第174章 十大教授的考驗
穿越後,成為了農業之神 作者:懷疑探索者 投票推薦 加入書簽 留言反饋
開學典禮結束以後,張啟在謝鬱文的陪同下,回到了自己的單人宿舍。一會兒,曾薇也過來了。
“小薇,你今天怎麽有空過來玩?”張啟笑道。
曾薇告訴他,今天是基地放假日,所以有空。
謝鬱文則迫不及待的將今天的事情告知曾薇。當得知張啟已經是燕京大學數學研究院首席研究員、生命科學院副教授的時候,曾薇驚訝的以手捂著小嘴,“哎呀,張啟,你真是太厲害了!這已經不是學霸了!”
張啟搖了搖頭,謙虛的說,“沒啥了。”
張啟突然想到一個問題,就是9月6日今天是開學典禮,9月10日是正式上課。可是,現在自己具有了研究員和副教授的身份,那自己是不是也要給學生授課呢?可是,學校並沒有詳細解釋啊。學校也沒有說,自己就不用繼續去上課了。
想到這個問題,張啟掏出手機,給饒毅教授打去了電話。電話接通,張啟說出了自己的想法。饒毅教授哈哈一笑,道:“張啟同學,我以後就喊你張教授了,關於你的情況,我們學院已經討論過了,就是下午要對你進行一些能力測評。”
“能力測評?”張啟也絲毫沒有意外。畢竟,目前的他僅僅是發表了一篇學術論文在《自然》上麵,綜合水平還沒有來得及展示。
“對!”饒毅教授接著說,“屆時,我們學院的30位資深教授,將對你展開麵對麵的評估,考察你的學術能力。如果你通過測試,我們將決定你不需要繼續接受本科教育,直接向教育部申請畢業證書!”
饒毅教授接著說,“同時,你將在接下來,直接給大一新生授課。”
“嗯,沒問題。”張啟很有信心的點了點頭。
“張啟啊”,饒毅教授繼續道:“即使你沒有通過下午的能力測試,也不打緊,我們繼續保留你副教授的頭銜,但是你需要和大一新生一樣,正常的接受本科教育。”
“都沒有問題!”張啟語氣堅定,“這場測試,什麽時候開始?”
“今天下午兩點整,地點就在生命科學院的大禮堂!”饒毅教授道。
掛斷電話,張啟和曾薇謝鬱文簡單的吃了午飯,便一起開始向生命科學院的大禮堂走去。
午後的陽光傾灑在校園的道路上,道路兩旁的銀杏樹葉閃爍著金黃的光芒,像是為張啟鋪就的金色之路。草坪上的草兒依舊翠綠,不知名的小花星星點點地散落其間,給校園增添了幾分靈動與活潑。
“張啟學長,您好!”一位大一新生興奮地跑過來,眼睛裏滿是敬仰,“您解決了黎曼猜想,還成了生物學副教授,簡直太厲害了!”
