对话亚当·威廉姆森

生物学助理教授谈到了吞噬细胞, 指导, 以及宾夕法尼亚州乡村的美景.

生物学助理教授亚当·威廉姆森研究被称为吞噬细胞的免疫细胞. 他的公园科学实验室的大部分研究都是由本科生领导的, 一次最多六个, 威廉姆森认为,指导这些年轻科学家是他工作中令人兴奋和不可或缺的一部分. 威廉姆森, 谁在2019年加入了校园, 也很欣赏像布林莫尔这样的地方的小班教学和跨学科合作.

是什么让你想在这里经营一个研究实验室?
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要追溯到我在明尼苏达州卡尔顿学院读本科的时候. 我非常幸运,在本科早期就有机会进行植物生物学研究,师从苏珊·辛格(Susan Singer)教授, 谁仍然是我真正重要的导师. 苏珊是我的一位导师,她非常相信本科生应该像我们在布林莫尔那样,在她的实验室里自主完成项目. 这次经历让我认识到,科学就是要找到我们认为我们知道的东西的边缘,然后进一步推动这些边界,并尽我们所能描述新知识.

你是如何开始对细胞生物学和免疫学产生兴趣的?
去了加州大学伯克利分校的生物化学研究生院,研究细胞如何降解蛋白质,如何在细胞周期中前进,如何以与人类癌症相关的方式分裂. 当我在做那份工作的时候, 我对细胞和有机体在空间和时间上调节所有这些过程的想法非常感兴趣. 这促使我在加州大学旧金山分校攻读细胞生物学和免疫学的奖学金培训, 用显微镜观察免疫细胞的功能,真正了解细胞如何控制这些重要的保护行为,并试图观察这些过程的作用.

你目前的研究?
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我们研究被称为吞噬细胞的免疫细胞. 这是一种特殊的细胞,可以识别潜在的危险物质,并吃掉它们来保护生物体. 这可能是最古老的免疫模式之一. 这个过程涉及到一个细胞识别一个相对较大的碎片, 比如死细胞或细菌, 利用细胞表面的受体作为分子之手来锁定目标,然后吃掉它. 对我来说,其中一件值得注意的事情是这个过程本身有多快. 一旦一个吞噬细胞决定吃掉一个目标——它可能几乎和细胞本身一样大——它就会在几秒钟内确定这个目标是否是它应该吃掉的东西, 然后通常在几分钟内它就会完全消化它的食物.

我们目前正在研究三个主要的调查领域. 其中一个项目的重点是对吞噬细胞进行编程,使其吞噬大脑中的神经毒性碎片,以潜在地减轻与破坏性神经退行性疾病相关的一些症状. 第二个探究领域是与May Cheng的合作工作(见下文). 另一组学生正在研究吞噬细胞在大约10亿年的进化过程中保留下来的基本行为. 是什么让一个细胞变成好的吞噬细胞? 吞噬细胞用什么线索来决定吃什么呢?

我们真的很幸运,布林莫尔刚刚投资了一种新的显微镜,使我们能够拍摄这些细胞活动的活细胞成像视频,以支持我们的工作和其他正在进行的校园工作. 例如, 现在在公园科学的显微镜室里有个学生正在观察活的吞噬细胞识别并摄取大脑中神经毒性碎片的模型这与神经退行性额颞叶紊乱有关.

是什么吸引你去一个规模较小的文理学院,而不是一个大型的研究机构?
我喜欢教书,我喜欢小班教学. 我真的很欣赏学生们的敬业精神. 我非常喜欢能够以一种有意义的方式将研究和教学结合起来,让学生成为我研究项目的核心和灵魂. 在生物学中, 由于我们没有研究生课程,几乎所有的研究都是由本科生领导的. 现在我的实验室里有六名本科生,从一年级到高年级不等. 我认为一个对生物学比较陌生的学生可以在早上走进实验室,用显微镜观察以前没有人见过的东西,这是非常酷的. 在我的实验室里和这些学生一起工作是这项工作的关键部分,也是我们所做的工作中令人兴奋的一部分.

当我在这里面试的时候,我有机会和学生们一起在食堂吃午饭. 这真的让我下定了决心. 就在采访结束后, 我记得我打电话给我的妻子Ellen,对与学生们的互动以及来这里的前景感到非常兴奋. 我真的很喜欢像这样的机构所能提供的思想自由. 我觉得我们可以灵活地思考如何在这个领域做出富有成效和创造性的贡献.

