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西湖大学的实验室里，万蕊雪在做聚合酶链式反应实验。马崇炎摄

人物简介：

万蕊雪，1990年12月生于河南郑州，西湖大学实验室主任、博士生导师。她以第一作者和共同通讯作者身份在《科学》《细胞》等杂志发表论文10余篇，为解析剪接体三维结构、揭示RNA（核糖核酸）剪接过程的分子机理作出了重要贡献。

万蕊雪刚30岁出头，就为攻克“结构生物学的终极挑战”——剪接体三维结构解析及工作机理作出了重要贡献。2016年，入选中国科协“未来女科学家计划”；2018年，获《科学》杂志以及多家顶级科研机构联合颁发的青年科学家奖。前不久，她又荣获第十七届中国青年科技奖。

迎接“结构生物学的终极挑战”

万蕊雪依然清楚记得，2013年春节一过，她就从广州中山大学赶到北京，到结构生物学家、清华大学教授施一公的实验室做毕业设计——离自己的梦想又近了一步。少年时代，万蕊雪就立下志愿：长大后当一名科学家，通过自己的研究去帮助更多的人！

进入施一公实验室后，在师姐周丽君的指导下，虚心好学的万蕊雪进步非常快。她很快养成了良好的逻辑思维训练能力，能有条不紊地安排实验，实验技巧也日益娴熟。开组会时，她对实验设计、结果分析等提出的意见、建议，让老师和同学们刮目相看。尽管每天早出晚归、很忙很累，她不仅没有觉得苦，反而感觉很开心。

2013年秋季学期开学后，万蕊雪正式成为施一公的直博研究生。在老师的指导下，她致力于结构生物学领域的剪接体研究。

万蕊雪告诉记者，所谓结构生物学，就是用晶体衍射、核磁共振波谱学、冷冻电镜技术等物理学方法，辅之以生物化学和分子生物学方法，从分子乃至原子分辨率的水平上揭示细胞内的蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的三维结构，进而探究其功能和工作机理。

生命科学领域有一个著名的“中心法则”，描述存储在DNA（脱氧核糖核酸）里的遗传信息转化为具有各种结构、执行不同功能的蛋白质的过程。这个过程是遗传信息的表达、传递过程，也是生命体中最重要的活动。植物、动物、人等有细胞核的生物，其遗传信息传递过程可分为三步：第一步是转录，即遗传信息从DNA传递到pre-mRNA（前体信使核糖核酸）；第二步是RNA剪接；第三步是翻译，即剪接后成熟的mRNA（信使核糖核酸）指导合成蛋白质。这三个步骤，分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体来完成。

“剪接体是催化RNA剪接的重要分子机器，由几十到几百种蛋白质和5条RNA动态组合而成，被称作‘细胞里最复杂的超大分子复合物’。”万蕊雪进一步解释，要想正确去除一个内含子（不含有效信息的蛋白质片段），并连接外显子（含有有效信息的蛋白质片段），剪接体不仅首先要在pre-mRNA上精准地找到需要剪接的位点，还要变换10多个状态才能完成这一过程，其复杂程度超乎想象。她介绍，“每一条前体信使的RNA剪接在时间和空间上都非常精准，一步搞错，基因的表达和传递就会出错。现有研究发现，人类的遗传疾病中，大约有35%是剪接异常或剪接体突变造成的。”

“在‘中心法则’的三个步骤中，第一步的转录和第三步的翻译，此前科学家已经基本研究清楚。而中间的RNA剪接，全世界的科学家搞了几十年都没有攻克。”万蕊雪说，“因此，解析剪接体的三维结构，被称为结构生物学的终极挑战。”

在国际科研竞逐中屡拔头筹

2015年8月21日凌晨，《科学》杂志在线发表了施一公实验室两篇具有里程碑意义的论文：《3.6埃的酵母剪接体结构》和《前体信使RNA剪接的结构基础》。前者报道了通过单颗粒冷冻电子显微镜（冷冻电镜）方法解析的酵母细胞剪接体近原子水平分辨率的三维结构，后者则在结构解析的基础上阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。

这两篇文章把分子生物学“中心法则”的分子机理研究向前推进了一大步，得到国际同行的高度评价。

跟随施一公读博士还不到3年的万蕊雪，是两篇文章的共同第一作者，作出了独特贡献。

此后，在施一公指导下，万蕊雪带着师弟师妹乘胜前进，先后完成了8个完全组装工作状态的高分辨率剪接体结构解析，基本搞清了RNA剪接的全过程和工作机理。

施一公实验室率先取得突破之后，国外的几个顶尖实验室也快马加鞭，力求在后续研究中实现赶超。在同样课题近乎白热化的国际竞逐中，施一公实验室几乎都是第一个在终点“撞线”。