【这个字读什么訇 訇怎么读】编者按:
岁月不居 , 春秋有序 。2021年10月15日 , 山东大学将迎来120周年校庆 。千里江河必有源头 。20年来 , 一代又一代伟人勇往直前 , 勇往直前 , 用行动书写忠诚 , 践行责任 , 创造辉煌 。20岁生日 , 一件大事 。为庆祝山东大学百年校庆 , 特策划推出“百年大学学术报国”专题报道 , 充分展示山东大学作为“学术重镇”的强大实力 , 立体呈现山东大学在“双一流”建设中的丰硕成果 , 凸显山东大学“为天下蓄才 , 为国富民强”的名校担当 。
“百年绿树多事 , 青瓦红檐是世纪风 。千鸟不动 , 一蝉鸣 。”盛夏 , 山东大学基础医学院校园里花花草草 , 郁郁葱葱 , 古木掩映 , 蝉鸣鸟鸣 , 生机勃勃 。一系列斑驳的老建筑隐藏其中 , 古朴典雅 , 中西合璧 , 庄严百年 , 仿佛让时间静止 。抛开世俗喧嚣 , 自我浪漫 , 传递着深厚的文化底蕴 , 充满活力 。难怪会见证一代又一代青年学子的成长和青春 。
[采访者:]
高承江:山东大学基础医学院院长 , 党委副书记 , 教授 , 博士生导师 , 教育部“长江学者奖励计划”特聘教授 , 国家杰出青年基金 , 国家百千万人才工程 , 有突出贡献中青年专家 , 山东省杰出青年科学基金 , 山东省“泰山学者”特聘教授获得者 。
萧玉:山东大学基础医学院副院长 , 教授 , 博士生导师 , 国家自然科学杰出青年基金 , 教育部新世纪杰出人才 , 山东省自然科学杰出青年基金获得者 , 山东大学齐鲁青年学者 。
孙金鹏:常务副院长 , 教授 , 博士生导师 , 国家杰出青年基金获得者 , 山东大学先进医学研究所山东省自然科学杰出青年基金获得者 。
刘姝威:山东大学基础医学院教授、博士生导师 。曾任山东大学研究生院常务副院长、亚洲临床解剖学会副会长、中国解剖学会副会长 。建立了断层解剖学课程和数字解剖学教学体系 , 获国家教学成果奖二等奖 。
专业文章:
高承江:我奉劝老天重新降人才 。
“它曾被誉为‘华北第一大学’ , 与燕京大学并称为‘南齐北燕’ 。因医疗实力雄厚 , 在30年代中期成为四大医学高地 , 赢得了‘北京协和医学院 , 南有湘雅 , 东有齐鲁 , 西有华西’的美誉 , 一时没赢得什么名气 。”说起过去的辉煌 , 山东大学基础医学院院长高承江倍感振奋 , 面对未来无形的压力也毫不避讳 。“山东大学基础医学院起源于齐鲁大学医学院 , 是中国近代西医教育的源头之一 。世界一流大学的建立需要以一流的学院为基础 。没有一流学院就没有一流大学 , 基础医学院责无旁贷 。”
举全院之力建设黄埔军校 。
2019年9月 , 博士生导师、长江学者高承江特聘教授被委以重任 , 出任基础医学院院长 。这位曾经的大学生突然成了学院的掌舵人 。他深感责任重大 , 内心“战战兢兢 , 如履薄冰” 。上任伊始 , 他就开始了艰辛的研究之旅 , 打破画派做大做强的发展路径 。通过详细的调查和考证 , 他发现学院在大团队、大平台、大项目等方面与标杆院校还有差距 。优秀青年人才严重缺乏 , 研究团队规模太小 , 研究方向不够凝练 。“有高原 , 少有高峰” 。
