在实践中成长 2011-01-05 08:56:28

在实践中成长

崔曦蕊

参加创新项目的初衷很简单,那就是想亲自体验一下挖掘科学真理的滋味。很幸运,我能在吴更老师的实验室——这个充满着科学氛围和学术味道的地方,去体验和收获,在参加一个完整的科研过程中成长。

在这个项目里,我主要的任务是参与实验设计的讨论,和在实验方案确定之后执行或者参与实验,并整理一部分实验结果,在整个项目过程中充当一个有责任心,能做事的团队成员。我积极与组长和另一名成员合作,轮流到实验室工作,使我们的实验能够不断推进。在遇到困难时,能积极讨论,向老师和师兄师姐求教,争取一起解决难题。

在项目实施前期的3个月里,我在蛋白质相关实验方面没有经验,所以,基本上处于学习阶段。在实验室时,我从观摩老师和师兄师姐做实验开始,询问他们我不明白的原理和操作,并得到了老师和师兄师姐的很多有效的帮助和指导。做一件事,起步阶段总是这样的,不能好高骛远,只能从最基本的做起。一段时间之后,当我熟悉了蛋白质相关实验,如PCR扩增、DNA割胶回收、感受态细胞转化、质粒提取等的一些基本原理和过程之后,老师和师兄师姐开始帮我安排一些简单的任务,让我亲自动手,去感受一下实际操作,慢慢进入实验状态。

起初我动手的实验似乎是一些没有“技术含量”的任务,比如,SDS-PAGE电泳实验中胶的配制。最初,我以为这些“小事”我可以轻而易举地做得很好。然而真正的实践,让我认识到了把小事和各种细节处理好的重要性和必须要有的严谨认真的态度。有一件事让我记忆深刻,那是我第一次配制SDS-PAGE胶。准备阶段,师兄告诉我过程中要用到的实验装置、试剂,以及一个配制方法说明的文档。初看似乎很容易的事情,一个人操作起来就没有那么轻松了。过去我在生物化学实验课中的只要配一块胶板,操作时只需要盯住一个装置,自然显得游刃有余;然而实际科研的过程中,需要大量的胶板,如果每次只配一个,是一件浪费时间精力,又浪费实验试剂的事。所以,一次要配10块左右。配胶时,为了避免因为小的错误导致的失误,我按照方法说明,每一个成分和它需要加的量,我都必须仔细核对,使用移液管时,小心翼翼地读数和移液。分离胶配好,加入TEMED之后, 我迅速将液态还未凝固的胶加入到10块板中,又在上层加水封好。在等待分离胶凝固的过程中,我忽然发现,本来添加的足量的分离胶,居然少了很多!这一来,这一批胶便无法达到实验标准了!我慌手慌脚地找来师兄,检查过才发现,玻璃板下方的密封条并没有完全密封,导致装置漏液了。在师兄“是否检漏”的质问下,我不得不承认自己的大意和想当然的错误心理,并为我的失误造成的损失道歉。按照我生化实验课中的经验,TEMED会使得胶在半分钟之内凝固下来,因此检漏的工作只需要在加水后短时间内观察一下,没有明显的渗漏就可以了。而在真正的实验中,由于一次配的胶板很多,凝固太快无法操作,所以,TEMED的添加量少了很多,凝固需要的时间大概需要58分钟。在这种情况下,检漏时的走过场、不仔细,直接导致了最后的失败。那一次的教训,让我记忆深刻。从那时起,我才明白,每一个实验的每一个步骤,哪怕是那些似乎对最终结果没有什么影响的步骤,比如取样监测、比如装置检查等,都不能掉以轻心,因为有些意外虽然是小概率事件,但是一旦出现便会给我们带来损失。

在亲自动手实践了一段时间以后,我终于可以进入主题了。在我们的实践项目中,用到了许多有关DNA和蛋白质的实验手段。把这些方法搞清楚,对于我来说,是第一个难点。之前虽然许多实验已经在老师和师兄师姐的指导下尝试过,但毕竟还只是其中的一些片段和操作,应该说,关于这些方法的完整思路,还没有全部建立起来。实验室以往的实验记录、相关文献、产品说明书、实验手册等,都成了我们学习的珍贵资料。在一段时间的恶补之后,许多实验手段都可以为我们所用了。

比实验方法更难学习的,就是实验设计了。我们研究的对象是蛋白质的一个结构域和它的DNA片段,它们是具体的,真实存在可以被复制、培养、检测、观察的;但却又是抽象的,因为在整个实验过程中,我们无法亲眼看到它们的结构、数量等。这就导致了很多让人沮丧的结果。有一次,在转化感受态细胞之后,我们提取出质粒,并将构建的表达体系进行表达测试,经过了很长时间的努力之后,却发现在蛋白胶中几乎没有得到表达产物。经过对实验记录的仔细分析,我们推测,在感受态细胞转化的过程中可能出现了没有充分转化的情况。在这个很长的实验过程中,由于没有设计中间的取样检测,才出现这样的结果。每一次失误,都让我们在实验设计的过程中对更多可能出现的情况作出考虑,让我们的思路逐渐成熟起来。

实验设计的挑战性,另一方面就是因为,研究的实质,是在已有基础上的推进和创新,所以,并不是每一个设计思路和细节都有以往的经验可循。这就是真正考验我们的地方。文献的启迪,老师的经验,更多的是自己的不断摸索和分析,都是我们灵感的来源。我们的研究对象,Armadillo重复区是以往的研究中没有深入挖掘过的一个APC蛋白结构域,能找到的直接相关参考不多,我们便参考了对APC蛋白其他结构域的研究手段,创造性地加以借鉴。在实践中对不太合理的地方及时改进。后期蛋白质的纯化结晶也是一个难点,我们尝试了几种结晶的方法,并最终选用了悬滴法,探索出了较好的结晶条件。每一次把未知变为已知,把不确定变为确定,都让我们感到欣慰和快乐。

总之,在老师的实验室参与这一项目,让我感受到了“大科学”的气氛,吴老师和师兄师姐们对待科学的严谨和努力,让我非常敬佩,也给我很大激励。实验室的工作让我明白了,再大的事情,再伟大的工程都离不开勤勤恳恳的工作,和从中积累起来的一点一滴的收获与经验。我也认识到了学习的重要性。首先是课本的学习,课本中经典的原理和知识,是我们从事研究工作和进一步提高的基础。此次,是对科学研究最新进展的随时学习,比如文献,这是我们很好的学习资源。每一篇文献都是一个精彩的科学故事。另外,实验室的动手工作,更是学习非常重要的环节。在实验中,我们经常遇到解决不了的问题,有时是知识性的,有时是经验性的。积极老师、师兄师姐讨教,再把新学到的东西和自己头脑里的信息联系起来,温故知新,融会贯通。这让我学到了很多。我想,这就是项目带给我的最大收获。

 

崔曦蕊,上海交通大学生命科学技术学院2007生物医学工程专业,第二期“上海大学生创新活动计划”——肿瘤抑制蛋白APCArmadillo 重复结构域生物化学和结构生物学研究”项目参与人;指导老师:吴更教授,上海交通大学生命科学技术学院
 
 
 
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