咱们普通人,尤其是搞科研的,从小到大听得最多的就是「要尊重知识、尊重课本」,总觉得课本上写的都是铁律,容不得半点质疑。毕竟,那些教科书上的结论,都是经过几十年、上百年的沉淀,是无数科学家耗尽心血得出的共识。
可就在 2026 年开年,27 岁的中国博士后柴培远,偏偏打破了这个「惯例」—— 他直接推翻了分子生物学界被奉为圭臬 50 年的课本知识,用实力告诉全世界:常识,也可以被重新定义。
柴培远博士,图源:中洪博元
01 偶然的发现
过去半个世纪,生物学家们都默认,细胞里各个成分分工明确:
假如把细胞想象成一个快递站,蛋白和脂质就像好比是要送出去的「快递包裹」——它们要跑到细胞外面发挥作用,比如在伤口附近长出新血管,比如给免疫细胞发信号去靶向清除「敌军」。而糖基化,就是给这些包裹贴「快递单」,告诉细胞:这个包裹需要送到哪,要干什么活。
而 RNA 呢?以前大家觉得,它的任务就是待在细胞里,把细胞核里的遗传信息带到细胞质,告诉细胞需要合成什么样的蛋白,它自己不是包裹,更不会被贴快递单的。没人觉得 RNA 和糖基化有什么关系,更没人想过,RNA 居然还能自己跑出去干活。
直到 2021 年,诺贝尔化学奖得主 Carolyn Bertozzi 的团队,在实验中偶然发现:细胞表面居然存在被糖链修饰的 RNA,也就是后来被叫做 glycoRNA 的东西。
细胞表糖基化修饰,图源:HHMI
生物领域很多人都在质疑:这是不是实验污染?是不是假阳性?毕竟这和课本里的不一样,半个世纪的认知,怎么可能说推翻就推翻?而且,研究这种偶然出现的反常现象,很可能几年都出不了成果,最后竹篮打水一场空。
课题组里没人愿意继续这个「烫手山芋」般的偶然发现,除了一个来自中国的年轻人 —— 柴培远。柴培远 2016 年本科毕业于山东大学,2021 年从北大生命科学学院拿到博士学位,同年加入了刚刚独立建组的 Ryan Flynn 实验室。
Flynn Lab members, 图源:Linkedin
柴培远之前已经做了十几年的糖生物学(Glycobiology)研究,他太了解糖基化了 —— 这是细胞里非常精密、也非常耗能的一个过程,细胞不会随便浪费宝贵的能量,给一个没用的垃圾分子贴标签。而且已知的糖基化修饰,99% 都只存在于蛋白质修饰,剩下的 1% 会出现在脂质上,从来没人见过它出现在 RNA 上。
他想搞明白,这个偶然的现象背后,到底藏着什么秘密:为什么 RNA 这个一直被认为只是传递信息的小分子,会拥有只有蛋白质才会有的糖基化特征?他非要把这个没人敢碰的东西,挖个底朝天。
他的导师 Ryan Flynn,也就是当年糖 RNA 的发现者,Flynn 很支持柴培远的想法,给了柴培远最大的自由度,让他放心去做,还给他争取了专门的科研经费,告诉他:「如果你觉得它是对的,那就去证明它,不用管别人怎么说。」
Ryan Flynn, 图源:Harvard Stem Cell Institute(HSCI)
02 两年磨一剑
那之后的两年多里,柴培远几乎泡在了实验室里。糖 RNA 的丰度太低了,只有普通 RNA 的万分之一,传统的检测方法根本抓不住它。为了找到它的功能,他做了全基因组规模的 CRISPR 筛选。
这个过程做起来很繁琐复杂:他准备了一套包含上万个不同的 CRISPR 工具的「基因钥匙库」,每一把「钥匙」,都能精准地敲掉细胞里的一个特定基因。然后把这些钥匙,一次性的分给上百万个不同的细胞,每个细胞拿一把钥匙敲掉自己的一个基因。做完这一步,他就去分析:哪个细胞里的糖 RNA 消失了?那说明,这个细胞里被敲掉的那个基因,就是糖 RNA 工作必须的那个「开关」。