治国 , 人才急;创新的唯一方法是让人们 。“大量医学生转向临床实践 , 基础医学教育人才面临落后的危险 。”这个发现让高承江惊出一身冷汗 。上世纪八九十年代 , 只有最优秀的医学生才能选择基础医学 , 跟现在不一样 。基础医学是研究人类生命现象和疾病的发生、发展及规律的科学 , 是现代医学发展的基石 , 是建设健康中国的重要保障 。“基础医学是服务性学科 , 形如手掌 , 而口腔医学、护理学、神经病学等学科则像手指 。基础医学教育是医学教育的基石和核心 , 其发展直接关系到医学教育的整体质量 , 决定着国家优秀医学人才的质量和潜力 。”
志愿报国:为天下存才 , 使国家富强 。
“人才”是学院发展的核心 , 是学院强大的关键和基础 。为了加强基础医学教育 , 高承江把目光投向了国际医学的前沿 , 并制定了大胆的计划 。2019年 , 率先申请设立生物医学专业 。这使得山东大学成为继上海交通大学、浙江大学之后 , 第三所经教育部批准设立生物医学科学专业的世界一流大学建设高校 , 而且是全国第一所 。
生物医学是综合医学、生命科学和生物学的边缘交叉学科 。它利用生物学和基础医学技术来解决医学中的相关问题 。生物医药经济已经成为科技经济转型的主要力量之一 , 是推动我国未来经济发展的重要引擎 。今天 , 世界仍然面临着许多重大的公共卫生和健康问题 , 新冠肺炎疫情给整个世界带来了极其严峻的挑战 。高承江说 , “基础医学科技创新为国家应对重大卫生和公共卫生问题提供应急R&D能力支撑和关键核心技术储备 。如果现在不重视这个问题 , 将来不仅会“卡脖子” , 还会“卡脑子” 。中华民族绝不能失去这条轨道 。山东大学秉承‘为国家培养人才’的初心 , 立志‘为世界储备人才 , 使国家富强’ 。我想这是每个山东人身上流淌的血液 。”高承江温文儒雅 , 是个读书人 , 但说起这件事来 , 依然激动而真诚 , 报国之心 , 为民之志 , 令人动容 。“在全球化背景下 , 高素质优秀人才的培养已经成为提升中国综合实力和国际竞争力的关键因素 。但健康领域缺乏具有医学、生物学、交叉学科背景和拔尖创新能力的复合型人才 , 人才队伍现状不能适应新时代健康中国战略的需要 。”
“生物医学专业是新形势下健康产业发展的需求 , 旨在培养创新型生物医学人才 。”说起生物医学专业 , 高承江难掩兴奋之情 。“专业招收的学生是从山东大学所有学生中第二次选拔出来的 , 择优录取 。他们必须学习生物知识和医学知识 。他们既要搞好学习 , 又要搞好科研 。我们将全力以赴建设黄埔军校基础医学教育 。”
“和世界顶尖青年学者的‘学术导师’同桌吃饭 , 聊学习和生活 , 不嫌快;‘生活导师’对每个人的心理状态和生活状态总是无微不至 , 不是想多快就多快;当遇到问题时 , “学术导师”不厌其烦地解答 , 学生们互相帮助 。事情没有想象的那么快……”2019级生物医学班长杨志帅 , 经过一年多的学习 , 心中充满了无比的幸福感 , 很高兴开始写这份情感 。
山东基础医学院依托创新体制机制 , 整合校内外、国内外优质教育资源 , 引导学生从“被动接受”向“主动创造”转变 。通过独特的科研轮转模式 , 邀请学生体验不同学科的魅力 , 培养他们具有深厚的数理知识和生命科学知识 , 以及对医学知识的掌握、优秀的科研创新能力、广阔的国际视野和卓越的品质 。“加强‘医学X’的交叉融合 , 打破学科壁垒 , 加强医学工作者、医学原理、医学信仰和医学文本的交叉融合 , 让学生探索蓝色星球上基因片段的无限奥秘 , 成为未来的生物医学领袖和基因探索者 。”
