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专访唐向东教授:怎样的文章适合投稿Science
【字体: 大 中 小 】 时间:2010年10月15日 来源:生物通
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07年经南开大学全球海选为特聘教授的唐向东教授研究组最近就与美国Temple大学Gill教授研究组联名发表了一篇Science文章,获得了钙离子通道方面的突破性研究成果。对于在Science杂志上发表文章,唐向东教授也有一些心得,在此次接受生物通采访的过程中,他也就这一方面徐徐道来,用自己的亲身经历提点我们。
生物通报道:发表文章就像是找对象,如果相互看对了眼,那么文章可能很快就被采纳并发表出来。但是实际上当然没有这么简单,常常出现你看中了杂志(或者杂志看中了你),对方却看不上的情况。所以说如果我们希望投稿“CNS” (Cell, Nature, Science简称)之类的顶级杂志,你得尽量符合这些期刊的要求和风格(当然如果你的发现属于诺贝尔奖级别的除外),这其中其实是有一些规律可循的。
07年经南开大学全球海选为特聘教授的唐向东教授研究组最近就与美国Temple大学Gill教授研究组联名发表了一篇Science文章,获得了钙离子通道方面的突破性研究成果。这位曾就职于多所美国高校,创办过生物产业公司,担任了教育部重点学科与博士点评审专家,长江教授通讯评审专家等多个职位的特聘教授,不仅在心血管系统及抗衰老药物研发等方面获得了许多重要成果,而且为人诙谐幽默,爽直明快,颇具个人魅力,在学生中好评不断。
对于在Science杂志上发表文章,唐向东教授也有一些心得,在此次接受生物通采访的过程中,他也就这一方面徐徐道来,用自己的亲身经历提点我们。
(唐向东教授近照,摄影:张英祥)
钙离子通道方面的突破性研究成果
在最新的这篇Science文章中,唐向东教授与美国Temple大学的研究组成员合作,发现存在于细胞膜上的L-型钙通道与位于内质网上的CRAC钙通道之间存在交互调控,这一结果让人们更深入的认识到细胞是如何保证钙离子信号的精细调节,从而为理解心血管病、恶性肿瘤及神经退行性疾病的发病机制提供新的理论依据。
钙离子是最重要的细胞内第二信使,参与广泛的生理功能,钙离子信号异常与许多疾病的发生密切相关。细胞内钙信号受到多种因素调节,离子通道就是其中的一类。
唐向东教授表示,我的科研兴趣之一就是研究离子通道在疾病情况下发生了那些异常。哈尔滨医科大学杨宝峰院士、北大分子医学研究所程和平教授都致力于这方面的研究。本次Science文章的主角之一就是“钙释放激活钙通道”,缩写为CRAC通道,首先被发现于免疫细胞,这个通道的异常会导致免疫功能缺陷与肿瘤。但是CRAC的分子身份困惑了科学家近30年。
作为国际上著名的离子通道研究专家,唐向东教授自05年加入马里兰大学起便一直与Gill教授合作,终于在06年前后与其他研究组同时搞清CRAC实际上是由位于内质网膜上的STIM和位于细胞膜上的Orai共同组成。
07年回国后唐向东教授继续研究这些通道是否也存在于非免疫细胞,他们瞄准的是血管平滑肌、心肌及某些肿瘤细胞系,研究发现这种通道确实存在于这些非免疫细胞。唐向东教授等人用原代培养的血管平滑肌做研究时,发现刚分离的细胞几乎记录不到CRAC电流,所以就转向一个平滑肌细胞系,是来自大鼠的主动脉。之后果然发现这个细胞系存在着CRAC样电流,然后在mRNA和蛋白质水平都发现了CRAC的存在。
唐教授说,在一次记录CRAC电流的实验中,偶然发现这个通道受到L-型离子通道的影响,并且2种通道之间存在相互调节,我们不敢相信这是真的,因为大家都认为Orai蛋白才是STIM的 partner,因此我们重复了很多次实验,结果证实我们的发现可以重复。我们把这一重要而有趣的结果通报了我的长期合作者Gill教授,然后就到他们的实验室,也重复了这一结果。由于在国内的试验室条件的限制,Gill研究组继续追踪相关的分子机制,终于发现是在STIM分子上的一个叫SOAR的片段与L-型钙通道直接结合,从而导致这2个重要的钙信号调节通道发生相互作用。虽然在这个课题的研究过程中也发生过一些有趣的小波折,但基本是有惊无险。
重要的临床意义
钙离子除了作为骨骼和牙齿的重要成分外,还以游离的形式存在于血液、组织液和细胞内部。可以说人类所有的生命活动都离不开钙离子:从能够感觉到的呼吸、心跳、肌肉运动到不大看得到的受精、发育、分娩、生长乃至思考与血糖的调节,无一没有钙离子的参与。钙离子是作为细胞内的第二信使短暂地进入细胞浆来调节与实现上述这些生命活动的。在安静状态下,细胞浆内钙离子要低于细胞外2万倍,正常细胞不能抵御长期的细胞浆内钙离子升高,否则会发生细胞的病态增生、肥大甚至死亡,这是某些恶性肿瘤、高血压、心脏病乃至老年痴呆的重要发病机制。
