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博士生的煎熬

(2008-12-19 19:18:56)
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杂谈

分类: 留学日记

今天有点激动。此时此刻,已经写了一整年的论文虽然已经进入最后一轮修改,但还没交;工作完全没有着落;奖学金的积蓄早已用完,虽与股市无关,却处于严重经济危机之中。不过昨晚看到的一封邮件给我打了一针兴奋剂。上个月我向BES递交的摘要被录用了,还入围了“young endocrinologist prize” (青年内分泌学者奖,对象是博士生和博士毕业6年内的博士后),即将在明年三月的BES大会上做报告。BES是全英一年一度的内分泌学大会,报名前我先递交了一份研究摘要,内容无非是最近一两年的实验室研究结果。2007年我就参加过一次,那次我只是做了一个poster(把报告内容做成海报展板,与几百个展板放在一起,我只将内容讲给因为感兴趣而上来询问的人)。2008年写论文没顾上参加。这次是09年的内分泌学年会,没想到评委们竟然会对我的研究感兴趣!这个“青年内分泌学者奖”每年会颁发给若干人,其中做poster(展板)的是按学科分类每一类都有奖。但是在大会上做口头报告的每年只有6人入围,3人做基础研究,3人做临床研究,再分别竞争1个基础奖,1个临床奖。也就是说我是在所有做基础研究的“青年学者”中得分最高的前三名之一!

难以置信,难以置信!此时的复杂心情旁人无法理解。早想在论文结束后写写这“三加一”年来做博士生的体会,没想到现在写起来竟是如此的心情。我国一位在干细胞研究中有重大突破的女科学家俞君英曾说做科研“超过99.9%的工作都是在碰壁。选择这个职业,你需要足够坚韧的内心和足够的心理准备”。这实在是我前三年做实验的写照。当然,每个人的研究课题不同,经历也不同。比如Dynamic,他的实验只要用对方法,就不怕出现方向性错误。好比有人告诉你地底下什么方向几千米深有金矿,你只要掌握了最先进的技术去挖(中间当然也需要解决不少技术难题),就能比别人挖得快挖得多。他的三年工作的确让他捧回不少金砖,羡煞旁人。可我的实验就完全不同。在我刚开始实验的时候,就有个刚毕业的博士KM用她三年的研究成果告诉我金砖在哪里。于是导师和我一起都以此设定方向来设计实验。三年的实验做了两年多,却发现她指引的方向是错的,简直是反的,我的工作一直都在南辕北辙!我的课题一下子变成了一个黑匣子,金砖到底有没有不知道,在哪里更不知道。

具体怎么回事,还是慢慢道来。内分泌学就是研究人和动物体内激素的学科,我研究的是糖皮质激素GC,和雌激素、雄激素一样都属于类固醇类激素。很多激素只需要通过受体在细胞膜上就能发挥作用,而类固醇激素的受体却需要进入细胞核,直接和DNA发生作用,影响基因的表达。人或动物没有雌雄激素还能活命,可是糖皮质激素却是至关重要的,多了少了都不行。极端的例子很少见,生活中最常见的例子比如,有的人在众人面前发言,紧张得面红耳赤,心跳加快,这就是GC对外周血管作用的结果;假如路遇歹徒,夺命而逃,平时跑两步都怕累的人,可是此时却能以博尔特的速度跑500m也不累,这也是GC立刻提升血液葡萄糖浓度给人提供能量的保护措施;有的人节食减肥或是动物遇到饥荒,忍饥挨饿,脂肪和肌肉都有缩减,而生理活动却还能维持在基本水平,也是GC发挥了分解脂肪和肌肉蛋白转化成葡萄糖,为机体提供能量的功劳。

科学家对GC的认识到1949年有了一个巨大转折。Hench博士发现GC有强大的消炎作用,很多炎症疾病从此得以医治,他也因此获得了第二年的诺贝尔奖。此后的五十多年来,各类人工合成的高效GC相应而生,GC成为应用最广泛的消炎药,常用于哮喘病,类风湿性关节炎,器官移植后的排异反应,过敏,等等。比如皮炎平的主要成分就是GC,对青霉素过敏的抢救也用GC。非典患者肺部水肿,由于对SARS没有专门的抗病毒药,只能用大量GC来缓解炎症反应。与此同时,长期大量使用GC引起的一系列副作用却不容小视。其中较为严重的就包括:

骨质疏松,常常导致脊柱和髋关节的骨折,而不是四肢骨的骨折;

皮肤组织萎缩变薄;肌肉萎缩;伤口不易愈合;

精神病,比如欣快症、抑郁症等;

代谢综合症,包括肥胖症,糖尿病,高血压,高血脂,心血管疾病等等。

由于代谢综合症大大增加人的死亡率,相对比其他副作用要严重;并且我们实验室的主攻方向也在代谢方面,所以我主要研究代谢综合症的副作用。比如有报道说有一部分死里逃生的SARS患者在SARS症状痊愈后会出现一系列严重的高GC引起的病症。前段时间歌星吴克群担心自己因治疗腰伤会变成“月亮脸”,也是因为为了用GC减少对组织的伤害,却不得不承担肥胖的风险,而GC引起的肥胖主要表现在脸、脖子、内脏的呈中心分布的脂肪堆积,四肢(特别是腿)因为肌肉萎缩反倒不胖。人们把这种上身肥胖的叫“苹果”身材,相对于下身肥胖的“梨形”身材更容易患上述“代谢综合症”。正因为此,医药学界急切盼望新一类GC药的研制开发,既保留了GC的药物疗效,又能减少甚至消除副作用;或者开发一种新药,和GC一起服用,能把GC的副作用减缓或消除,岂不皆大欢喜!