无数次的阴性结果,无数次的重复实验,期间无数身边的同学劝他:「别折腾了,这个可能就是实验污染造成的,不一定是生理情况下的。」
但求真务实的柴培远没停。终于,他找到了线索——
糖 RNA 不是单独存在的,它和硫酸乙酰肝素,还有 RNA 结合蛋白,一起在细胞表面形成了一个纳米级的簇状结构。而这个结构,居然可以调控细胞 VEGF 信号通路。
glycoRNA 的簇状结构,图源:Cell: DOI: 10.1016/j.chembiol.2024.04.015
VEGF 是什么?是血管内皮生长因子,是我们人体血管发育的核心开关。伤口愈合的时候,要靠它修复血管。癌细胞之所以无限增殖的原因就是劫持这个开关,疯狂激活 VEGF 信号,给自己长新的血管,抢营养,最后把人拖垮。
Blood vessel formation, 图源:Theory pages, Labster
过去的半个世纪,全世界研究 VEGF 的科学家,都只盯着蛋白,所有人都默认,调控这个信号的,只有蛋白。没人想到,居然还有 RNA 在里面当「刹车」!
柴培远发现,糖 RNA 就像一个精准的刹车,它能直接结合 VEGF,不让它过度激活信号,防止血管乱长。要是把糖 RNA 拿掉,VEGF 信号就会瞬间失控,疯狂刺激血管生长,最后把整个发育过程都搞乱。他还做了动物实验,在斑马鱼和小鼠里都证明了,这个机制是完全保守的。从鱼到哺乳动物,亿万年的进化里,我们的身体都保留着这个没人发现的调控开关!
2026 年 1 月,他以第一作者的身份,把这个成果发在了Nature上。整个领域都被震住了 ——原来我们 50 年间,我们对 RNA 的认识有误区!原来 RNA 不只是在细胞里调遗传的工具,它还能跑到细胞表面,调控信号通路,控制血管的生长!
GlycoRNA complexes with heparan sulfate regulates VEGF-A signaling, 图源:Nature
03 打开了癌症治疗的新大门
柴培远的这个发现,不只是改写了课本知识,更是 直接打开了一个没人知道的全新癌症治疗赛道。
癌症为什么能疯狂长血管?是不是就是因为癌细胞把这个「RNA 刹车」给拆了?让 VEGF 信号刹不住车,疯狂乱长?
那我们是不是可以把这个刹车装回去,就能阻止癌症的生长?
Tumer & Blood vessel,图源:Cancerword
还有类似病因的黄斑变性,糖尿病足,这些困扰了无数人的病,本质上都是血管乱长导致的。原来我们一直找不到的治疗靶点,居然藏在这个没人敢碰的糖 RNA 里!
《自然》杂志把这个成果评为 2026 开年最重磅的生物学发现。
我们从小就被教育,要尊重前人的成果,要跟着常识走。这句话没错,但我们不能被常识绑住手脚。真正的科研突破,从来都不是在常识里「捡宝贝」,而是有人敢对着教科书说「不对」,敢碰别人觉得「有风险」的课题,敢把所有人都忽略的「误差」,当成值得深究的宝贝。
柴培远就是这样的人。他没有被 50 年的常识困住,没有因为别人的质疑而退缩,更没有因为怕失败而放弃。他敢去碰那个所有人都觉得是「污染」的东西,敢花两年多的时间去验证一个「反常」的发现。
对柴培远来说,这只是一个开始。这个全新的领域里,还有太多的秘密等着他去挖掘,还有太多的未知等着他去探索。
愿我们都能像柴培远一样,有质疑的勇气,有坚持的韧劲,不被常识定义,不被困难吓退——
哪怕只是平凡人,也能在自己的领域里,走出属于自己的精彩。
题图来源:图虫创意
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