「癌症」探索“不老之路”的人——记2019年中国科学院年度创新人物黄仕强


作者 |任芳言
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 。

「癌症」探索“不老之路”的人——记2019年中国科学院年度创新人物黄仕强
本文插图
黄仕强
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 。
在中国科学院动物研究所干细胞再生与代谢研究组 , 研究员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——这些疾病可能都是衰老带来的后果 。
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》 。
捕获“偶然”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 , 黄仕强还发现Lin28能促进代谢效率 。
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 , 否则就会被随机性打倒 , 怀疑是误差、是实验做得不好 。 ”
“ 死磕”规律问底肌肉萎缩
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 , 拿到数据的黄仕强开始“死磕” 。
他整天盯着屏幕 , 把找到的变化都标出来 , 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 。分页标题
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 , 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种人类疾病又近一步 。 “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 , 但做研究不应被其所束缚 。 “能把一个突破做得好 , 做得彻底、完善 , 才是更重要的 。 ”
“推己及人”言传身教
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大学毕业 , 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 , 黄仕强初到中国科学院动物研究所 。
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 , 也知道什么时候别想太多 , 先把事做成 。 ”
学生眼中 , 黄仕强是这样的:“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”形容加盟中国科学院动物研究所这件事 。
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 。 ”他笑着说 。 现阶段 , 黄仕强还有个心愿:认真培养人才 。 “我想先把每个人的能力提升起来 , 增强他们的自信心 , 毕竟他们的研究生涯才刚刚开始 。 ”
《中国科学报》 (2020-04-17 第1版 要闻)
编辑 | 赵路
【「癌症」探索“不老之路”的人——记2019年中国科学院年度创新人物黄仕强】排版 | 郭刚