首次入围 全省唯一!青岛二中学生入围中国科协青少年国际科技交流项目遴选

2021-01-06 17:55 来源:青岛二中

  近日,青岛二中2018级生化团队学生张越同学入围2021年度中国科协青少年国际科技交流项目遴选。这是我校学生首次入围该遴选,也是山东省本次唯一入围该遴选的学生。

  张越同学是中国科协组织的英才计划学员,在过去的一年时间内师从山东大学生命科学学院刘相国教授进行了关于肿瘤耐药基因的筛选的学习研究。在疫情下的特殊时期内,张越同学克服多方面困难,在英才计划培养中脱颖而出,成为英才计划生物学科全国仅有的十位推荐同学进入国际交流遴选。

  中国科协青少年国际科技交流项目是由国家财政支持的官方项目,涵盖国际科学与工程大奖赛,日本超级理科生,欧盟青少年科学奖等比赛和活动。国际项目的参与资格一般由英才计划,全国青少年科技创新大赛,明天小小科学家竞赛推荐产生。受疫情影响,本年度除英才计划优秀学员和项目外,采取了由既往表现优秀的省份和学校进行推荐的方式进行。

  英才计划是中国科协和教育部联合主办的青少年基础学科拔尖创新人才培养计划,我校自2019年开始加入英才计划项目学校,截至目前与山东大学青岛校区的生命科学学院和计算机学院的共同培养了18名学员。2019年,我校一名计算机学科学员获评该年度英才计划优秀学员。

  张越,青岛二中2018级生化团队学生,2020年在学校老师指导下参加“英才计划”山东大学生物学科培养,后在山东大学刘相国教授指导下,完成研究课题《利用生物信息学方法进行肿瘤耐药基因筛选——以EGFR为靶点的靶向药物为例》,通过全国中学生英才论坛优秀学员遴选,并被推荐进入国际科学与工程大奖赛(ISEF)遴选。

  张越个人感想

  正在进行实验观察的张越与刘教授

  我从小就喜欢生物。我想认识所有的动物,眼前飞过的鸟、墙角的蜘蛛、山里的青蛙、动物园里的蛇……,这个没有翅膀却能飞,那个没有双腿却能跑,这个有毒,那个分泌……。随着年龄的增长,我开始关注为什么动物会不一样,不同的动物之间有什么联系。在电视上看到了《与恐龙同行》,更是对古生物产生了浓厚的兴趣。恐龙是从鸟进化来的?神奇而不可思议!进化论开始走入我的视野,我成了地地道道的恐龙迷。在我的心目中,生命是美丽的,生命是变幻莫测的。施一公说,宇宙之美在于它的广博浩瀚,而微茫渺小的生命则美在其结构的精巧。很长一段时间,我沉浸于这种精巧的美。在进入英才计划之前,我一直是一个生物学的“欣赏者”、“旁观”者。

  值得庆幸的是,我来到了梦寐以求的二中,进入了自己理想中的生化MT,在二中开放、自主的办学理念之下,我不但可以尽情展现自己的兴趣和爱好,还享受到学校为我们提供的众多平台和资源。和山东大学合作的英才计划就是其中之一,在多轮的竞争和筛选后,我作为二中的一员,开始了为期一年的英才计划生物学科的培养。

  进入英才计划后,跟随刘老师,我开始接触到癌生物学。癌症是危害人类生命健康的第一大杀手,被称为重病之王。第一次进入实验室,在显微镜下看到癌细胞时,我开始意识到并不是所有的生物都是美丽的。癌细胞是身体里的“叛徒”,开始时隐藏在正常细胞之中,难以察觉。一旦找到合适的机会,就像脱缰的野马,在人身体内肆意猖獗,与正常细胞争夺营养并蚕食它们的地盘。它们不是美丽的,它们是可怕的。那一刻,我开始意识到生命不仅仅是让人欣赏的,生物学的研究更是承载着为生命服务的责任。我不再是一个旁观者,我必须加入进来。

  肿瘤分子靶向药物治疗既可以避免手术带来的创伤,也没有放疗和化疗的痛苦,正逐渐成为恶性肿瘤治疗手段中充满希望的生力军。但是,用药一到两年后,耐药性很快导致临床治疗陷入瓶颈。癌细胞就像是人类健康的一个巨大的敌人,我们瞄准敌人的关键基因来追杀、消灭癌细胞,而癌细胞这个“逃犯”也在通过基因变异躲避“警察”的追捕。如果说我小时候喜欢的古生物是研究生物种群的进化,那么肿瘤药物的开发以及耐药机制的研究,正是研究细胞(尤其是癌细胞)在分子生物学尺度的进化。我问我自己:“我真的喜欢进化吗?”

