潦草的 X 和 O 在哈瓦·拉辛·蒂亚姆身后的白板上跳舞。
乍一看，它们看起来很像足球剧本中的图画。但蒂亚姆不是足球教练，这些涂鸦并不描绘球员——它们代表细胞和他们的环境。斯坦福大学生物物理学家蒂亚姆勾画出了免疫细胞可能去哪里寻找微生物的想法。
她对细胞的物理学很着迷：它们如何移动和变形，以及塑造它们行为的物理规则。这项研究深入探讨了生物学的基本问题，可能对人类健康产生影响。例如，如果科学家有一天能够物理控制体内的细胞，他们就可以将免疫细胞发送到感染部位或阻止肿瘤扩散。
但这只有通过揭开细胞运动机制的神秘面纱才有可能实现。 “如果我们想要操纵细胞，我们就需要了解它们是如何工作的，”蒂亚姆说。
普林斯顿大学生物工程师 Clifford Brangwynne 表示，这“无疑是一个重要的研究领域”。他说，人们有时会误解，认为生物学是一个神秘的宇宙，在某种程度上超出了物理定律的运行。但支配无生命世界的物理规则也在生命系统中发挥着作用。
这个话题一直让蒂亚姆好奇不已。去年夏天，她提交了三份资助申请，她的潜在项目可能会朝着一些令人惊讶的方向发展。在一份报告中，蒂亚姆提议与一位研究蚂蚁行为的生物学家合作。是的，昆虫。对于研究免疫细胞的人来说，这听起来有些不可思议。
但蒂亚姆说，她的实验室研究的细胞——一种称为中性粒细胞的白细胞，可以寻找并消灭危险的微生物——与蚂蚁有一些共同点。两者都没有中央控制系统告诉他们如何完成工作。相反，第一波蚂蚁猎人会找到食物来源，然后留下化学面包屑的踪迹供其他蚂蚁追踪。同样，中性粒细胞会留下化学痕迹以增强其作用。蒂亚姆说，这种集体行为，即个体之间的相互作用影响群体行动，已经在蚂蚁身上得到了充分研究。 “我们可以从中学到很多东西。”
现在，她想知道中性粒细胞最终对其发现的微生物所做的事情——吃掉它、毒害它、捕获它——是否会影响后续细胞的搜索行为。
那种学习和提出问题的渴望——关于科学和她自己——的暗流贯穿了她的整个职业生涯。蒂亚姆在塞内加尔长大，后移居法国攻读本科和研究生学位。她的博士学位。工作围绕着理解细胞核如何影响细胞的运动能力。蒂亚姆说，当时关于细胞迁移的传统观点在很大程度上忽略了细胞核。科学家认为爬行细胞需要三个基本步骤。他们伸出一只“脚”，将其固定在附近的表面上，然后缩回后部，将细胞体向前拉。 （想象一下蝙蝠侠用他的可伸缩抓钩快速爬上建筑物的一侧。）
但蒂亚姆说，这种很大程度上二维的视图忽略了细胞的 3D 环境。当然，细胞可以沿着平坦的表面爬行，但是当它们需要挤过狭窄的地方时怎么办？蒂亚姆的团队通过让细胞穿过越来越小的毛孔的实验，在自然通讯2016 年，细胞核有助于确定免疫细胞是否可以在有限的环境中迁移。将细胞运动与将塑料袋穿过小孔进行比较。如果袋子里装的是猕猴桃，它可能装不下。
蒂亚姆和她的同事发现，细胞有办法在一定程度上使细胞核变形。细胞破裂细胞核周围的膜并挤出它的一些内脏，使整个细胞更容易通过收缩渗出。这就像压碎猕猴桃，直到毛茸茸的外皮破裂，果实变得松软而不是坚硬。现在它可以挤过更小的空间。蒂亚姆说，在这项工作之前，没有人证明原子核有这样的行为。
后来，在马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院克莱尔·沃特曼实验室进行博士后工作期间，蒂亚姆继续对细胞核进行研究。在 2020 年的一篇论文中美国国家科学院院刊，她和她的同事报告了生物学中一个更奇怪的方面，称为 NETosis 的细胞防御机制。这是中性粒细胞物理捕获入侵细菌、真菌或病毒的一种方式。病原体潜入体内，突然间它们就被困住了，就像被渔网困住的海豚一样。但这张网是由 DNA 构成的：免疫细胞会释放出自己的遗传物质来捕获微生物。 “这是一种疯狂的现象，”蒂亚姆说。
科学家们于 2004 年首次报告了 NETosis，但他们并不真正知道它是如何运作的。这就是蒂亚姆团队所采取的做法。研究人员利用尖端显微镜和基因编辑技术，概述了从细胞 DNA 堆积在细胞核内到被吹出细胞的事件顺序。
“她在面对细胞生物学中这些非常具有挑战性的问题时无所畏惧，”霍华德休斯医学研究所研究员布兰格维尼说。他认为她的无所畏惧源于她的背景。蒂亚姆跨越了国家、不同科学领域和语言的界限（她会说四种语言）。 “我认为她真的什么都不怕，”他说。
但蒂亚姆说，她仍然问自己是否足够聪明，是否足够努力，是否有能力成为一名优秀的科学家和导师。 “我认为有怀疑是可以的，”蒂亚姆说。她承认它们，尽量不让它们压倒她，并思考如何改进。每当蒂亚姆质疑自己时，她都会努力记住自己和其他人都相信她，然后她就会继续推进自己的工作，撰写赠款、从事科学研究和培训学生。 “我只是努力继续前进，”她说。