“學長,您就是我的偶像,以後我也要像您一樣在學術上有所建樹。”另一位新生也圍了過來,滿臉崇拜地說道。
一位大學教師看到張啟,主動過來打招呼:“張啟先生,你在學術上的成就真是令人欽佩,年紀輕輕就有如此作為,未來不可限量啊。”
張啟微笑著回應:“老師過獎了,我還有很多要學習的地方。”
曾薇在一旁打趣道:“張啟,你現在在燕京大學可是個大名人了。”
張啟輕輕搖了搖頭,語氣平靜:“我還是更喜歡專注於科研,這些虛名並非我所追求的。”說著,他的目光更加堅定,腳下的步伐也越發沉穩,向著生命科學院的大禮堂走去。
張啟、曾薇和謝鬱文一路打聽,順利找到了生命科學院的大禮堂。一些參加過開學典禮對張啟印象深刻的新生,好奇地跟在他們身後也一同進入了禮堂。
大禮堂內,氣氛莊重而嚴肅。饒毅教授作為院長,正襟危坐於前方,見張啟到來,抬手示意他坐在對麵的桌前。張啟目光掃過全場,發現除了饒毅教授,還有30位教授整齊地一字排開,其中便有謝振邦教授。
場地的中間和四周,則安置著攝像機。
張啟微笑著向謝振邦點頭示意:“謝教授,您好。”謝鬱文則清脆地喊了一聲:“二爺爺。”謝振邦微微點頭回應。
饒毅教授清了清嗓子,聲音沉穩有力地宣布:“今天這場測評,將由現場的教授們直接向張啟提出10個學術問題,涵蓋多學科領域的關鍵要點與前沿探討。張啟需現場解答,之後教授們會根據其回答的準確性、深度、創新性等多方麵進行綜合評估,以此判定張啟是否有足夠的學術能力跳過本科教育階段,直接獲取畢業證書並任教大一新生。現在,測評正式開始。”
饒毅教授的話音剛落,整個大禮堂內猶如平靜的湖麵被投入巨石,瞬間掀起軒然大波。那二百餘名圍觀的大一新生們,先是片刻的寂靜,似乎是在消化這一重磅消息所帶來的衝擊,緊接著便爆發出一陣此起彼伏的嘩然聲。
有的新生瞪大了眼睛,滿臉驚愕,嘴巴不自覺地微微張開,似乎不敢相信竟會有如此嚴苛且高規格的測評;有的新生則與身旁的同學交頭接耳,嘰嘰喳喳地議論著,臉上寫滿了好奇與期待;還有的新生伸長了脖子,目光在張啟與教授們之間來回遊移,仿佛想要提前窺探到這場學術較量的精彩與激烈。驚歎聲、討論聲交織在一起,讓原本安靜肅穆的大禮堂充滿了緊張而又興奮的氣息,那熱烈的氛圍如即將燃燒的火焰,一觸即發。
在一片議論聲中,北京大學的魏文勝教授率先站了起來,他推了推眼鏡,沉穩地說道:“我是北大生命科學學院的魏文勝教授,下麵我將提出一個本科畢業程度的生物學問題。在細胞的信號轉導通路中,當表皮生長因子(egf)與受體結合後,是如何通過一係列的分子事件激活 mapk 信號通路,進而調控細胞的增殖與分化的?請詳細闡述其主要的分子機製。”
張啟微微思索片刻,便從容作答:“當 egf 與受體結合後,受體發生二聚化與自磷酸化,這使得受體胞內段的酪氨酸激酶活性被激活。接著,磷酸化的酪氨酸位點招募並激活 grb2 - sos 複合物,sos 蛋白可以激活 ras 蛋白,使其從 gdp 結合形式轉變為 gtp 結合形式而被激活。激活的 ras 進一步激活 raf 激酶,raf 磷酸化並激活 mek,mek 再磷酸化激活 erk(屬於 mapk 家族)。激活後的 erk 可以轉位到細胞核內,磷酸化多種轉錄因子,如 elk - 1 等,從而調控相關基因的表達,最終實現對細胞增殖與分化的調控。在這個過程中,還存在著多個負反饋調節機製,例如 erk 可以磷酸化 sos,使其活性降低,從而對整個信號通路起到反饋調節作用,確保信號傳遞的精準性與適度性。”
魏文勝教授聽後,臉上露出了滿意的笑容,點頭示意張啟回答正確。
這時,另一位知名的生物學教授饒子和站起身來,聲音洪亮地說道:“我是饒子和教授。張啟,接下來這個問題是碩士研究生階段的難度。在蛋白質結構解析中,對於膜蛋白這種特殊結構類型,其結晶困難重重,試闡述目前常用的提高膜蛋白結晶成功率的策略有哪些?並且詳細說明其中一種策略的作用原理。”
張啟眼神專注,不假思索地回應道:“目前常用的提高膜蛋白結晶成功率的策略有多種。比如,使用去垢劑來增溶膜蛋白,使膜蛋白從細胞膜中分離並穩定存在於水溶液環境中以便後續操作。還有脂質立方相法,將膜蛋白重組到人工構建的脂質立方相中,模擬膜蛋白的天然膜環境,利於其形成有序的晶體排列。以脂質立方相法為例,其原理是脂質立方相具有特殊的三維結構,能夠為膜蛋白提供一個類似生物膜的疏水環境,同時其有序的脂質結構可以引導膜蛋白在其中以特定的取向和間距分布,減少蛋白分子間的無序聚集,從而增加膜蛋白分子間相互作用形成有序晶體的可能性。在這個過程中,通過精確控製脂質的種類、比例以及實驗條件如溫度、壓力等,可以進一步優化結晶效果。”