  庚子年至,一场突如其来的新冠疫情笼罩了全世界,让我看到、感受到病毒快速变异的可怕和生命科学家所面临的挑战。后来,我参加了英才计划推荐的、清华——北大生命科学联合中心举办的暑期培训班,让我对生命的认识、对生命之美的感受从宏观走入微观,让我进一步了解了分子生物学。原来,从微观角度去看一个生命居然如此的独特与美丽!终于,在刘老师的帮助下,我把目光从恐龙转向了癌细胞和基因,开始了肿瘤耐药基因的筛选工作。

  由于疫情,我无法到山东大学开展实验,所以我在导师指导下尝试生物信息学的耐药基因筛选。第一次接触到生物信息学时,我产生了一个疑问:生物信息学到底是不是生物学?大量的数据、图片、专门的软件和处理程序、以及数学和统计学方法,都使我仿佛置身于计算机科学,这是我钟爱的生物学吗?在学习了山东大学的慕课《生物信息学》和老师提供的一些在线课程后,我明白了生物信息学不仅取之于生物学,更能用之于生物学,对生物学的发展具有重要的推动作用。生物信息学对于基因筛选也有重要意义。基因筛选的一个重要方法便是著名的CRISPR-Cas9技术,然而,生物信息学可以从大量的信息中找到那些变化最大,通常也是最有意义的基因并为接下来的实验提供帮助。

  和癌症相关的基因非常多,一度让我无从下手。那段时间没事就在数据库里打转转,看着一堆不懂的字符串,终于发现EGFR是个与癌症相关的、频繁出现的靶点。于是,向老师请教。老师告诉我,EGFR是人们了解比较多的一个受体络氨酸激酶,也是一个很重要的药物靶标,让我继续追索下去。原来,表皮生长因子受体(EGFR)突变后会持续向下游传递细胞增殖信号,肿瘤随之发生,有很多的药物是为了抑制EGFR的突变而开发的。于是,我选择了EGFR作为我耐药基因筛选的目标。

  这段时间的工作比较困难。我还记得刚使用GEO数据库时,一是摸不着头绪,二是网速不给力,连原始样本也获取不到。我一筹莫展,甚至一度想打退堂鼓。这时,我想起了拜师会时刘教授曾说过:“不要总是企盼做出什么成果来,认认真真、踏踏实实地去做就好。”我想起,在实验室里看着显微镜下的样本,老师告诉我,不要光看,要调焦距、调角度、调样本位置,要一点点,多次尝试,找到有意义的点。功夫不负有心人!有一次,凌晨4:00我爬起来,想着现在网速很给力,试一下说不定能运行出结果。终于,出结果了!虽然还很粗糙,但这让我充满了继续下去的信心。

  我想我是幸运的,在二中这所以造就终身发展之生命主体为育人目标的学校就读,让我得以与众多优秀的老师、志同道合的同学一起学习生活,让我得以有机会参加这次英才计划的培养,让我近距离感受生命科学之博大;我是幸运的,跟随刘老师进入癌生物学,开始理解生命科学家的责任和挑战。二中给我提供了大量的学习资源和机会,刘老师则对我的“工作”给予了耐心细致的指导。特别是,每当我的“工作”陷入困境,总是能为我指明新的方向,学校老师也给了我很多鼓劲与帮助。在老师们的引导和支持下,终于让我一步一步完成了这份“工作”。

  我想起加入英才计划时,我说我希望听听老师对生命科学的热爱,了解前辈的生命科学成长之路。我想我已经得到了,比我预期的还要多;我当时说,我希望我和我的“工作”能成为真正生命科学中的一个细胞,一个基因。这个目标现在看来还很遥远,但我已从心中笃定了方向。如老师所说,一旦开始,就一直走下去。

  来源:青岛二中

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