润涛阎科学故事（二）：一瓢冷水一个巧遇

皮特让系秘书给初来乍到的我办理了图书馆复印卡，就是付了钱的卡，插入就可以复印了。我天天在图书馆读资料，也在那里遇到了一位好客的中国人，他是学生在读博，也常常在图书馆查资料。是他主动跟我打招呼，从此我们成了朋友。万没想到，后来我破解葡萄糖转运机理之谜，与认识他有关。

 

我偶尔也去实验室看看，虽然我还没拿工资，可在皮特眼里也算是他的雇员了。一天，他在楼道里看到我，让我在实验室等他几分钟，他说电话约好了一位教授，如果他现在有时间我们去见他。

 

这教授是搞X光衍射的，他还把他的一位技术员叫过去，四人开始谈合作的事。皮特先讲我们想通过合作，就是用X光衍射揭开葡萄糖载体蛋白的工作机理，是怎么把葡萄糖带入细胞膜的动态模型。当然我们先纯化膜蛋白。教授听说我们还没纯化膜蛋白，就笑了。他说膜蛋白纯化不容易结晶更难，这些都需要很长时间摸索。皮特说他清楚，让他跟我讲，并让他给我介绍X光衍射解构膜蛋白的特点与瓶颈，说我没搞过。

 

教授就说：“X衍射解构，外行人总把它看成是照相一类的，可不是照相那么简单。衍射斑点无法给出任何直接的动态结构。你还没解决膜蛋白纯化、结晶的难题，你就是把你的膜蛋白结晶了，明天就拿过来，仅仅根据衍射斑点你是无法知道工作机理是怎样的。别说是动态机理，就是结构本身，都不是那么容易得知的。就好比DNA双螺旋结构，那可不是靠衍射斑点解密的。瓶颈在于你要提前知道这个结构应该是怎样的，然后去查看斑点。你要在脑子里想出一个结构，如果衍射斑点与你想出来的结构吻合，就算对上了。你这葡萄糖膜蛋白有没有已知的类似的机理模型？比如说任何载体膜蛋白的机理？如果有，那就容易先想出来类似的静态结构，再跟衍射斑点对照。”

 

皮特说：“没任何膜蛋白载体模型可以参考。”教授一听就摇头，看着我说：“这动态的模型，如果靠凭空想象就跟衍射斑点吻合？衍射的材料是一种状态，是静止的，还得推断动态是怎样的。这难比登天！如果有这样的人就凭头脑想象的动态模型，刚好跟在静态结晶时衍射斑点吻合，那要是做出来，那他跟上帝差不多，一定震惊整个学界。所以，关键的创造性在于凭空想出来的动态结构刚好是对的。可你应该知道：人类凭大脑想象出来的动态模型，基本上都跟事实对不上！比如说DNA结构是什么样的，不同的人不是衍射斑点的差异，而是想象力。同样的衍射斑点，鮑林想出来的是三螺旋，而沃森想出来的是双螺旋，其他人没能想出一个结构。光靠看衍射斑点，你们是无法得知葡萄糖载体蛋白的动态模型的。搞Ｘ射线衍射解构，我们合作没问题，可你需要知道，如果没有构想，那基本上等于浪费时间；如果用别人在其它同一个膜蛋白上已知动态模型对照衍射斑点，我们再搞出结构，那三流杂志都很难发表，因为没新意。你可别误会，我是很高兴合作的，但需要让你知道情况是怎样的。”

 

他介绍的详细做法，我这没搞过的门外汉听得云里雾里。结论就是靠Ｘ衍射得知葡萄糖载体的动态模型是非常困难的。如果容易，早就有人做出来了。

 

回去的路上，皮特问我：“润涛，你还想破解这个谜底吗？”

“是的。显然，X射线衍射这条路走不通，我无法预设动态模型，胡乱猜想出来的那得多少种啊？跟微观的真实情况可能一个都对不上。还没有任何膜载体蛋白的工作机理被破解，我想我们必须走其它的路。怎么走，我也不知道呢。可从另一方面看，现在还没有任何膜蛋白载体的转运机理被破解对我们来说也是机会。假如已经有了，或者在我改进了膜蛋白结晶技术而完成了从纯化到结晶的步骤期间，有人用生化或其它方法得到了机理模型，那我们解构的论文属于精雕细刻，只能去三流杂志，那还不如干点别的。所以，我们可以走其它的路子。”

 

“其它的路？你别想用拉伸玻璃管技术（他用手比划着拉伸玻璃管）研究膜载体蛋白。离子通道有开关，不论是电压开关还是靠另外的因子控制，都可以用该技术研究离子通道的开关是怎么工作的。而膜载体没开关，只要有被转运的底物分子，就直接进去。这办法也不适用，还能有其它什么办法研究葡萄糖载体得出工作机理？”

 

“我不知道。我得想。”

“好的。你想吧。需要我帮忙，告诉我，跟哪个实验室合作都不是问题。”

 

（注：皮特说的拉伸玻璃管，叫patch clamp，发明人两手拿这一跟细玻璃管，用火烧玻璃管的中间段，在没化掉前用两只手拉伸，拉很长，玻璃管非常细，但里边还是空的。用此微玻璃管扎细胞膜，把细胞膜切下一小块就堵在了微管里边，就有可能这小块细胞膜上只有一个离子通道蛋白，便可研究离子通道如何打开与关闭。很快就有了专门拉伸微玻璃管的仪器，此玻璃管技术研究离子通道野路子我开始琢磨揭秘葡萄糖载体模型的第二年（１９９１）获得了诺贝尔奖。可惜，这技术我们无法用于载体膜蛋白的研究。）

 

这可真是天意！我在图书馆结识的这位博士生竟然为我揭开这世纪之谜无意中打开了一扇门。要不说精彩故事总是那么神奇呢。

 

待续。

 

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关于颜宁博士的“过去５０年Ｘ光衍射未能解构葡萄糖载体的工作机理”，我的解释是这样的：

 

１.是否有前人发表过，不能只看Ｘ光衍射一个领域。过去５０年没人利用Ｘ光衍射得出葡萄糖载体机理，不等于葡萄糖载体的工作机理没被揭开，因为在科学解密领域什么研究方法无所谓。就算你的方法搞出来的在你眼里更仔细，那也要说出前人已经知道了同样的机理。 

２.关于是否读过前人得出过同样结论的文章，这不重要，因为无法证明你没读过。否则，你何必要把世纪之谜改成半个世纪？不就是想说Ｘ光衍射得出的结果才算，否则哪里来的半个世纪？再说了，科学界不在意你是否读过同样的模型机理研究。就好比专利，你不能说我没读过就不交专利费。你没读过，那你怎么能如此神速地就搞出来了的？ 

３.真相并没大家想象的那么难澄清。搞Ｘ光衍射的大牛们不是在葡萄糖载体膜蛋白领域，只是看到她投稿的论文前言里讲：“葡萄糖载体的工作机理依然是未知的”（这句话在发表了的论文里还在）便信以为真。她也没撒谎，她的意思是指过去５０年里Ｘ光衍射领域没人能搞出来葡萄糖载体蛋白的工作机理，而审稿人认为她讲的是不论通过什么方法，葡萄糖载体蛋白的机理都没被人研究出来过。根子就在这里。当然，我无法排除她真的没读过我的两篇文章。我跟她素不相识也未曾谋面，不了解真相只能靠简单的推理，毕竟她的团队很多人，有的在读博士。读博士搞葡萄糖载体蛋白，不查一下这个领域里是否有文章发表过，令科学家费解。而且论文是发表在《细胞》、《美国科学院院报》上的。