CRAC通道与L-型钙通道共存于多种细胞类型如心肌、平滑肌、神经元、免疫细胞,这些细胞发生异常与常见的心血管疾病、恶性肿瘤及神经退行性疾病有关,这些疾病的死亡率高,导致的医疗与社会经济负担是巨大的。如果在这些细胞上这2类通道也发生相互作用,我们就可以进一步研究在这些疾病的发生过程中这些通道及他们之间的相互调节发生了那些异常,从而可以设计新的干预措施。当然,要达到这个目标还有一段路要走。
科学研究心得
首先要有扎实的理论基础,要好好学习文献,多参加journal club。其次要扎实练好实验技能,至少有一门绝技。唐教授说,本人基本只会操作膜片钳技术,在美国期间我的雅号叫“The patch guy”或者“The patch-clamper”,凭借这个技术,我和我的同仁们照样能在Nature,PNAS这样杂志上发表一系列高水平文章。再者,要有敏锐的观察力。我的研究生们有时不给我看结果,后来才知道他们因为得到的结果与我预期的不一样,其实这种态度违背科学方法论的,我们做科研,得到什么就是什么,不管我们的预期是什么,这样才能得到真理。
顺便说一下,选择科学家这个行当,要付出很多艰辛。现在国内引进人才,有些学者刚研究生毕业杯破格提升为副教授,没有经过博士后这个及其重要的打基础阶段,其实没有好处。就像先爬后走基本是每个人都必须经历的一样,人才培养急不得。虚心向别人学习请教是一个成功科学家所必须素质。天道酬勤,适合于任何行当。
怎样的文章适合投稿Science
首先,你的发现必须新奇,要新奇的出奇;其次你的研究有广泛而重要的理论或实际意义;再者针对一个机制用多种技术研究的非常透彻。符合这3点后就可以着手写了。这个写作技巧十分重要,我的理解是咱要在开头几分钟之内抓住编辑的心,千万不要拘泥于形式,因此我以前的老板会说,读向东的稿子就象坐在他的对面听他在倾诉一样,那意思就是不太象是一篇专业论文。其实我就是这样来抓住编辑的心。我认为只有让编辑喜欢,才有被送出去进一步peer review的机会。其实,我们最后出来的清样与原先投出去的稿件大不一样的,都被编辑的“不象样子了”,我们私下总这么认为。当然我们现在习惯了这种“不象样子的”编辑。
象Science、Nature,还有Cell这类杂志千万不能随便投稿,你的发现达不到上述的那些标准,投去了以后编辑会很恼火的,他们认为你不严肃,你就可能上黑名单,我这么说是因为听到过编辑们有这种抱怨。我在美国连续发表Nature文章后,在一次美国生物物理年会上被邀请座谈,担任我文章的责任编辑就这样告诉过我。
这篇文章的发表本身基本没有什么大的周折,根据我们以往的经验,就知道这个发现是符合杂志的风格,值得他们发表的,毕竟这不是我第一次发表这样的论文。倒是08年初,我第一次就电生理结果向有关同仁汇报时,立即出现2派意见,说白了就是有些人不相信这2个通道能相互调控,因为与STIM发生直接作用的partner是Orai,与L-型通道相互作用就太怪异了。因此后续实验搁置了一段时间。后来在参加美国生物物理年会时,斯坦福大学的Dolmetsch研究组在神经细胞上也获得类似结果,我们才重新严肃地拾回这个课题。
所以说参加专业学术年会很重要,能及时了解到最新研究动态。其实每当你有一些令人跌破眼镜的发现,都有很大阻力来让人接受,学术年会是你吹风、说服同行的最好机会之一。Rod MacKinnon(2003年诺贝尔化学奖获得者)在发表一系列关于钾离子通道的晶体结构过程中,遇到的阻力都是很大的,很多研究离子通道的人包括我本人都参加了相关的讨论,都是在学术年会上。那个时期,我可以说绝大多数专家都持不相信或者怀疑态度的。
在这里顺便说几句关于国内的学术会议,我参加的都是药理药学方面的。起初也抱很大期望,就是想能和国内同行进行面对面交流,得到有价值的信息,结果都很失望。08年杜冠华理事长在太原组织了“中国科协学术沙龙”,我有幸被作为专家邀请参加。那次大家真的都是起早贪黑热烈讨论、激烈争论,那是我觉得有收获的唯一一次。后来参加其他一些学术会议,基本都是浪费时间,真不知道国内的学术会议怎么了,希望看到改进啊。
(生物通:王蕾)
原文摘要:
Wang, Y., X. Deng, S. Mancarella, E. Hendron, S. Eguchi, J. Soboloff, X. D. Tang and D. L. Gill. The calcium store-sensor, STIM1, reciprocally controls Orai and CaV1.2 channels. Science, 2010,330:105-109
作者简介:
唐向东,男,1963年1月生。现任南开大学特聘教授,博导。曾担任美国爱荷华大学访问学者、博士后,美国宾夕法尼亚大学讲师,美国马里兰大学助理教授,07经南开大学全球海选为特聘教授。08年受邀担任中国科协学术沙龙特邀专家,接受科技日报专访。09年担任第十次全国药理学大会组委会主任委员(天津)。10年当选天津市药理学会副理事长。09年联合创办Olympharma维生素有限公司(一期投资1.5亿元),任总经理、董事首席科学家,年产天然99.9%纯维生素E 500吨,并研发MSRA化妆伴侣系列产品。担任教育部重点学科与博士点评审专家,长江教授通讯评审专家,国家自然科学基金评审专家、天津市十二五科技规划医学组专家组成员。