饒子和教授聽完,不禁對張啟的敏捷才思和深厚學識豎起了大拇指,現場的其他教授也紛紛點頭認可。
緊接著,蔣爭凡教授也開口提問:“我是蔣爭凡教授,那我出一個同樣碩士研究生階段的問題。在細胞自噬過程中,ulk1 複合物是如何被激活從而啟動自噬的?請詳細說明其上下遊的調控機製。”
張啟幾乎是在蔣爭凡教授話音剛落的瞬間便開始作答:“在營養充足的條件下,mtorc1 與 ulk1 複合物結合並使其磷酸化,抑製 ulk1 的激酶活性,從而阻止自噬的啟動。當細胞處於營養匱乏或應激狀態時,mtorc1 的活性受到抑製,對 ulk1 複合物的抑製作用解除。同時,ampk 被激活,ampk 可以直接磷酸化 ulk1,也可以磷酸化與 ulk1 相互作用的蛋白,如 ulk1 結合蛋白 atg13 和 atg101,增強它們與 ulk1 的相互作用並促進 ulk1 的活化。活化後的 ulk1 進一步磷酸化下遊的 atg 蛋白,如 atg14l、vps34 等,這些磷酸化事件共同作用,啟動了細胞自噬過程中的膜泡成核、延伸等關鍵步驟,最終形成自噬體,包裹並降解細胞內的底物。”
蔣爭凡教授麵露驚色,對張啟如此快速且精準的回答深感欽佩,台下的新生們也被張啟的表現深深折服,原本的喧嘩聲變成了一片讚歎的低語。
此時,湯富酬教授站了起來,清了清嗓子說道:“我是湯富酬教授,下麵這個問題可是博士研究生階段的難度了。你可有信心?”
話音一落,現場圍觀的學生們一片嘩然,紛紛交頭接耳,都覺得這要求實在是太苛刻了,連博士研究生的問題都拿出來考,這不是故意為難人嘛。
張啟卻隻是微微一笑,坦然說道:“請您出題便是。”
湯富酬教授點了點頭,正式出題,“在單細胞轉錄組測序技術中,如何克服因單細胞起始量少而導致的基因覆蓋度低以及技術噪音大的問題?請闡述目前最前沿的解決方案及其技術原理和優勢。”
張啟鎮定自若地回答:“針對基因覆蓋度低和技術噪音大的問題,目前有一種基於微流控技術與獨特分子標記(umi)相結合的前沿方案。微流控技術能夠精確地操控單細胞,將其與反應試劑高效混合,減少樣本損失並提高反應效率。而獨特分子標記則是在反轉錄過程中為每個原始的 mrna 分子添加特定的標簽。這樣一來,在後續的擴增和測序過程中,可以通過識別這些標簽來區分真實的轉錄本信號和由擴增產生的噪音信號,從而有效地降低技術噪音。通過這種方案,不僅能夠顯著提高基因的覆蓋度,還能提升數據的準確性和可靠性,使得單細胞轉錄組測序結果更能反映細胞的真實轉錄狀態,為深入研究細胞異質性等生物學現象提供有力的支持。”
湯富酬教授聽後,不禁鼓起掌來,其他教授也紛紛投來讚許的目光,原本喧嘩的學生們也被張啟的精彩解答驚得安靜下來,對他的欽佩之情更甚。
謝振邦教授緩緩起身,目光中帶著期許與考驗,說道:“我也出一個博士研究生階段的問題。在基因編輯技術中,crispr - cas13 係統與 crispr - cas9 係統相比,其在 rna 編輯應用中的獨特優勢與潛在風險分別是什麽?並且詳細闡述如何在實驗設計中優化 cas13 係統的編輯特異性以避免脫靶效應。”
張啟微微仰頭,稍作思考後便流暢作答:“crispr - cas13 係統專注於 rna 編輯,其獨特優勢在於能夠對 rna 進行可逆性的編輯操作,不改變基因組 dna,這為一些臨時性基因功能調控研究提供了便利。同時,它可以靶向特定的 rna 轉錄本,在處理一些由 rna 異常導致的疾病模型研究中有很大潛力。然而,其潛在風險是可能存在非特異性的 rna 切割,引發細胞內 rna 穩態的紊亂。在優化 cas13 係統編輯特異性方麵,可以通過設計更精準的 crrna 序列,利用生物信息學工具預測並排除可能與非靶標 rna 結合的序列;還可以對 cas13 蛋白進行改造,比如突變一些與非特異性結合相關的氨基酸位點,或者與一些輔助蛋白結合,增強其在靶標識別過程中的精準度,從而有效降低脫靶效應。”
謝振邦教授眼中滿是讚賞,忍不住讚歎道:“太完美了!”