我的研究课题就是这个目的。人们早有发现,类固醇激素有一个共同特点,那就是它们的代谢产物也有可能具有和激素本身一样的作用。这一点对于非医学专业的人来说恐怕难以理解,因为其中涉及到很多代谢过程和酶的反应。我就先化繁为简,先举个研究最多的雄激素的例子。雄激素T经过5alpha还原酶变成5alpha还原T,就先叫做5aT;缺了这个酶也就缺了5aT。由于5aT和T一样具有雄激素作用,男人或雄鼠如果天生没有这个5aT,那么就相当于体内缺了一员雄激素干将,就会变得半男半女。

同样的道理,如果GC的还原产物5aGC也和GC有一样的作用,那么除了产生疗效之外,这些5aGC和GC一起作用,会加重GC的副作用。所以,如果阻止5aGC的生成,就会减少GC的副作用。但是,这样是否会减弱GC的疗效呢?很可能不会。因为这个5alpha还原酶不是到处都有,需要GC产生疗效的免疫细胞里可能就没有,也就是说体内不管有没有5aGC,都和GC在免疫系统的疗效无关。于是我们就假设,如果体内没有了5alpha还原酶(这种酶有两个型,少了一个型只影响GC,不影响雄激素),也就没有了5aGC,那么GC的药效不受影响,其副作用却会大大减少。这就是我的博士课题的最初的假设。我的目的是要证明这个5aGC没有消炎作用,只有祸害肝脏、脂肪和血压产生代谢类综合症的作用。

事情没有想象的简单,也和最初的假设完全不同。我前面说的那个已毕业的博士KM研究发现,5aGC对肝脏内的几个重要蛋白质都有作用。于是我接过她的研究,用了和她类似的方法继续实验,实验重点都在“代谢综合症”的指标上。可是我发现5aGC对那些蛋白质根本就没有作用。因为那时我还是新手,不管是导师还是我自己都对自己做出来的“没有结果”的结果不太相信,于是我又改变条件,尝试了各种方法,可还是没结果。第二年,我开始用小鼠实验,设计了一年的实验,把小鼠全身内脏都查了一遍,最后也没有得到期待的结果。2007年我去参加BES的年会,参加多伦多的世界级内分泌会,也多次在校内外做过展板,就用了这些“在小鼠中没有作用”的结果,却没有人对此感兴趣。因为“没有结果”的结果无法证明你的实验条件是完全正确的,人们总是希望见到能产生显著变化的实验结果。

过了两年半,我惊喜地发现5aGC对“代谢综合症”的指标没有影响,却具有显著的消炎效果。这和最初的假设南辕北辙。假如我不是在读博士生,需要在4年内完成课题,完全可以放弃对“代谢”方面的研究,专攻消炎一个方面。可是由于博士生的所有实验结果都要写入论文,论文的论证必须完善严谨,所以我必须完成所有之前设计好的“没有作用”的实验,同时再做新的炎症领域的研究。于是在半年之内,才又设计完成了一些新实验,再次证明了5aGC的消炎效果,总结成文,才获了奖。以前我曾写过一篇博,说我获得了我们研究所内部的一个奖,就是我刚在炎症方面的研究有了小眉目,给我的博士课题带来一线生机的时候。不过当时我身边的同学们已经在国内外的大会上都做过报告得过奖了,根本不在乎这个所内的小奖励。而我也没把奖励当作一回事,因为那点“小眉目”才是我的课题真正的“救命稻草”。

等我的全部实验结束后,虽然结果是有了,大体来说,5aGC只有消炎的疗效却无代谢方面的副作用,有可能成为未来的消炎良药;可是科学研究不能随便下结论,要说清所以然。若是我的结果像我们最初的推理那样,那很好分析,大概把书本上的知识和研究进展总结一下就合情合理。可是现在得出相反的结果,又要找证据反驳先前KM的结论,我不得不四处撒网,找各类资料,从新的角度推理论证。我想这才是我写论文时间长的主要原因。

写到这里,情绪平静很多。命运总是捉弄人。谁会知道那些本应作为推理基础的数据是错的呢。当我一次又一次得出相反的“没有结果”的结论的时候,我有很长一段时间无法树立自信心,因为没有人能解释清楚。那时候我只是像一个低级的技术员,做实验的精确度再高,却也只会描述结果,不会分析结果。现在一年过去了,我终于找到证据以及合理的解释证明了KM的错误,并且通过对GC的作用机制的详细分析(此处省去一万字),推理出5aGC有其独特的作用方式。那一刻,我如释重负。

我曾给袁师兄回信说,读博士就是跟自己较劲。花四年的时间,战胜人性弱点,要从相信自己开始,否则,每一天都是煎熬。

(若要转载此篇,务必要得到本人同意)

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