作者:任芳言 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/15 11:04:18
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探索“不老之路”的人
——记2019中国科学院年度创新人物黄仕强

黄仕强在动物所实验室。

黄仕强身上的故事很多。

他在新加坡长大,先后从普林斯顿、哈佛医学院毕业,从小却受中华文化熏陶;他对实验细节的把控极为严格,但实验技能绝不是他最看重的科研品质;他的课题组专注于如何对抗衰老,这充满奥秘,也跟每个人息息相关。

衰老意味着代谢紊乱、免疫力降低、基因突变增多,这些都是疾病产生的根源。在中科院动物所干细胞再生与代谢研究组,黄仕强与一群年轻人致力于探索抵抗糖尿病、肥胖、肌肉衰减等退行性疾病的方法——这些都是衰老可能带来的后果。

抗衰老不一定是单纯延长寿命,“我们更关注的是延长高质量的生活时间。”黄仕强告诉《中国科学报》。

发现再生基因

在学生眼中,这位80后导师时间观念很强、做起事来很拼。因为黄仕强深知:只有做好准备,才能更好地抓住机遇。

2013年,还在哈佛医学院读博的黄仕强就捕获过一次偶然。

当时致力于肿瘤研究的他,发现实验室总有几只小鼠的耳洞愈合速度特别快(为区分实验组和对照组,给小鼠打耳洞是常用的标记方式),而这些鼠体内的Lin28基因恰恰都被过表达了。这一现象引起了黄仕强的注意。在此之前,Lin28被怀疑是原癌基因。许多得肿瘤的人,该基因的表达都有异常。

进一步研究后,黄仕强发现Lin28能促进细胞代谢——组织受损后,干细胞会启动,当在干细胞过表达Lin28时,组织修复会明显加快。而且不只是软骨干细胞,黄仕强等人发现,Lin28对毛囊、皮肤、骨骼、肌肉等组织都有类似作用。

因为发现Lin28的再生功能,29岁的黄仕强以第一作者的身份在《细胞》上发表研究成果,他的名字为更多人知晓。

除了再生功能,黄仕强还曾发现Lin28会促进代谢效率。当小鼠肌肉干细胞中的Lin28被激活,其摄入高脂肪饲料后,代谢速度比普通小鼠更快、得糖尿病的风险更低。

种种迹象表明,人们对Lin28的理解还有待加深。“实验发现,如果只在肝脏里过表达Lin28,小鼠较容易得肝癌,但如果在全身过表达,小鼠的再生能力和代谢率反而加速,癌症风险会降低。这是非常神奇、有意思的地方。”黄仕强的博士生王鹏告诉《中国科学报》。

意外和颠覆在科研中常常出现、对此,黄仕强强调:“若做好准备,就能好好利用随机性。否则会被随机性打倒,会容易怀疑是误差、是实验做的不好”。

问底肌肉萎缩

回顾Lin28的发现,黄仕强坦言“很直观”“数据很好分析”。但更多的日子里,他需要在纷繁的现象中找出规律,将庞杂的数据捋清楚。

2016年,黄仕强等人在《自然-医学》上发表的封面文章揭示了肌肉衰减的关键因素:脂肪酸的异常代谢。这一结论就是与实验数据苦苦缠斗换来的。

肌肉对整个机体的能量供应至关重要。许多患有癌症和慢性病的人会变得瘦且虚弱,无法承受放化疗,甚至普通病菌感染,这是因为他们的肌肉在疾病过程中发生了衰减。

若能找出肌肉衰减的原因,就能更好地理解癌症和老年性退化疾病导致身体虚弱的机理,更快找到抗衰老药物。

说干就干,黄仕强先从基因、代谢等角度分析癌症患者的肌肉样本,又与合作者讨论了一个多月,设计出一个既可行,又涵盖临床重要指标的研究模型。

之后近半年,黄仕强开始跟数据“死磕”,他整天瞪着屏幕,把能找的变化都标出来,频频出现的脂肪酸氧化引起了他的注意。脂肪酸是不是过度氧化而导致代谢应激,引发了肌肉萎缩?实验样本中的确出现了许多应激反应。

如果能阻止脂肪酸过度氧化,肌肉还会飞快地萎缩吗?

为了验证这一想法,黄仕强开始给小鼠注射阻断氧化的药物。事实证明,他对了。当脂肪酸不再过度氧化,小鼠的体重和肌肉质量明显改善。

脂肪酸过度氧化时,产生的代谢应激会导致蛋白质含量下降,才引发肌肉萎缩。因此蛋白质含量高低是验证药物疗效的关键。为了证实假设成立,黄仕强和他的学生把实验重复了无数次。

“我们当然会累,但我们更关心能不能解决问题。”在黄仕强看来,他从事的研究领域令人着迷。因为每项发现、每次突破都意味着离解决某个人类疾病又近一步。“哪怕是走一段长远的路,但我能看到这条路是可以走完的。”带着这股冲劲儿,黄仕强的成果屡次登上《细胞》、《科学》等重磅刊物。

不过,什么样水平的成果才能登上顶刊,并不是黄仕强最关注的。在他看来,顶刊的影响力固然有利于推广,但做研究不应被这道线所束缚。“若能把一个突破做得好,做得彻底、完善,才是更重要的。”

他是过来人

许多西方人对亚裔有刻板印象:戴眼镜、会读书,多少会点功夫……黄仕强每条都中:戴一副深色镜片的框架镜,以年级第一的成绩从普林斯顿毕业,工作繁忙时还会在办公室扎扎马步。

但带起学生来,黄仕强却一点不刻板。2017年,黄仕强初到动物所,自己是典型的尖子生,但在招学生时,他却从不以成绩好坏、实验技能优劣为唯一标准。因为他觉得,科研能力出色与否,并不能完全体现在考试成绩上。

“学习时,课本是死的,这跟真的去探索科研问题有一定区别。研究做得好不好,更重要的不是你当时的成绩,而是背后的态度。”黄仕强说。

组里年轻人多,学生有了新点子,黄仕强会仔细和他们讨论。“如果只有点子,但不懂怎么执行,很容易变成纸上谈兵。可如果一味做实验而不注意其他可能性、不去看大方向,很容易变成钻牛角尖。我作为过来人,懂得什么时候应该退一步思考,也知道什么时候应该别想太多,就先把事做成。”

学生眼中的黄仕强是这样:“他自己本身就很拼,而且努力程度至少是我们的很多很多倍。”“我们课题组最大的特色就是黄老师自己。”学生广璐记得,黄仕强喜欢和各种人讨论,希望把研究成果应用到临床。他在探索疾病机理与治疗策略的路上孜孜不倦,不辜负年华的种种付出,潜移默化地影响着学生。

黄仕强的祖籍是福建,虽然在新加坡长大,但因为家庭文化氛围熏陶,他总用“回国”形容加盟动物所这件事。而深思熟虑回国的理由之一,正是为了完成祖辈的心愿。

“目前看来不后悔”,他笑说。现阶段,黄仕强还有个心愿:认真培养人才。“我想目前先把每个人的能力提升起来,提升他们的自信心,他们的研究生涯才刚刚开始。”

 
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