“坏学生”可以做科学家吗?事实告诉你答案

学术   2024-10-22 18:18   北京  

剑桥大学教授Anne Ferguson-Smith。图源:维基百科


导读:

      科学家并非总是从小就踏上了这样一条充满失败与挑战的奇旅之路,安妮·弗格森-史密斯(Anne Ferguson-Smith)就是一个鲜明的例子。从童年时的泳池边开始,她从老师口中的“坏学生”一路穿越至显微镜下的微观世界,最终到达了分子生物学的前沿。

      Anne Ferguson-Smith教授现任剑桥大学研究和国际伙伴关系副校长、亚瑟·巴尔福遗传学教授,并于2020年12月起正式担任剑桥大学遗传学系主任。作为一位杰出的哺乳动物发育遗传学家和表观遗传学家,她的研究团队重点探讨表观遗传对基因组的调控,尤其擅长基因组印迹的研究。她于2006年入选欧洲分子生物学学会(EMBO),2012年当选英国医学科学院院士,2017年成为皇家学会院士,并于2021年1月被任命为剑桥大学研究副校长。

未来科学发展中心 | 来源

放养式童年 

野性学习环境 

野蛮自由的成长

在人们的想象中,科学家的童年似乎总是充满了奖状、满分与数学符号。然而对于Anne来讲,童年是一汪载满了回忆的泳池水。

小时候,Anne和她的妹妹几乎泡在泳池里。她的妹妹是苏格兰的游泳明星,而Anne虽然不如妹妹那么拼,却也将大部分时间都花在了游泳上,这让她的学业有些挂彩。她自称不是个好学生,几乎没怎么学习过。

虽然在基础教育上成绩不佳,但Anne的科学家父亲还是给了她接触实验室的机会。Anne的父亲是一位临床遗传学家,因此,她在十岁之前就第一次见到了染色体。透过显微镜,她看到了那些神奇的结构,并从父亲那里得知这些小东西里装满了控制人体的性状的基因。单双眼皮、黑白皮肤、高低胖瘦……基因的不同造就了多彩的人类世界。家里人希望她将来成为一名医生,但命运似乎另有安排。

高中毕业后,Anne没有进入医学领域,而是被新兴的分子生物学和重组DNA技术所吸引,这与她童年的经历密不可分,同样也算是继承了家族的事业。后来,她决定去格拉斯哥大学学习分子生物学,这一决定最终奠定了她未来科研道路的方向。这座大学的分子生物学课程由一群顶尖的细胞生物学家、生物化学家、生物学家和遗传学家共同打造。没有专属的系,所以他们这些学生也就显得有点“野”。放养式的童年、自由的科研环境,为Anne的成功提供了不可或缺的“新鲜土壤”。

“这是我自己的选择。我年轻时并没有决定要成为一名科学家或遗传学家,我也没有想要效仿父亲的道路。但我一直对遗传学着迷,我小时候第一次看到染色体时就被它迷住了。”

将兴趣发展成终生的事业,将事业发扬光大从而推动人类科学的进步,这就是Anne一生的追求。

从科研到教育
2021年1月,Anne被任命为剑桥大学研究副校长,并在2020年12月开始担任剑桥大学遗传学系主任,这对她的生活是一个不小的改变。
Anne在剑桥大学
Anne负责的遗传学系致力于推动遗传学各个领域的研究、培训、教学,并提高这一领域的公众参与度。她说:“这个角色非常重要,这对我来说是一个真正的荣誉。”
“我在接受这个任务时,并不知道自己会成为副校长,所以我的生活比我预期的要忙碌一些。”然而,如果一份工作与遗传学有关,她很难拒绝。
“我热爱遗传学——我很高兴与人们谈论遗传学!”她开心地说,“70年前,科学界第一次发现了DNA结构,但在那之前,剑桥就已经在遗传学方面有着非常久远的历史,可以说它是遗传学这门学科的发源地之一。遗传学系成立于1912年,并设立了亚瑟· 巴尔福教授这一职位。但在那之前,威廉·贝特森、伊迪丝·桑德斯以及雷金纳德·彭尼特(第一任巴尔福教授)等人已经在一起工作,他们共同揭示了遗传学的基本原理。”
这种对剑桥遗传学资历的自豪感一直萦绕在Anne的心间。Anne明确指出,剑桥大学决定保留一个独立的遗传学系,这是一个正确的决定。
“随着基因组生物学和基因组测序的出现,遗传学就与生物科学的各个方面联系了起来。当然,基因组生物学确实触及了大多数生物医学科学,但在教育背景下,遗传学这个学科极其重要。它涉及遗传和继承的研究,与进化和群体有关,DNA是其中的核心部分。而且在多个领域中,仍然有许多概念上的进展需要实现。所以,那些合并甚至取消了遗传学系的大学,我认为它们损失很大,因为我们的自然科学家和医学生需要具备对遗传的理解,以便真正有效地将基因组生物学应用于他们的工作。所有的学生都应该了解遗传学,它对社会有着很大影响。”
因而,她步入了教育界,将剑桥的遗传学系代代相传。
孕期营养不良导致后代肥胖?
遗传学界长期认为,母亲的饮食状况会对后代的健康产生长期影响。有关第二次世界大战期间研究发现,营养不良的孕妇所生的孩子,他们的基因导致肥胖和患癌症的风险更高。
“化学物质或外部因素的变化只会影响基因的活性,而不会改变DNA的序列”这一观点一直以来都饱受争议。有些科学家认为当前的实验方法存在不足,并且该理论在生物机制方面缺乏证据。他们对之前那些指出食物、杀菌霉剂和恐惧能够通过改变外部性状来影响后代表现的研究结论表示怀疑。面对问题,Anne的团队决定用实验说话,用事实证明这些变化可以通过多代传播环境的影响。
她的研究团队观察了一种特别的实验鼠,这些老鼠在怀孕的最后阶段仅需摄入正常怀孕所需卡路里总量的一半即可生下幼崽。这些母鼠生下的小老鼠出生时体重较轻,随后在发育过程中表现出糖尿病的症状,例如葡萄糖耐量下降。更令人担忧的是,第二代雄性老鼠的所有后代也表现出了糖尿病症状,尽管它们的饮食量正常。
实验鼠
实验中的小老鼠情况类似于二战后期1944-1945年间遭受饥荒的荷兰人。在“饥饿之冬”出生的孩子普遍体重较轻,并且在成长过程中出现了一些健康问题,如糖尿病和肥胖症。一些研究还表明,这些人的后代也有更高的风险患上代谢类疾病。
饮食并不是唯一的影响因素。祖辈如果在怀孕期间承受了过大的压力,也会影响其子孙的健康。在人们普遍面临着严重压力的现代,Anne的实验似乎更具指导意义。
从“坏学生”成长为杰出女性科学家,从科研工作者到担任大学遗传学系教授,Anne不仅书写着属于自己的科学篇章,在推动科学教育和培养下一代科学家方面也绽放着她独特的女性力量。
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参考及部分引用资料:
1.https://darwin-college-cambridge.shorthandstories.com/professor-anne-ferguson-smith/index.html
2.https://www.bbc.co.uk/programmes/m001n1nw
3.https://www.ukri.org/news/new-bbsrc-executive-chair-appointed/
4.https://mp.weixin.qq.com/s/GfyX3J7hXcG127j9xaQk5g
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