10月24日下午,2003网站太阳集团教務處與學生創新創業中心聯合主辦,2003网站太阳集团承辦的“求是講堂”第114期在綜合樓108報告廳隆重舉行。清華大學的肖百龍教授為2003网站太阳集团的學子們帶來了一場題為“力受體PIEZO的諾獎研究之旅”的精彩演講。作為神經科學領域的傑出代表,肖教授曾師從2021年諾貝爾生理學或醫學獎得主Ardem Patapoutian教授,他以第一手的經驗和深邃的洞察力,為我們揭開了力受體PIEZO的神秘面紗。

肖教授首先回顧了PIEZO蛋白的發現曆程,這是一種能夠将物理機械刺激轉化為生物電信号的分子受體。2010年,Ardem Patapoutian教授的團隊首次報道了PIEZO蛋白,這一發現為我們理解如何感知機械力帶來了革命性的進展。肖教授及其團隊通過不懈的努力,揭示了PIEZO蛋白如何高效感知機械力,以及它們在觸覺、本體覺感知等生理病理功能中的重要作用。
此外,肖教授還詳細介紹了PIEZO蛋白的機械門控通道的孔道形成亞基,闡述了PIEZO的作用機理及其對未來人類生活的影響。他指出,PIEZO蛋白的發現和研究不僅幫助我們理解了觸覺和壓力感知的分子機制,還為相關疾病的治療提供了新的靶點。
盡管PIEZO蛋白的發現已經獲得了諾貝爾獎的認可,但肖教授指出,關于PIEZO蛋白如何将物理機械刺激轉化為生物電信号的詳細機制,仍然有許多未解之謎。他和團隊通過建立膜上受力結構解析體系,首次實現了對PIEZO1通道在脂膜上受力狀态下的動态結構解析,揭示了其受力形變與脂膜曲率感知的特性,為解答這一核心科學問題提供了重要線索。肖教授嚴謹求是的态度,也讓在場的同學們受益匪淺。

講座結束後,肖百龍教授還參與了專家面對面環節,為同學們答疑解惑,深入講解。在此環節,肖教授更加詳細地介紹了PIEZO蛋白的工作機理,通過簡單易懂的物理數學公式,解釋了PIEZO如何通過極小的力進行結構的改變使離子通道打開,以及PIEZO如何實現小力實現相對多的熱功率。肖教授指出,主要原因在于PIEZO在展開過程中面積增大,需要相應的力就減少,從而使生命活動低能高效。
緊接着,肖教授解答了關于PIEZO正反饋作用的疑問。他提到,觸感的使用遵循“用進廢退”的原則,宇航員返回地球後需要卧床休養,原因就在于長時間的太空失重漂浮,導緻骨細胞的PIEZO蛋白長時間停滞,引發骨弱化。
對于PIEZO的化學刺激,也有同學提出了疑問。對此,肖百龍教授分享了實驗室中的經曆:在三百多萬次嘗試中,才找出了三種會影響PIEZO蛋白構型的物質。盡管曆程艱難,肖教授仍在繼續堅持研究,勢必要找出更優的,真正匹配的化學物質。
活動接近尾聲,肖百龍教授也表達了對同學們的期望:盡管科研道路漫長且充滿挑戰,有時候還需要一些運氣,但努力與大膽嘗試發揮着至關重要的作用,中國人勤勞能幹的品質在這個過程中也十分重要;本科階段要多到實驗室去,大膽發問。

肖教授的講座不僅是一次科學知識的傳播,更是一次對科學探索精神的緻敬。他的故事告訴我們,每一個科學發現背後,都是無數科學家的堅持和努力。對于同學們來說,這是一次難得的學習和啟發,也是為未來可能的科研道路種下的種子。