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【人民日報】為什麼領跑?因為不願跟隨!

發表日期:2016-05-17 來源:人民日報 來源: 放大縮小

  訪裴端卿的前一天,他剛剛從法國回來。對話意猶未盡,卻不得不收尾——當晚11點他又得飛赴華盛頓,參加當地舉辦的美國細胞與基因治療學會年會,介紹國內幹細胞與再生醫學研究的進展。

  “這樣空中飛人似的,不覺得累嗎?”心有不甘的記者,抓緊最後的時間提了個略顯俗套的問題。

  “我和我的團隊,從來不覺得科研創新很辛苦,反而樂在其中!”他的神情很酷。

  裴端卿所說的團隊,就是中科院廣州生物醫藥與健康研究院。短短十來年時間,他作為院長帶領一批“70後”“80後”科學家,在幹細胞研究領域取得多個領先的重大發現。中科院組織的國際評估委員會評估報告寫道:“在全球範圍內,裴端卿博士已經成為該領域的一位引領者”。

選擇研究冷門的幹細胞多能性機理,最困難的時候,連學生都招不到

  為什麼領跑?因為不願跟隨!

  幹細胞,是一類具有自我複製能力的多潛能細胞,具有自我更新和分化的“本領”。聽起來高深莫測,實際上,用造血幹細胞移植治療白血病,已經有幾十年的曆史。2002年底裴端卿從美國回到清華大學並建立實驗室的時候,“幹細胞”已是一個學術熱詞,各國圍繞幹細胞應用的研究如火如荼,科學家們希望從中找到治療疾病的鑰匙。

  紛紛擾擾中,裴端卿卻把目光鎖定在最不討巧的基礎研究上。用他的話說,全球對幹細胞應用的期望值太高,但很多基礎性的科學問題還沒有搞清楚。“比如大家都知道造血幹細胞能治白血病,但造血幹細胞是如何形成的這樣一個基本問題,全球都不太清楚。”

  選擇的背後,是七八歲時就種在心中的大國夢想和個人使命。那時當小學校長的父親,就時常牽著他的手,一口氣講很多科學家的故事,告訴他當一名科學家很光榮。長大後出了國,裴端卿認識越發成熟:“中國占了世界1/5的人口,在人類探索未知領域的偉大進程中,我們不該也不能永遠跟在別人後麵亦步亦趨!”

  幹細胞基礎研究,最不討巧的又是幹細胞的多能性機理。多能幹細胞可以說是“人體細胞之母”,具有分化成體內造血、肝髒、神經等等所有功能幹細胞,進而形成身體所有組織和器官的能力。中國在幹細胞的研究方麵起步較晚,與世界距離頗大,而從多能幹細胞切入研究,一起步就可以站在世界前沿。

  研究幹細胞多能性機理,周期長見效慢,既不像“克隆一個新器官”那樣有轟動效應,也不如“研發一種新療法”那樣更容易獲得經費支持,甚至連跟別人講清楚“什麼是多能幹細胞,研究它有什麼用”都不是件容易的事,需要“板凳要坐十年冷”的毅力。回國初期,周圍不少人投來懷疑的眼光,難以靠這套枯燥沉悶的說辭吸引人才加入。最困難的時候,裴端卿和團隊一度連學生都招不到。

  那是一段白手起家、篳路藍縷的日子。想盡辦法鼓舞士氣、咬牙堅持再堅持,成了裴端卿的日常功課。小時候父親講給他的勵誌故事,被他一遍一遍講述給自己的團隊同事、學生,支撐整支隊伍度過了最艱難的歲月。

  如今裴端卿能驕傲地宣稱:“我們整個團隊選擇的科學問題很清楚,就是了解細胞從一個細胞狀態演變成另外一個細胞狀態的機理,或者說,是細胞相互之間轉化的基礎規律。對這個問題的思考和討論,就像空氣一樣環繞著整個團隊。”

  曾在英國帝國理工大學從事科研工作的西班牙籍科學家米格爾放棄了之前擅長的腎癌研究,與裴端卿一起投身幹細胞領域。大家願意追隨裴端卿,因為他可以給學生們6年時間去做一個科研項目,也因為他會主動幫助每一個學生找到適合自己的研究方向。

基礎研究要想取得世界級的學術成就,不能閉門造車,要有國際視野和戰略眼光

  2003年非典後,中科院、廣東省、廣州市三家共同組建中科院廣州生物醫藥與健康研究院,裴端卿受命先後擔任副院長、院長。團隊最大的願望是探尋多能幹細胞分化裂變的內在機理,並把發現的規律用於造福人類。

  在裴端卿看來,搞清楚多能幹細胞的作用機理至關重要。“都知道造血幹細胞好使,為什麼好使?造血這塊好使,用在肝上還好不好使?隻有搞懂基本原理,應用型研究才能舉一反三。”