我每天都有机会在这里与之互动的人, 包括教职员工、学生和不同部门的员工, 代表了比我在伯克利接触到的更广泛的不同学科. 就其规模而言,布林莫尔涵盖的学科空间数量令人惊叹. 我很幸运能够与来自不同学科的新老教师互动, 我真的觉得这些互动很有趣.

你如何在指导学生和推进研究之间取得平衡?
I 
不要认为我的解决方案一定是完美的. 作为一名导师,我仍在努力工作,我仍在学习如何最好地支持每个通过实验室的学生. 我认为这是我工作中很重要的一部分.

感谢我们所做的工作, 对我来说很重要的一点是,学生在实验室学到的专业技术不能在毕业时离开实验室. So, 我们会有一到三名高年级学生,还有一到两名其他年级的学生,从一年级的学生一直到高年级的学生.

作为导师,我花了很多时间训练学生掌握新的实验技术. 对我来说,重要的是他们能够准确、精确、安全地做这些事情. 在我的实验室里,我们所做的显微镜和生物化学研究工作涉及的技术广泛适用于除吞噬作用之外的许多生物学问题. So, 学生们可能会接受训练,走出去问其他领域的其他问题, 对现代方法有了一定的了解.

我也试着有意识地建立跨年级的网络. 下层学生们希望能对布林莫尔的毕业论文有所了解, 高年级的学生可以获得一些非正式的指导经验,与那些刚刚开始学习生物学的学生一起工作. 在管理实验室方面, 这样做的实际好处是,一次可以有多个学生接受我们使用的这些专业技术的培训.

在一天结束的时候, 实验室的任务是培养大学生科研人员的独立能力, 严谨地提出问题, 使用有效的方法, 并找出新的未解之谜. 像我所有的同事一样,我全身心地投入到和学生们一起做这项工作中. 如果我躲进我的实验室,一个人做这件事,有些方面会更有效率, 但这并不是实验室的真正任务, 这不是我来这里的真正原因.

说说你和程雪梅教授的合作吧.
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就在我搬到布林莫尔几个月后——我的实验室甚至还没有装修——我坐在办公室里阅读论文,写我们的第一份拨款申请,思考我们要做什么, 梅找到了我.

在我在这里的这段时间里,她在各个方面都是一位了不起的导师. 在这个机构里,他是科学的支持者和拥护者. 她是纳米材料方面的专家,所以她的实验室非常擅长制造具有明确物理性质的先进材料.

目前免疫学领域的一个大问题是生物系统通常被认为是非常柔软和动态的. 我们的纸巾很软,对吧? 我们的细胞在环境中导航,环境的属性一直在变化, 但不幸的是, 几乎所有关于免疫细胞如何工作的显微镜信息都收集在玻片上. 我们本质上是在研究吞噬细胞在比它们平时看到的更坚硬的表面上, 更糟糕的是, 进食模型的目标非常坚硬,更接近鹅卵石,而不是它们在生物体内实际工作时瞄准的黏糊糊的死细胞和碎片. 所以我们研究生物体外的吞噬细胞的方法通常不能概括我们在活体中所看到的. 这是一个大问题.

So, 梅做了自我介绍,我们开始谈论各自的兴趣爱好, 我们对利用她的专业知识制造具有特定性质的纳米材料的可能性感到非常兴奋,因为我们的实验室有能力建立用于吞噬的细胞模型.

现在我们与特拉华大学生物工程系的Elise Corbin进行了三方合作,我们在这些生理上柔软的环境中培养吞噬细胞, 我们看到了一些有趣的行为,这些行为与吞噬细胞在历史上被研究的环境中的行为不同.

搬到宾夕法尼亚你喜欢什么?
I
我很高兴有机会在这个地区骑自行车. 斯库尔基尔河步道是一大亮点. 我可以在一个小时内从实验室骑上自行车到达宾夕法尼亚大学或中心城市, 我很幸运能有这样的机会. 我喜欢钓鱼、徒步旅行和露营,我觉得中央PA非常漂亮. 我喜欢这个国家的那一部分——连绵起伏的丘陵和农场,钓鱼的地方也很棒.

读者会对你的哪些方面感到惊讶呢?
My
第一次来宾夕法尼亚州是在我18岁的时候,我沿着阿巴拉契亚山径从乔治亚州徒步到缅因州. 去看看烟雾和南方,体验一下美国农村的各个地方.S. 在那个年龄,徒步旅行是一件大开眼界的事. 我当时也被宾夕法尼亚州的美景深深打动了. 当你沿着阿巴拉契亚山脉往上走的时候,那些山脉穿过了州的中心, 那是世界上非常美丽的地方. 我很幸运能来到这里.