你听说过“氧化还原生物学”吗？如果你现在打开搜索引擎，会发现根本找不到它的专属词条。

氧化还原生物学目前是一个三级学科，在热点频出、如火如荼的生命科学领域显得有点“冷门”“小众”。但中国科学院生物物理研究所研究员、中国生物物理学会氧化还原生物学与医学分会会长陈畅说：“这个学科并非真的‘小众’，相反，它是生命科学的核心领域之一。”

多年来，陈畅一直致力于推动氧化还原生物学与医学的发展。起初这是一个寂寞的研究方向，但渐渐地，她遇到了许多志同道合的人——他们来自不同国家、不同领域，有着不同的学科背景，却殊途同归，对“氧化还原”萌生了浓厚的兴趣。

《中国科学报》追踪了这个发生在学术界的有趣故事。多位接受采访的院士专家提议：应当通过发起大科学计划，推动氧化还原生物学与医学打破发展中的“孤岛效应”，助力生命科学具体问题的突破，重塑人类对生命本质的认识。

什么样的学科，被认为是生命科学的核心？

氧化还原生物学与医学——直至今日，国际学术界仍未给出这个领域的明确定义。但与它密切相关的一些词汇：自由基、SOD酶、抗氧化剂等，早已伴随着食品饮料、保健品、护肤品等广告，成为普罗大众耳熟能详的概念。

这种奇异的处境背后，是氧化还原生物学与医学漫长而曲折的发展历程。

早在1900年，美国化学家发现了第一个有机自由基，从此开启了自由基化学的时代。后来又有科学家提出著名的“自由基衰老学说”：自由基能氧化损伤DNA、蛋白质等生物大分子，并不断累积引起衰老——自由基生物学随之兴起。人们熟悉的SOD酶、花青素等主打“清除自由基”的保健品、护肤品，就是这个过程中涌现的产物。

1985年，德国科学家Helmut Sies首次提出氧化应激的概念。自此，自由基生物学逐渐拓展为更为广泛的氧化还原生物学与医学。

那是一个沸腾的“黄金时代”。一时间，“抗氧化”成了抗衰老、抗疾病的代名词，大量研究在全世界遍地开花。然而许多历时数年的大队列人群实验研究都以失败告终。甚至在一些研究中，抗氧化措施导致了不良后果，例如有些抗氧化剂竟能促进肺癌转移。这个领域很快沉寂了下来。

1996年，陈畅进入中国科学院生物物理研究所工作，研究对象正是当时备受关注但又饱受质疑的“自由基”。有学者犀利地把“自由基”点评为“万金油”，认为这个概念和各种疾病都能扯上关系，但其中真正的机理却并不明晰。种种见闻和经历，让陈畅开始重新审视这个学科的潜力和困境。

“在生命体中，每分每秒都在进行着氧化反应和还原反应。它们既对立又统一，共同构成了生命活动的基础与本质。从这个意义上来讲，氧化还原生物学可以说是生命科学的核心。”陈畅对《中国科学报》说，“但这样重要的一个学科，却长期在基础研究和应用转化的瓶颈中苦苦求索，可谓‘上不着天，下不着地’。作为这个领域的学者，我们有责任做一些事情推动它的突围。”

殊途同归，他们都在关注这个领域

陈畅的“氧化还原朋友圈”是一点点扩展起来的。

2024年深秋，在一场学术交流中，中国科学院院士、生物物理研究所研究员阎锡蕴向陈畅表达了对氧化还原生物学的兴趣。2007年，阎锡蕴研究组发现了“纳米酶”，并从此开辟了一个崭新的研究领域。近年来，这个领域进入突飞猛进的临床转化期，研究者致力于让纳米酶在诊断和治疗上发挥更大的作用。

“也是从这时起，我开始关注氧化应激。”阎锡蕴说，“我们研究的各种疾病，包括肿瘤、心脑血管疾病、神经退行性疾病等，都有复杂的致病原因，但如果要找一个共同原因的话，那就是氧化应激的失衡。而纳米酶独特的催化性能，表现出调节氧化应激的良好潜力，也因此有望成为一类重要的新型药物。”

阎锡蕴（左）与陈畅合影

但她很快发现，目前人们对生命体内氧化还原的“全景图”所知甚少，而对氧化还原的精准调控依然是世界难题。在这种情况下，纳米酶纵有一身本事也很难“干得漂亮”。她对陈畅表示，希望和氧化还原领域的学者深度合作，通过建立更加成熟准确的科学方法，更好地发挥纳米酶的临床潜力。

首都医科大学宣武医院神经内科主任医师陈彪主治帕金森病，他也非常关心这个领域的最新动态。“在健康人体内，神经递质的代谢反应运行良好，不会产生大量毒素，产生了也能及时清除。但随着年龄增长，代谢中的氧化和还原平衡被打破，就会造成毒素的囤积进而破坏神经系统。”他向《中国科学报》解释，“我们现有的治疗方法，大多聚焦于毒素积累后如何挽救受损的神经系统。但有了氧化还原生物学的视角，或许可以从毒素产生的环节就开始干预。这就体现了从‘治标’到‘治本’，再到‘治未病’的思路变迁。”