台下圍觀的學生們卻炸開了鍋,有的學生皺著眉頭,一臉困惑地說:“太難了,這說的都是啥啊,我完全聽不懂。”
而另一些學生則附和道:“雖然聽不懂,但感覺好厲害的樣子,不明覺厲啊!”
隻見一位須發皆白的教授緩緩站起身來,現場頓時一片驚呼:“竟然是林忠平教授!”這位在生物學界赫赫有名的學術大咖,其多年的研究成果與深刻見解一直備受敬仰。
林忠平教授目光深邃地看著張啟,聲音沉穩有力:“現在我要提問你一個超過博士研究生階段的問題,這也是當今學術前沿的焦點之一。在微小rna機製研究中,我們知道微小rna對基因表達有著複雜的調控作用,那麽從分子層麵闡述,微小rna是如何精準識別靶mrna並抑製其翻譯過程的?並且,微小rna與轉基因安全性是不是有關聯?”
張啟神色鎮定,有條不紊地回答:“微小rna主要通過其種子序列與靶mrna的 3''utr區域互補配對結合。在細胞內,微小 rna會與ago蛋白等形成沉默複合體(risc)。當微小rna的種子序列與靶mrna互補程度較高時,risc會抑製mrna的翻譯起始過程,或者促使其脫腺苷酸化從而降解mrna,以此實現對基因表達的調控。
而關於微小rna與轉基因安全性的關聯,實際上兩者並沒有直接關聯。轉基因作物中的外源基因表達產物主要是蛋白質,微小rna主要在轉錄後調控內源性基因表達。雖然在一些研究中有發現植物微小 rna 可能進入動物體內,但並沒有證據表明這些微小 rna 會因轉基因操作而產生特異性的、足以影響轉基因安全性的變化。在已有的大量轉基因安全性評估實驗中,從分子、細胞到個體水平的多項檢測指標均未顯示微小rna與轉基因安全性存在必然聯係,其作用機製與轉基因過程中的基因插入、表達調控等環節相互獨立,在不同的生物學過程和層麵上發揮作用。”
林忠平教授專注地聽完,微微點頭,對張啟的回答表示認可與讚賞。
張啟之所以回答的這樣精準,是因為他在上一世與2024年的諾貝爾獎得主直接交流過。
2024年諾貝爾生理學或醫學獎授予了兩位美國科學家維克托·安布羅斯(victor ambros)和加裏·魯夫昆(gary ruvkun),以表彰他們發現微小rna(microrna)及其在轉錄後基因調控中的作用。
在林忠平教授之後,又有三個教授也相繼拋出了高難度的問題,涵蓋了細胞生物學、分子遺傳學、生物化學的研究範疇,而且都超過了博士研究生階段。
張啟始終全神貫注,思維猶如一台高速運轉的精密儀器。每一個問題提出後,他都能在極短的時間內梳理出清晰的解題思路,隨後便鎮定自若地給出精準且詳細的解答。
隨著時間的推移,張啟已經順利地解答完了9個問題,他的表現令在場的教授們愈發驚歎,而那些圍觀的學生們也早已被他強大的學術實力所震撼,整個大禮堂彌漫著一種對知識與智慧崇敬的氛圍。
“小薇,你今天怎麽有空過來玩?”張啟笑道。
曾薇告訴他,今天是基地放假日,所以有空。
謝鬱文則迫不及待的將今天的事情告知曾薇。當得知張啟已經是燕京大學數學研究院首席研究員、生命科學院副教授的時候,曾薇驚訝的以手捂著小嘴,“哎呀,張啟,你真是太厲害了!這已經不是學霸了!”
