咱們普通人,尤其是搞科研的,從小到大聽得最多的就是「要尊重知識、尊重課本」,總覺得課本上寫的都是鐵律,容不得半點質疑。畢竟,那些教科書上的結論,都是經過幾十年、上百年的沉淀,是無數科學家耗盡心血得出的共識。
可就在 2026 年開年,27 歲的中國博士后柴培遠,偏偏打破了這個「慣例」—— 他直接推翻了分子生物學界被奉為圭臬 50 年的課本知識,用實力告訴全世界:常識,也可以被重新定義。
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柴培遠博士,圖源:中洪博元
01 偶然的發現
過去半個世紀,生物學家們都默認,細胞里各個成分分工明確:
假如把細胞想象成一個快遞站,蛋白和脂質就像好比是要送出去的「快遞包裹」——它們要跑到細胞外面發揮作用,比如在傷口附近長出新血管,比如給免疫細胞發信號去靶向清除「敵軍」。而糖基化,就是給這些包裹貼「快遞單」,告訴細胞:這個包裹需要送到哪,要干什么活。
而 RNA 呢?以前大家覺得,它的任務就是待在細胞里,把細胞核里的遺傳信息帶到細胞質,告訴細胞需要合成什么樣的蛋白,它自己不是包裹,更不會被貼快遞單的。沒人覺得 RNA 和糖基化有什么關系,更沒人想過,RNA 居然還能自己跑出去干活。
直到 2021 年,諾貝爾化學獎得主 Carolyn Bertozzi 的團隊,在實驗中偶然發現:細胞表面居然存在被糖鏈修飾的 RNA,也就是后來被叫做 glycoRNA 的東西。
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細胞表糖基化修飾,圖源:HHMI
生物領域很多人都在質疑:這是不是實驗污染?是不是假陽性?畢竟這和課本里的不一樣,半個世紀的認知,怎么可能說推翻就推翻?而且,研究這種偶然出現的反常現象,很可能幾年都出不了成果,最后竹籃打水一場空。
課題組里沒人愿意繼續這個「燙手山芋」般的偶然發現,除了一個來自中國的年輕人 —— 柴培遠。柴培遠 2016 年本科畢業于山東大學,2021 年從北大生命科學學院拿到博士學位,同年加入了剛剛獨立建組的 Ryan Flynn 實驗室。
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Flynn Lab members, 圖源:Linkedin
柴培遠之前已經做了十幾年的糖生物學(Glycobiology)研究,他太了解糖基化了 —— 這是細胞里非常精密、也非常耗能的一個過程,細胞不會隨便浪費寶貴的能量,給一個沒用的垃圾分子貼標簽。而且已知的糖基化修飾,99% 都只存在于蛋白質修飾,剩下的 1% 會出現在脂質上,從來沒人見過它出現在 RNA 上。
他想搞明白,這個偶然的現象背后,到底藏著什么秘密:為什么 RNA 這個一直被認為只是傳遞信息的小分子,會擁有只有蛋白質才會有的糖基化特征?他非要把這個沒人敢碰的東西,挖個底朝天。
他的導師 Ryan Flynn,也就是當年糖 RNA 的發現者,Flynn 很支持柴培遠的想法,給了柴培遠最大的自由度,讓他放心去做,還給他爭取了專門的科研經費,告訴他:「如果你覺得它是對的,那就去證明它,不用管別人怎么說。」
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Ryan Flynn, 圖源:Harvard Stem Cell Institute(HSCI)
02 兩年磨一劍
那之后的兩年多里,柴培遠幾乎泡在了實驗室里。糖 RNA 的豐度太低了,只有普通 RNA 的萬分之一,傳統的檢測方法根本抓不住它。為了找到它的功能,他做了全基因組規模的 CRISPR 篩選。
這個過程做起來很繁瑣復雜:他準備了一套包含上萬個不同的 CRISPR 工具的「基因鑰匙庫」,每一把「鑰匙」,都能精準地敲掉細胞里的一個特定基因。然后把這些鑰匙,一次性的分給上百萬個不同的細胞,每個細胞拿一把鑰匙敲掉自己的一個基因。做完這一步,他就去分析:哪個細胞里的糖 RNA 消失了?那說明,這個細胞里被敲掉的那個基因,就是糖 RNA 工作必須的那個「開關」。
