深夜，清華大學醫(yī)學科學樓內(nèi)四周安靜，只有儀器工作聲偶爾回蕩。清華大學結(jié)構(gòu)生物學高精尖創(chuàng)新中心PI生命科學學院研究員李賽正目不轉(zhuǎn)睛地盯著電腦屏幕。

突然，他用顫抖的手撥通了實驗室電話：“通知所有人，停下工作，來我辦公室。新冠全病毒結(jié)構(gòu)解出來了。我們也許是世界上第一個如此真實、清晰地看見它的團隊！”

對人類來說，新冠病毒是個“既熟悉又陌生”的存在。它和嚴重急性呼吸綜合征（SARS）冠狀病毒、中東呼吸綜合征（MERS）冠狀病毒同屬冠狀病毒大家庭，是導致人類大規(guī)模感染的冠狀病毒。然而，冠狀病毒到底長什么樣，一直是個未解之謎。

1月21日，由清華大學生命科學學院李賽實驗室和奧地利Nanographics公司、沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科學技術大學伊萬·維奧拉團隊合作的新冠病毒高清科普影像問世。在納米尺度的圖像上，平均直徑約為100納米的新冠病毒像一顆奇異的星球，表面分布著碩大的、可以自由擺動的刺突蛋白“觸手”。

7個人，100天，平均年齡不到28歲的李賽團隊，和浙江大學李蘭娟院士團隊合作，打了漂亮的一仗：成為世界上第一個解出完整新冠病毒真實結(jié)構(gòu)的科研團隊。

迄今最完整的新冠病毒3D形象問世

刺突蛋白像一把“鑰匙”，細胞上的ACE2受體（即新型冠狀病毒的受體——記者注）則像一把“鎖”。在“星球”內(nèi)部，超長的核糖核酸（RNA）鏈致密纏繞在有序排列的核糖核蛋白復合物（RNP）上……最新3D影像展示了新冠病毒入侵人體細胞之初的瞬間：在接觸細胞的剎那，新冠病毒與受體結(jié)合，并與細胞膜發(fā)生了膜融合。

在研究中，李賽團隊發(fā)現(xiàn)新冠病毒的刺突蛋白分布隨機且具有柔性，可以像鏈錘一樣在病毒表面自由擺動甚至游走，這在囊膜病毒中還是首次發(fā)現(xiàn)。刺突蛋白擺動的特征會讓新冠病毒在攻擊細胞時更具靈活性，有利于刺突蛋白同細胞上的ACE2受體結(jié)合，這可能是它高傳染性的原因之一。

早在北京時間2020年9月15日，國際權威學術期刊《細胞》雜志就在線發(fā)表了清華大學生命科學學院李賽實驗室與浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院傳染病診治國家重點實驗室李蘭娟院士課題組的合作成果。他們利用冷凍電鏡斷層成像和子斷層平均重構(gòu)技術成功解析了新冠病毒的全病毒三維結(jié)構(gòu)。

團隊還向病毒內(nèi)部“打手電”，穿過囊膜，清晰地照亮了病毒內(nèi)部核糖核蛋白復合物的排列結(jié)構(gòu)，展示出迄今為止最完整的新冠病毒形象。審稿人在評審意見里稱贊道：“這項工作展示了迄今為止我所見過的最完整新冠病毒形象，這也是使用冷凍電鏡斷層成像方法解析完整顆粒結(jié)構(gòu)的一次絕妙的應用。”

新冠病毒是一種具有高傳染性的囊膜病毒，由于它形態(tài)隨機，每一顆病毒都獨一無二，目前只有冷凍電鏡斷層成像技術才能展現(xiàn)它的真容。李賽是國內(nèi)少有的既熟悉囊膜病毒，又擁有先進冷凍電鏡斷層成像技術的青年科學家，此前已經(jīng)做過拉沙、裂谷熱等烈性病毒的全病毒結(jié)構(gòu)，挑起這項工作的擔子他責無旁貸。