"做基础医学研究 , 国际视野非常重要."在加州大学戴维斯分校和杜克大学度过博士和博士后研究时间的高承江回国了 , 但他的视野从未离开国际学术前沿 。他知道国际视野的重要性 。近年来 , 山东大学基础医学院与美国哈佛大学、内布拉斯加医学中心、瑞典卡罗林斯卡医学院、加拿大多伦多大学等进行了互访 。 , 与英国布里斯托尔大学、曼彻斯特大学、谢菲尔德大学等百年名校开展人才培养合作 。生物医学专业本科生可以通过短期交流、暑期学校、科研实习等项目进行海外培训 。“我们还将与齐鲁医学院探讨设立优秀生物医学本科生海外交流助学金和国际会议专项基金 , 为学生‘走出去’、‘看一看’提供资助 。”
乘风破浪 , 不必鞭长莫及 。如今 , 这些年轻的学生正以饱满的热情在生物医学领域刻苦吸取营养 , 茁壮成长 。“实验室里每天五点就有人排队 , 一直排到晚上十一二点 。”说起学生们的努力 , 高承江非常激动 , 他充满了“入我圈套就是天下第一人”的豪情 。
科研心:坐了十年冷板凳没写过一句话空
“给黑老鼠注射一种化学物质诱发关节炎 , 它的关节肿胀起来 , 然后再注射一种研究药物成分 。黑老鼠肿胀的关节不用多久就能恢复正常 。这是在分子水平上解读抗病毒先天免疫信号转导及其调控机制的实验过程 。”高承江很高兴地谈起自己的研究成果 。2007年回国 , 在山东大学任教 。他从一个空房子开始了自己的科研之旅 , 如今硕果累累 。在免疫相关基因的表达与调控研究方面取得多项进展 , 在《自然免疫学》、《实验医学杂志》、《PLOS病原体》等国际免疫学和病毒学顶级学术期刊上发表多篇重磅文章 。“恶性肿瘤、传染病、神经精神疾病、呼吸系统疾病、心血管疾病等 。一直是人类健康面临的巨大挑战 。基础医学还有许多重要而关键的问题亟待突破 。我们还处于寻找靶点和阐明机制的阶段 , 仍然希望转化理论成果 , 设计药物并投入临床应用 。从基础到临床 , 成功的概率很低 , 能达到0.1%就不错了 。没有10-20年是不可能成功的 。是一个在黑暗中摸索的过程 , 但我很享受这种孤独 。”
“我奉劝大神要雷厉风行 , 不要墨守成规减少人才 。”在高承江的谈话中 , 我们可以深深体会到他对人才的渴望 。在他的带领下 , 生物医学专业蓬勃发展 , 显示出强大的生命力 。“试试十年后的中国 , 亚历山大当令世界惊讶 。再过几年 , 山东大学基础医学院的生物医学专业将站在学术巅峰 。”面对未来 , 高承江充满信心 。
教学成果:
刘姝威:左手的诗和右手的医学笑话已经达到了数千个高峰 。
“在烈日下爬山 , 雨水和汗水像雨一样湿透了衣领 。穿过布满荆棘的丛林 , 任何荆棘都刺进胸膛 。必乐的身体遍体鳞伤 , 他沐浴在褶皱里芬芳的微风中……”读着如此激昂刚毅的诗句 , 很难相信这首诗的作者竟是一位埋头断层解剖 , 终日与尸体打交道近40年的医学教授 。山东大学基础医学院断层影像解剖学研究中心主任、教授、博士生导师刘姝威从1993年开始面向全国开设断层解剖学课程 , 至今已培训3400多人 , 成为该领域名副其实的“首席讲师” 。在全国率先建成虚拟医学实验室 , 使山东大学数字解剖学在全国领先 , 开启解剖学“数字化革命”新征程 , 成为知名“先行者”;率先提出数字化解剖实验室规范 , 为全国解剖实验室设立行业规范和标准 , 堪称该领域“第一人”...