張啟搖了搖頭,謙虛的說,“沒啥了。”
張啟突然想到一個問題,就是9月6日今天是開學典禮,9月10日是正式上課。可是,現在自己具有了研究員和副教授的身份,那自己是不是也要給學生授課呢?可是,學校並沒有詳細解釋啊。學校也沒有說,自己就不用繼續去上課了。
想到這個問題,張啟掏出手機,給饒毅教授打去了電話。電話接通,張啟說出了自己的想法。饒毅教授哈哈一笑,道:“張啟同學,我以後就喊你張教授了,關於你的情況,我們學院已經討論過了,就是下午要對你進行一些能力測評。”
“能力測評?”張啟也絲毫沒有意外。畢竟,目前的他僅僅是發表了一篇學術論文在《自然》上麵,綜合水平還沒有來得及展示。
“對!”饒毅教授接著說,“屆時,我們學院的30位資深教授,將對你展開麵對麵的評估,考察你的學術能力。如果你通過測試,我們將決定你不需要繼續接受本科教育,直接向教育部申請畢業證書!”
饒毅教授接著說,“同時,你將在接下來,直接給大一新生授課。”
“嗯,沒問題。”張啟很有信心的點了點頭。
“張啟啊”,饒毅教授繼續道:“即使你沒有通過下午的能力測試,也不打緊,我們繼續保留你副教授的頭銜,但是你需要和大一新生一樣,正常的接受本科教育。”
“都沒有問題!”張啟語氣堅定,“這場測試,什麽時候開始?”
“今天下午兩點整,地點就在生命科學院的大禮堂!”饒毅教授道。
掛斷電話,張啟和曾薇謝鬱文簡單的吃了午飯,便一起開始向生命科學院的大禮堂走去。
午後的陽光傾灑在校園的道路上,道路兩旁的銀杏樹葉閃爍著金黃的光芒,像是為張啟鋪就的金色之路。草坪上的草兒依舊翠綠,不知名的小花星星點點地散落其間,給校園增添了幾分靈動與活潑。
“張啟學長,您好!”一位大一新生興奮地跑過來,眼睛裏滿是敬仰,“您解決了黎曼猜想,還成了生物學副教授,簡直太厲害了!”
“學長,您就是我的偶像,以後我也要像您一樣在學術上有所建樹。”另一位新生也圍了過來,滿臉崇拜地說道。
一位大學教師看到張啟,主動過來打招呼:“張啟先生,你在學術上的成就真是令人欽佩,年紀輕輕就有如此作為,未來不可限量啊。”
張啟微笑著回應:“老師過獎了,我還有很多要學習的地方。”
曾薇在一旁打趣道:“張啟,你現在在燕京大學可是個大名人了。”
張啟輕輕搖了搖頭,語氣平靜:“我還是更喜歡專注於科研,這些虛名並非我所追求的。”說著,他的目光更加堅定,腳下的步伐也越發沉穩,向著生命科學院的大禮堂走去。
張啟、曾薇和謝鬱文一路打聽,順利找到了生命科學院的大禮堂。一些參加過開學典禮對張啟印象深刻的新生,好奇地跟在他們身後也一同進入了禮堂。
大禮堂內,氣氛莊重而嚴肅。饒毅教授作為院長,正襟危坐於前方,見張啟到來,抬手示意他坐在對麵的桌前。張啟目光掃過全場,發現除了饒毅教授,還有30位教授整齊地一字排開,其中便有謝振邦教授。
場地的中間和四周,則安置著攝像機。
張啟微笑著向謝振邦點頭示意:“謝教授,您好。”謝鬱文則清脆地喊了一聲:“二爺爺。”謝振邦微微點頭回應。
饒毅教授清了清嗓子,聲音沉穩有力地宣布:“今天這場測評,將由現場的教授們直接向張啟提出10個學術問題,涵蓋多學科領域的關鍵要點與前沿探討。張啟需現場解答,之後教授們會根據其回答的準確性、深度、創新性等多方麵進行綜合評估,以此判定張啟是否有足夠的學術能力跳過本科教育階段,直接獲取畢業證書並任教大一新生。現在,測評正式開始。”
饒毅教授的話音剛落,整個大禮堂內猶如平靜的湖麵被投入巨石,瞬間掀起軒然大波。那二百餘名圍觀的大一新生們,先是片刻的寂靜,似乎是在消化這一重磅消息所帶來的衝擊,緊接著便爆發出一陣此起彼伏的嘩然聲。
