-018-0146-7