唐向东教授主要从事心血管系统及抗衰老药物研发,1991-1997年间集中研究ATP-敏感钾通道,该通道与心肌缺血和糖尿病等密切相关,研究成果发表于Neuroscience Letter和《中国科学》等,并获得总后勤部科技进步二等奖。1998-2007年,主要研究大电导钙离子激活的钾通道在心血管疾病中的作用及机制,及氧化蛋氨酸还原酶(msra)的抗衰老作用,结果发表于Nature、 PNAS等。07年回国后,研究心脏钙调素依赖型蛋白激酶II(CaMKII) 对L型钙离子通道的调节机制,为开发CaMKII抑制剂作为新型抗心律失常药奠定基础。另一项研究针对CRAC通道各分子成分之间的相互作用机制及CRAC与L-型钙通道之间的相互作用。发现血管平滑肌的CRAC通道与冠心病、高血压及血管成型后的狭窄与再狭窄有密切关系,目前研发CRAC阻滞剂作为新型的血管支架涂层。
目前主持科技部重大研究计划“973”1项(课题组长)、国家自然科学基金1项、天津市科技支撑计划1项和教育部博士点基金1项。
近期代表性学术论文
Wang, Y., X. Deng, S. Mancarella, E. Hendron, S. Eguchi, J. Soboloff, X. D. Tang and D. L. Gill. The calcium store-sensor, STIM1, reciprocally controls Orai and CaV1.2 channels. Science, 2010,330:105-109
Li, C., J. Li, H. Sun, T. Bai, Y. Liu, X. Li, G.W. He, X.W. Zhou, T.B. Rogers, M.E. Anderson and X. D. Tang. PKD2, CaMKII and phosphatase PP1 form a local network required for Ca2+ channel activation and heart remodeling. (submitted to Cell).
Wang Y., X. Deng, Y. Zhou, E. Hendron, M. Ritchie, X. D. Tang, T. Kurosaki, Y. Mori, J. Soboloff, and D.L. Gill. STIM Protein Coupling in the Activation of Orai Channels. Proc Natl Acad Sci USA,2009. 106(18):7391-6.
Soboloff, J., M.A. Spassova (co-first author), X. D. Tang, T. Hewavitharana, W. Xu, and D.L. Gill, Orai1 and STIM reconstitute store-operated calcium channel function. J Biol Chem, 2006. 281(30): 20661-5.
Tang, X. D., M.L. Garcia, S.H. Heinemann, and T. Hoshi, Reactive oxygen species impair Slo1 BK channel function by altering cysteine-mediated calcium sensing. Nature Struct Biol, 2004. 11(2): 171-8 .
Tang, X. D., L.C. Santarelli, S.H. Heinemann, and T. Hoshi, Metabolic regulation of potassium channels (invited review). Annu Rev Physiol, 2004. 66:131-59.
Tang, X. D., R. Xu, M.F. Reynolds, M.L. Garcia, S.H. Heinemann, and T. Hoshi, Haem can bind to and inhibit mammalian calcium-dependent Slo1 BK channels. Nature, 2003. 425(6957): 531-5.
Ruan, H., X. D. Tang (co-first author), M.L. Chen, M.L. Joiner, G. Sun, N. Brot, H. Weissbach, S.H. Heinemann, L. Iverson, C.F. Wu, and T. Hoshi, High-quality life extension by the enzyme peptide methionine sulfoxide reductase. Proc Natl AcadSci USA, 2002. 99(5): 2748-53.