有的新生瞪大了眼睛,滿臉驚愕,嘴巴不自覺地微微張開,似乎不敢相信竟會有如此嚴苛且高規格的測評;有的新生則與身旁的同學交頭接耳,嘰嘰喳喳地議論著,臉上寫滿了好奇與期待;還有的新生伸長了脖子,目光在張啟與教授們之間來回遊移,仿佛想要提前窺探到這場學術較量的精彩與激烈。驚歎聲、討論聲交織在一起,讓原本安靜肅穆的大禮堂充滿了緊張而又興奮的氣息,那熱烈的氛圍如即將燃燒的火焰,一觸即發。
在一片議論聲中,北京大學的魏文勝教授率先站了起來,他推了推眼鏡,沉穩地說道:“我是北大生命科學學院的魏文勝教授,下麵我將提出一個本科畢業程度的生物學問題。在細胞的信號轉導通路中,當表皮生長因子(egf)與受體結合後,是如何通過一係列的分子事件激活 mapk 信號通路,進而調控細胞的增殖與分化的?請詳細闡述其主要的分子機製。”
張啟微微思索片刻,便從容作答:“當 egf 與受體結合後,受體發生二聚化與自磷酸化,這使得受體胞內段的酪氨酸激酶活性被激活。接著,磷酸化的酪氨酸位點招募並激活 grb2 - sos 複合物,sos 蛋白可以激活 ras 蛋白,使其從 gdp 結合形式轉變為 gtp 結合形式而被激活。激活的 ras 進一步激活 raf 激酶,raf 磷酸化並激活 mek,mek 再磷酸化激活 erk(屬於 mapk 家族)。激活後的 erk 可以轉位到細胞核內,磷酸化多種轉錄因子,如 elk - 1 等,從而調控相關基因的表達,最終實現對細胞增殖與分化的調控。在這個過程中,還存在著多個負反饋調節機製,例如 erk 可以磷酸化 sos,使其活性降低,從而對整個信號通路起到反饋調節作用,確保信號傳遞的精準性與適度性。”
魏文勝教授聽後,臉上露出了滿意的笑容,點頭示意張啟回答正確。
這時,另一位知名的生物學教授饒子和站起身來,聲音洪亮地說道:“我是饒子和教授。張啟,接下來這個問題是碩士研究生階段的難度。在蛋白質結構解析中,對於膜蛋白這種特殊結構類型,其結晶困難重重,試闡述目前常用的提高膜蛋白結晶成功率的策略有哪些?並且詳細說明其中一種策略的作用原理。”
張啟眼神專注,不假思索地回應道:“目前常用的提高膜蛋白結晶成功率的策略有多種。比如,使用去垢劑來增溶膜蛋白,使膜蛋白從細胞膜中分離並穩定存在於水溶液環境中以便後續操作。還有脂質立方相法,將膜蛋白重組到人工構建的脂質立方相中,模擬膜蛋白的天然膜環境,利於其形成有序的晶體排列。以脂質立方相法為例,其原理是脂質立方相具有特殊的三維結構,能夠為膜蛋白提供一個類似生物膜的疏水環境,同時其有序的脂質結構可以引導膜蛋白在其中以特定的取向和間距分布,減少蛋白分子間的無序聚集,從而增加膜蛋白分子間相互作用形成有序晶體的可能性。在這個過程中,通過精確控製脂質的種類、比例以及實驗條件如溫度、壓力等,可以進一步優化結晶效果。”
饒子和教授聽完,不禁對張啟的敏捷才思和深厚學識豎起了大拇指,現場的其他教授也紛紛點頭認可。
緊接著,蔣爭凡教授也開口提問:“我是蔣爭凡教授,那我出一個同樣碩士研究生階段的問題。在細胞自噬過程中,ulk1 複合物是如何被激活從而啟動自噬的?請詳細說明其上下遊的調控機製。”