李賽在接受中青報·中青網(wǎng)記者采訪時表示，這個大膽的計劃，就像一份有100個選擇題的考卷，團隊需要在最短的時間內(nèi)把這100道題全部答對。“這是一個非常困難的過程，競爭者是各自研究所的所長，兵多將廣，而我們既年輕，也面臨學生不能返校的情況，如今我們真的做到了，幾乎沒有走任何彎路。背后不是運氣，而是過去10年科研的積累”。

“人們對自己看不見的東西總是會掉以輕心，我想只有盡快將新冠病毒真實、完整、清晰地呈現(xiàn)給世界，讓大家看到它的駭人形象，才會讓更多人重視起來。我們也想在全球貼出它的通緝照，為世界抗疫打打氣！”談起課題立項的初心時，李賽這樣說。

他們成了離新冠病毒最近的人

要解析新冠病毒完整結(jié)構(gòu)，必須有真正的病毒樣品，但要獲得這個材料絕非易事。

李賽是湖北人，2020年1月中旬，他聽聞武漢發(fā)現(xiàn)不明病毒，信息零散。雖然長期從事病毒相關結(jié)構(gòu)生物學研究，但他并沒想到疫情會如此嚴重，會對他的家鄉(xiāng)，以及自己接下來幾個月的工作和生活都產(chǎn)生如此大的影響。彼時，他正期待著和從老家來京過年的父母團聚。

和烈性病毒打交道多年的李賽立即意識到，揭示新冠病毒的全貌，將有助于找到病毒的弱點，并對全球抗疫宣傳、科普等有重要意義。“這也是作為一個湖北人義不容辭的責任。”李賽告訴中青報·中青網(wǎng)記者。

2020年1月底，他聯(lián)系了幾個可能提供滅活病毒的機構(gòu)，均未獲得回應。

沒有病毒，就沒有結(jié)構(gòu)可解。看到疫情在湖北家鄉(xiāng)持續(xù)擴散，李賽異常焦急。這時，他想到了求助施一公院士。令他意外的是，從他撥通施一公院士的電話開始，接下來的事情進展迅速：施院士非常認同李賽的課題想法，立刻聯(lián)系了李蘭娟院士。

當時，李蘭娟院士團隊擁有多株病毒株。在聽取了李賽對病毒樣品的詳細要求后，他們專門針對電鏡研究進行了病毒篩選。最終，來自浙江一位年輕患者的病毒樣本入選。緊接著，李蘭娟團隊得知李賽團隊的冷凍電鏡實驗需要將樣品濃縮1000至2000倍，于是專門成立了一個擴增病毒小組，并將病毒進行嚴格的滅活處理及失活驗證。

面對如此大量的病毒樣品，且要保證滅活后的絕對安全，對他們而言也是極大的挑戰(zhàn)。為了保證不出現(xiàn)意外狀況，該團隊所有人員在這項工作后兩個星期內(nèi)不能離開研究所，吃住都在研究所里，直到確定所有人都沒有出現(xiàn)癥狀才回歸正常生活。

李賽說：“當時中國正處于談毒色變的特殊時期，而這批樣品雖經(jīng)嚴格滅活，但要運進清華，還是非常慎重的，萬一出現(xiàn)了安全問題，后果不堪設想。”

經(jīng)過層層審批手續(xù)，在浙江制備的滅活病毒樣品按照國家相關規(guī)定被安全送抵北京。樣品進京后，首先進入了中國食品藥品檢定研究院，在這里，滅活病毒還必須經(jīng)過備案和檢測。此時，李賽則在清華的P2實驗室做接收滅活病毒樣品的各項準備工作。

在病毒進清華前，他擬定了一套非常詳細的實驗計劃和安全守則并提交給清華大學生物安全委員會，事無巨細地介紹了項目計劃，擬訂了病毒運輸、保存、樣品提純、冷凍制樣、實驗記錄備案、實驗過程攝像等詳細方案；并列出如果出現(xiàn)樣品暴露事故應采取的應急措施。