無數次的陰性結果,無數次的重復實驗,期間無數身邊的同學勸他:「別折騰了,這個可能就是實驗污染造成的,不一定是生理情況下的。」
但求真務實的柴培遠沒停。終于,他找到了線索——
糖 RNA 不是單獨存在的,它和硫酸乙酰肝素,還有 RNA 結合蛋白,一起在細胞表面形成了一個納米級的簇狀結構。而這個結構,居然可以調控細胞 VEGF 信號通路。
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glycoRNA 的簇狀結構,圖源:Cell: DOI: 10.1016/j.chembiol.2024.04.015
VEGF 是什么?是血管內皮生長因子,是我們人體血管發育的核心開關。傷口愈合的時候,要靠它修復血管。癌細胞之所以無限增殖的原因就是劫持這個開關,瘋狂激活 VEGF 信號,給自己長新的血管,搶營養,最后把人拖垮。
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Blood vessel formation, 圖源:Theory pages, Labster
過去的半個世紀,全世界研究 VEGF 的科學家,都只盯著蛋白,所有人都默認,調控這個信號的,只有蛋白。沒人想到,居然還有 RNA 在里面當「剎車」!
柴培遠發現,糖 RNA 就像一個精準的剎車,它能直接結合 VEGF,不讓它過度激活信號,防止血管亂長。要是把糖 RNA 拿掉,VEGF 信號就會瞬間失控,瘋狂刺激血管生長,最后把整個發育過程都搞亂。他還做了動物實驗,在斑馬魚和小鼠里都證明了,這個機制是完全保守的。從魚到哺乳動物,億萬年的進化里,我們的身體都保留著這個沒人發現的調控開關!
2026 年 1 月,他以第一作者的身份,把這個成果發在了Nature上。整個領域都被震住了 ——原來我們 50 年間,我們對 RNA 的認識有誤區!原來 RNA 不只是在細胞里調遺傳的工具,它還能跑到細胞表面,調控信號通路,控制血管的生長!
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GlycoRNA complexes with heparan sulfate regulates VEGF-A signaling, 圖源:Nature
03 打開了癌癥治療的新大門
柴培遠的這個發現,不只是改寫了課本知識,更是 直接打開了一個沒人知道的全新癌癥治療賽道。
癌癥為什么能瘋狂長血管?是不是就是因為癌細胞把這個「RNA 剎車」給拆了?讓 VEGF 信號剎不住車,瘋狂亂長?
那我們是不是可以把這個剎車裝回去,就能阻止癌癥的生長?
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Tumer & Blood vessel,圖源:Cancerword
還有類似病因的黃斑變性,糖尿病足,這些困擾了無數人的病,本質上都是血管亂長導致的。原來我們一直找不到的治療靶點,居然藏在這個沒人敢碰的糖 RNA 里!
《自然》雜志把這個成果評為 2026 開年最重磅的生物學發現。
我們從小就被教育,要尊重前人的成果,要跟著常識走。這句話沒錯,但我們不能被常識綁住手腳。真正的科研突破,從來都不是在常識里「撿寶貝」,而是有人敢對著教科書說「不對」,敢碰別人覺得「有風險」的課題,敢把所有人都忽略的「誤差」,當成值得深究的寶貝。
柴培遠就是這樣的人。他沒有被 50 年的常識困住,沒有因為別人的質疑而退縮,更沒有因為怕失敗而放棄。他敢去碰那個所有人都覺得是「污染」的東西,敢花兩年多的時間去驗證一個「反常」的發現。
對柴培遠來說,這只是一個開始。這個全新的領域里,還有太多的秘密等著他去挖掘,還有太多的未知等著他去探索。
愿我們都能像柴培遠一樣,有質疑的勇氣,有堅持的韌勁,不被常識定義,不被困難嚇退——
哪怕只是平凡人,也能在自己的領域里,走出屬于自己的精彩。
題圖來源:圖蟲創意
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