陈彪在一次战略研讨会上，听到了陈畅的汇报：她带领的国家重点研发计划团队正致力于建立一种全面评估氧化还原状态的方法。这一方法的建立有望为帕金森病临床诊治提供重要的参考——这让他产生了浓厚的兴趣。

北京大学未来技术学院教授陈晓伟的方向是糖脂代谢，他发现一个脂代谢相关蛋白能够引起氧化应激，于是联系陈畅开展合作。他对陈畅笑道：“这个科学问题‘水太深’。如果不是恰好认识你，这个方向我大概就不会做下去了。”

这件事让陈畅深有感触：“很多科研人员在研究中一旦触及氧化还原相关的问题，往往会选择‘浅尝辄止’，某种程度上也是无奈的‘不得不止’。只有让更多人知道可以和氧化还原生物学学者开展合作以及如何合作，很多问题才能深入探索下去。”

就这样，陈畅身边陆陆续续，集结起越来越多的同路人。在与学术同行的一次次碰撞和共鸣中，她也深深感到，当前氧化还原生物学与医学的发展水平还远远不能满足其他学科的交叉需求。这让她逐渐萌生了想要做些什么的使命感。

瞄准“真正的大问题”

2024年11月，陈畅主持举办了第十一届亚洲自由基研究国际会议暨2024中国氧化还原生物学与医学大会。会上她当选为亚洲国际自由基学会主席。

这场会议集结了来自世界各地700余名科学家，学术背景覆盖代谢、肿瘤、心血管疾病、神经科学等诸多学科，其中不乏多个国家和地区的氧化还原生物学与医学学术带头人。就连国际自由基学会主席Giovanni E. Mann也不禁感叹：“这次亚洲自由基国际会议，实现了亚洲、欧洲、澳洲、美洲多洲融合的愿景，充分展示了国际化特点。这是促进和加强国际合作非常好的契机，希望未来能在此基础之上，把氧化还原研究国际合作推向新的高度。”

氧化还原生物学与医学未来发展路线图论坛

作为大会主席，陈畅并不希望大会的“热闹”只停留在表层。她代表中国生物物理学会氧化还原生物学与医学分会提出了两大目标：第一，梳理并绘制氧化还原生物学与医学未来20年的研究路线图，以指导领域发展；第二，推动一个由中国牵头发起的氧化还原生物学与医学国际大科学计划。这些提议都得到了国际同行们的积极响应。为继续推动两大目标落实，即将于2025年6月召开的国际自由基大会还首次新增了“氧化还原生物学当前主题和未来方向的讨论”专题，并邀请陈畅主持。

尽管并未参会，但阎锡蕴也对这个领域当前的热烈氛围深深触动。在她看来，中国已经具备牵头开展氧化还原生物学与医学大科学计划的基础——拥有一批在这个领域具有国际前沿水平的研究团队、能够汇集不同领域学者并引领大规模交叉研究的号召力、极其丰富的临床资源储备以及国家政策对大科学计划的支持。

“我很期望看到，我们国家在一些还没完全热起来的领域提前布局，建立话语权。氧化还原生物学与医学是一个很有潜力的切入点。”阎锡蕴说。她同时建议：“科学家有必要全面分析国内外的研究现状，瞄准一到两个关键科学问题，通过跨领域合作建立有效的研究方法。我相信，一旦在某个点上出现突破，这个领域就会迅速发展起来。”

解码氧化还原生物学与医学国际合作计划卫星会议

陈晓伟则感叹道：“在上世纪短暂的‘黄金时代’后，氧化还原生物学与医学撞上了一堵很高很厚的墙。过去20多年间，很多人离开了这个领域，但也有人一直在坚守。我希望看到大家在墙上凿出一个缺口，或者建造一架云梯翻墙而过。不管用什么方法，只要突破了这道墙，我们一定会看到一片全新的天地，我们对整个生命世界的理解也许会发生巨大的改变。”

过去几十年间，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（原中国科学院生化细胞所）研究员李伯良曾经建议开展关于RNA、细胞质膜、淋巴循环等多项重大研究计划。在他看来，以往生命科学领域的重大研究项目主要聚焦在蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的功能体系，但一直缺乏对生命体“能量代谢体系”层面的关注，而氧化还原生物学与医学研究则恰恰填补了这一空白。

“科学家除了研究自己的课题，还有一个很重要的使命，就是思考领域里真正的大问题是什么。从细胞质膜到氧化还原，都涉及生命最基础、最基本的问题。这也是值得我们投入资源和精力去布局和引领的方向。”李伯良说。

“不管是绘制研究路线图还是发起大科学计划，难度都很大，但我们还是努力向着这样的愿景出发。”陈畅说，“这不是单枪匹马、闭门造车就实现的目标，我们期待更多志同道合者的加入，共同推动氧化还原生物学与医学的跨越式发展，深化人类对生命本质的认识，为攻克疾病难题、提高人类健康水平带来新的希望。”

*本文图片均由受访者提供