張啟幾乎是在蔣爭凡教授話音剛落的瞬間便開始作答:“在營養充足的條件下,mtorc1 與 ulk1 複合物結合並使其磷酸化,抑製 ulk1 的激酶活性,從而阻止自噬的啟動。當細胞處於營養匱乏或應激狀態時,mtorc1 的活性受到抑製,對 ulk1 複合物的抑製作用解除。同時,ampk 被激活,ampk 可以直接磷酸化 ulk1,也可以磷酸化與 ulk1 相互作用的蛋白,如 ulk1 結合蛋白 atg13 和 atg101,增強它們與 ulk1 的相互作用並促進 ulk1 的活化。活化後的 ulk1 進一步磷酸化下遊的 atg 蛋白,如 atg14l、vps34 等,這些磷酸化事件共同作用,啟動了細胞自噬過程中的膜泡成核、延伸等關鍵步驟,最終形成自噬體,包裹並降解細胞內的底物。”
蔣爭凡教授麵露驚色,對張啟如此快速且精準的回答深感欽佩,台下的新生們也被張啟的表現深深折服,原本的喧嘩聲變成了一片讚歎的低語。
此時,湯富酬教授站了起來,清了清嗓子說道:“我是湯富酬教授,下麵這個問題可是博士研究生階段的難度了。你可有信心?”
話音一落,現場圍觀的學生們一片嘩然,紛紛交頭接耳,都覺得這要求實在是太苛刻了,連博士研究生的問題都拿出來考,這不是故意為難人嘛。
張啟卻隻是微微一笑,坦然說道:“請您出題便是。”
湯富酬教授點了點頭,正式出題,“在單細胞轉錄組測序技術中,如何克服因單細胞起始量少而導致的基因覆蓋度低以及技術噪音大的問題?請闡述目前最前沿的解決方案及其技術原理和優勢。”
張啟鎮定自若地回答:“針對基因覆蓋度低和技術噪音大的問題,目前有一種基於微流控技術與獨特分子標記(umi)相結合的前沿方案。微流控技術能夠精確地操控單細胞,將其與反應試劑高效混合,減少樣本損失並提高反應效率。而獨特分子標記則是在反轉錄過程中為每個原始的 mrna 分子添加特定的標簽。這樣一來,在後續的擴增和測序過程中,可以通過識別這些標簽來區分真實的轉錄本信號和由擴增產生的噪音信號,從而有效地降低技術噪音。通過這種方案,不僅能夠顯著提高基因的覆蓋度,還能提升數據的準確性和可靠性,使得單細胞轉錄組測序結果更能反映細胞的真實轉錄狀態,為深入研究細胞異質性等生物學現象提供有力的支持。”
湯富酬教授聽後,不禁鼓起掌來,其他教授也紛紛投來讚許的目光,原本喧嘩的學生們也被張啟的精彩解答驚得安靜下來,對他的欽佩之情更甚。
謝振邦教授緩緩起身,目光中帶著期許與考驗,說道:“我也出一個博士研究生階段的問題。在基因編輯技術中,crispr - cas13 係統與 crispr - cas9 係統相比,其在 rna 編輯應用中的獨特優勢與潛在風險分別是什麽?並且詳細闡述如何在實驗設計中優化 cas13 係統的編輯特異性以避免脫靶效應。”
張啟微微仰頭,稍作思考後便流暢作答:“crispr - cas13 係統專注於 rna 編輯,其獨特優勢在於能夠對 rna 進行可逆性的編輯操作,不改變基因組 dna,這為一些臨時性基因功能調控研究提供了便利。同時,它可以靶向特定的 rna 轉錄本,在處理一些由 rna 異常導致的疾病模型研究中有很大潛力。然而,其潛在風險是可能存在非特異性的 rna 切割,引發細胞內 rna 穩態的紊亂。在優化 cas13 係統編輯特異性方麵,可以通過設計更精準的 crrna 序列,利用生物信息學工具預測並排除可能與非靶標 rna 結合的序列;還可以對 cas13 蛋白進行改造,比如突變一些與非特異性結合相關的氨基酸位點,或者與一些輔助蛋白結合,增強其在靶標識別過程中的精準度,從而有效降低脫靶效應。”
謝振邦教授眼中滿是讚賞,忍不住讚歎道:“太完美了!”