“當時我和學校都是抱著‘安全第一，科研成果第二’的想法來做準備的。”李賽說。

最終，歷時近兩個月，經(jīng)過多方論證，清華在2020年3月底對項目亮了綠燈。獲批當日，滅活病毒樣品便進入清華，李賽團隊一切準備就緒，攻堅戰(zhàn)就此打響。

團隊平均不到28歲

攻堅初期的一天晚上，李賽走進實驗室，發(fā)現(xiàn)宋雨桐正躲在實驗室的黑暗角落里小聲抽泣。“怎么啦，哭什么？”他急忙問。

“老師，我把提純完的一小滴透明液體，送到冷凍電鏡下，拍完照看到滿屏幕密密麻麻的病毒，直冒冷汗呀！”23歲的宋雨桐是清華大學生命學院的研究生二年級學生，這是她第一次真實地看到高傳染型病毒的樣子，雖然病毒已經(jīng)嚴格滅活，但一小滴液體中卻有濃度如此之高的病毒，讓她受到了極大的觸動，加上連日的高強度工作，她的情緒一時無法控制。

李賽團隊的學生大多和宋雨桐一樣年輕且沒有太多重大課題的研究經(jīng)驗，但就是這樣一個平均年齡不到28歲的課題組，7個人，100天，和浙江大學李蘭娟院士團隊合作，最終成為世界上第一個解出完整新冠病毒真實結(jié)構(gòu)的科研團隊。

博士后陳勇得知要做新冠病毒的課題后，安排妻兒回了東北老家。他說：“家人很支持我，我也希望能像醫(yī)務工作者一樣，在自己的崗位上做點有意義的事兒。”科研助理張佳星則協(xié)助李賽制訂實驗室的安全操作規(guī)程，采購實驗所需設備，向?qū)W校申請學生返校等。

作為首次做如此重大課題的年輕人，他們的壓力可想而知。李賽表示：“團隊年輕人從來沒有承擔過這樣的科研任務。對于他們來說，以前是端著木頭做的槍在稻草人面前比劃，如今這些‘新兵蛋子’直接被我?guī)У搅苏嬲�的�?zhàn)場上。他們完成得非常出色。”

“李老師會注意我們的情緒和壓力，并用自己過去的經(jīng)歷來引導我們。”宋雨桐說。此外，李賽也非常感謝學生們對他的信任，在課題研究開展過程中，他時常作出一些戰(zhàn)術和方向的調(diào)整，“他們雖然年輕，但是非常精干，指哪打哪，給予我完全的信任，如果沒有這樣緊密的合作。我相信這個課題不會進展得如此順利”。

在解析了新冠病毒的表面結(jié)構(gòu)后，李賽團隊向病毒內(nèi)部結(jié)構(gòu)推進。

2020年5月，李賽的另一位學生徐家璐獲批提前返校，很快便扒開了病毒的外殼，照亮了新冠病毒的體內(nèi)，讓它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)暴露無遺。這個突破，不僅對于新冠病毒，甚至對正義單鏈RNA病毒都是首次，成為該成果最獨一無二的亮點。

如今，新冠病毒高清三維結(jié)構(gòu)已被李賽團隊上傳至結(jié)構(gòu)生物學的數(shù)據(jù)庫EMDB（Electron Microscopy Data Bank），供全球免費下載，方便后續(xù)科學研究、疫苗開發(fā)以及防疫科普等。

隨著科研成果的發(fā)布，不少媒體對于這一團隊十分關注。李賽說自己看到了團隊同學們的覺悟：“面對眾多媒體的約訪，我的團隊保持了清醒，更沒有膨脹。團隊成員還婉拒了參與電視晚會的邀請。他們不忘初心，堅守科研崗位，耐得住寂寞，我非常驚訝和感動。”

如今正值寒假，李賽的團隊仍然沒有停下腳步。“放假的時候?qū)W校比較安靜，我們可以專心科研。”趕上如今疫情反復，李賽和團隊中的小伙伴們都決定留在北京過年，與時間賽跑，繼續(xù)未完成的科研任務。