  2006年,日本學者山中伸彌用4個多能性因子,成功地把一個體細胞重新編程為一個多能細胞。盡管他在6年後才獲得諾貝爾獎,但裴端卿當時已敏銳地察覺到這項成果的重大意義:正常狀態下,多能幹細胞隻存在於胚胎時期,一旦完成使命(即組織和器官發育完成)便不複存在了。而山中伸彌的發現,則證明已經發育成並失去多能性的體細胞,能通過誘導發生反向逆變,重新恢複它的多能性。這樣劃時代意義的發現,不是在英國美國,而是在非幹細胞研究強國的日本。

  “基礎研究要想取得世界級的學術成就,決不能閉門造車,要有國際視野和戰略眼光。”受此啟發,裴端卿決定將這種新的實驗體係作為團隊的研究方向,探尋細胞“返老還童”的奧秘。“理論上講,如果能將人工製造出的多能性的幹細胞移植回人體自身受損的部位,有望再生出全新的器官、組織,帕金森症、糖尿病、地中海貧血、老年癡呆、脊髓型肌萎縮症的治療或許都能在此找到全新的答案。”裴端卿說。

  然而一開始,在體細胞中誘導多能幹細胞,效率往往隻有十萬分之一,這成了再生醫學的關鍵瓶頸之一。裴端卿團隊偏不信這個邪,經過反複的實驗研究,通過在培養基中加入最常見的維生素C,他們將體細胞誘變成多能幹細胞的效率一舉提升到1/10。2009年,這一成果被選為封麵文章刊登在《細胞·幹細胞》上。這個研究不僅為體細胞重編程研究開啟了新方向,還對維生素C的生理功能及其營養價值研究具有一定的啟發作用。

  為什麼是這4個因子?往深處研究,團隊日益迸發出更大的探求奧秘的好奇心。細心的裴端卿意外觀察到,體細胞並非直接轉變為多能幹細胞,而是有一個中間狀態——上皮細胞,並發現轉錄的關鍵因子KLF4。“他們讓體細胞‘忘記’自身特性,相當於你原來有一個身份證,我現在沒收了,並給你一個新的身份證,就是上皮細胞。”裴端卿深入淺出地向記者解釋。

  循著這個路徑追問下去,越來越有意思:“既然如此,為何不直接用上皮細胞來重編程為多能幹細胞呢?”2011年,裴端卿團隊從人的尿液裏,找到了非常好的上皮細胞,初步猜測是從腎小管脫落的。利用這個上皮細胞,團隊成功誘導出多能幹細胞,並進一步將其培育為健康的神經幹細胞,成功治療了小鼠的神經疾病。裴端卿等也成為全球率先利用誘導多能幹細胞獲得成型組織的科學家。

  美國斯坦福大學幹細胞生物學家馬呂斯·魏理格博士表示,裴端卿等人的研究結果是人們試圖從分子水平上理解細胞重編程機理的一個裏程碑式的發現,對於細胞和再生醫學研究具有廣泛和深遠的意義。

做科研沒有什麼捷徑,興趣、想法、合作、堅持與付出缺一不可

  在幹細胞研究領域,裴端卿算是半路出家。2002年,回到祖國的裴端卿已經37歲,他放棄了自己擅長的金屬蛋白酶與腫瘤轉移研究。為什麼轉向?“興趣”是他最常掛在嘴邊的一個詞。

  因為興趣,他選擇了生命科學作為自己的終身職業;因為興趣,他花費8年時間“打磨”一篇論文;因為興趣,他把看似廢物的尿液變成了傳說中的“不老泉”……

  這支團隊靠什麼取得了世界矚目的研究成果?裴端卿坦言,是耐得住寂寞的堅守,是對基礎科學領域不放棄、不拋棄的堅持。“早在美國學習期間,作為一名新手,實驗常常是失敗、失敗、再失敗,但突然有一天成功的時候,我就會非常開心。”

  在辦公室,裴端卿從書架上取出一份資料,上麵有一顆類似牙齒的多角度圖片。這是2011年裴端卿給自己的科研團隊製定的一個充滿挑戰的計劃——利用尿液裏獲得的多能幹細胞,再造一顆人類的牙齒。

  團隊列出了上百種可能的再造方案,從中又篩選出了10種方向進行探索,每一個方向都進行了數百次嚐試,每一次嚐試都以失敗告終。“最初的多次嚐試,拿到的都是巨大的畸胎瘤,這讓整個團隊苦惱了好長一段時間。”副研究員蔡景蕾苦笑著說。

  麵對失敗,裴端卿並不沮喪:“它不僅告訴我們過去的一些想法是錯的,還揭示了以前我們不了解的奧秘。”

  在不斷的失敗中尋找新思路,經過數千次的實驗,成牙終於形成。它具有人的染色體基因、符合人類牙齒的正常結構。再生牙的成功使多能幹細胞的重塑產生無限想象空間:這些幹細胞與滋養細胞共同培養,可以進一步變成血液細胞、骨細胞、皮膚細胞、肝細胞,以及神經細胞等多種組織細胞。“做科研沒有什麼捷徑,興趣、想法、合作、堅持與付出缺一不可。”裴端卿說。

  “中國夢的實現,需要科技工作者不畏艱難,奮力攀登科學高峰。”臨走前,裴端卿說:“這是一個偉大的時代,我不想錯過難得的機遇。”

  《人民日報》(2016年05月16日 18 版)

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