台下圍觀的學生們卻炸開了鍋,有的學生皺著眉頭,一臉困惑地說:“太難了,這說的都是啥啊,我完全聽不懂。”
而另一些學生則附和道:“雖然聽不懂,但感覺好厲害的樣子,不明覺厲啊!”
隻見一位須發皆白的教授緩緩站起身來,現場頓時一片驚呼:“竟然是林忠平教授!”這位在生物學界赫赫有名的學術大咖,其多年的研究成果與深刻見解一直備受敬仰。
林忠平教授目光深邃地看著張啟,聲音沉穩有力:“現在我要提問你一個超過博士研究生階段的問題,這也是當今學術前沿的焦點之一。在微小rna機製研究中,我們知道微小rna對基因表達有著複雜的調控作用,那麽從分子層麵闡述,微小rna是如何精準識別靶mrna並抑製其翻譯過程的?並且,微小rna與轉基因安全性是不是有關聯?”
張啟神色鎮定,有條不紊地回答:“微小rna主要通過其種子序列與靶mrna的 3''utr區域互補配對結合。在細胞內,微小 rna會與ago蛋白等形成沉默複合體(risc)。當微小rna的種子序列與靶mrna互補程度較高時,risc會抑製mrna的翻譯起始過程,或者促使其脫腺苷酸化從而降解mrna,以此實現對基因表達的調控。
而關於微小rna與轉基因安全性的關聯,實際上兩者並沒有直接關聯。轉基因作物中的外源基因表達產物主要是蛋白質,微小rna主要在轉錄後調控內源性基因表達。雖然在一些研究中有發現植物微小 rna 可能進入動物體內,但並沒有證據表明這些微小 rna 會因轉基因操作而產生特異性的、足以影響轉基因安全性的變化。在已有的大量轉基因安全性評估實驗中,從分子、細胞到個體水平的多項檢測指標均未顯示微小rna與轉基因安全性存在必然聯係,其作用機製與轉基因過程中的基因插入、表達調控等環節相互獨立,在不同的生物學過程和層麵上發揮作用。”
林忠平教授專注地聽完,微微點頭,對張啟的回答表示認可與讚賞。
張啟之所以回答的這樣精準,是因為他在上一世與2024年的諾貝爾獎得主直接交流過。
2024年諾貝爾生理學或醫學獎授予了兩位美國科學家維克托·安布羅斯(victor ambros)和加裏·魯夫昆(gary ruvkun),以表彰他們發現微小rna(microrna)及其在轉錄後基因調控中的作用。
在林忠平教授之後,又有三個教授也相繼拋出了高難度的問題,涵蓋了細胞生物學、分子遺傳學、生物化學的研究範疇,而且都超過了博士研究生階段。
張啟始終全神貫注,思維猶如一台高速運轉的精密儀器。每一個問題提出後,他都能在極短的時間內梳理出清晰的解題思路,隨後便鎮定自若地給出精準且詳細的解答。
隨著時間的推移,張啟已經順利地解答完了9個問題,他的表現令在場的教授們愈發驚歎,而那些圍觀的學生們也早已被他強大的學術實力所震撼,整個大禮堂彌漫著一種對知識與智慧崇敬的氛圍。