改变大地:引领数字解剖学的“革命”
当我走进刘姝威的办公室时 , 巨大的空房间被“书山”占据了 。书柜里整齐地摆满了“硬壳书” , 书桌更像是“山山水水” 。有各种大小的常用书 , 比如到处堆放的《燕飞环鉴》 , 有医学参考书、古诗等 , 都是手抄的 , 还有印刷厂送来求证的印本 。“这是十三五重点刊物《数字人连续横断面解剖彩色图谱》 。这是一本八度的书 , 共6册 , 其中5册已交给出版社 。写完这本书 , 我就可以‘交’了 。”说到手头的工作 , 刘姝威指着一本书的大小 , 发出了会心的笑声 。
随着数字医学的快速发展 , 临床图像已经数字化 , 内窥镜、3D打印和机器人手术已经成为外科手术的常态 。然而 , 人体解剖学作为医学影像学和外科学的重要基础 , 仍然沉睡在传统中 。“上世纪80年代 , 解剖数字化在美国起步 , 但由于社会发展条件的限制 , 我们一直跟不上这个步伐 。”说起当年的窘境 , 刘姝威还是心有不甘 。
当时我国人体解剖学教学存在三大弊端:旧的教学模式仍以大班授课为主;数字化教学资源不足 , 缺乏基于真实人体数据的教科书式教学软件;实验室建设不规范 , 充斥着传统模型和挂图 , 脏乱差现象严重 , 令青年学生望而却步 。“当年解剖楼里有一股强烈的刺鼻气味 , 是福尔马林的味道 。学生们不愿意学习解剖学 。上课的时候大部分时间都在摆弄塑料人体模型 , 或者听老师‘在黑板上画图解渴’ , 或者几十个人围着一个全科老师操作 , 只能远远地看着人体的细节 。”刘姝威看在眼里 , 急在心里 。只要一有机会 , 他就会“发表演讲” , 希望建立一个虚拟医学实验室 。
所谓数字人 , 就是将大量的人体横断面数据在计算机中整合重建成人体的三维结构图像 , 是医学、信息技术和计算机技术相结合的结果 。不忘则已 , 余音绕梁 。2003年 , 在刘姝威的不断“摇旗呐喊”下 , 山东大学虚拟医学实验室终于建成 。在此基础上 , 刘姝威成功开发了“中国数字人体解剖系统” , 这是国内唯一基于完整中国断层重建的数字人体解剖教学软件 。之后他再接再厉 , 在山东大学率先建立了高精度数字人体研发基地 , 断面数据精确到0.1mm“数据精度是原来的10倍以上 , 图像可以任意放大 , 为高精度数字人体解剖系统和临床数字人体的研发奠定了基础 。”说到这里 , 刘姝威非常自豪 。
该系统可以实现现实与虚拟的对比与结合 , 配合多点触摸操作 , 实现三维模型任意角度的拖动、旋转、平移、缩放、透明度调整、结构隐藏、显示、分离和着色 , 并可以实现上下打量等观察效果 。每个结构都有中英文名称和标准读音 , 预置位置存储和人体断层扫描 。该软件分为系统解剖学、局部解剖学、断层解剖学、解剖学微课和自学等模块 。 , 可以方便快捷地调出数字化人体解剖模型 , 通过磁贴、断层图像、微课视频、图片、动画等方式生动还原人体结构 。“三维结构是从真实人体的截面数据三维重建的 , 可以显示5000多个解剖结构的三维形状 。”
21世纪 , 数字化浪潮风起云涌 。“电脑和手机不能只用来看新闻和玩游戏 。学习才是‘王道’ 。”如何充分利用学生的碎片时间?刘姝威一直在思考这个问题 , 不久 , “中国数字人类云平台”诞生了 。云平台作为医学在线教育平台 , 通过云在线提供互联网教学、学习、交互和评估服务 , 提供泛在、混合的学习和评估系统 , 提高了学校信息化教学资源建设水平 , 成为医学教学的优质工具 。
此外 , 刘姝威以数字化、清洁化、临床应用化、开放性为目标 , 制定了国内首个人体解剖教学实验室建设标准《数字化解剖实验室建设标准(暂行)》 , 并由中国解剖学会颁布、推广、评估和验收 。目前 , 已有100多所医学院校按此标准建设了数字解剖实验室 , 极大地改善了人体解剖学实验教学条件 , 真正实现了标本解剖(真实)与数字解剖(虚拟)的深度融合 。
老骥伏枥:剑指新解剖
“解剖学在历史上有过三次重大变革 。文艺复兴时期的比利时人维萨里在帕多瓦拉开了现代解剖学的帷幕;以伦琴用x光拍摄妻子的手为标志 , 影像解剖学正式出现;20世纪80年代 , 美国国家医学图书馆的可视人计划标志着解剖学新的数字旅程的开始 。但这场革命风起云涌 , 还远未结束 。星光从未问过路人 , 时间有回报 。我们正在追赶 , 我们期待有一天能勇敢起来 。”虽然刘姝威已经到了甲子级别 , 但他年纪大了 , 胆子大了 , 他始终坚持青山不放松 。
《数字解剖实验室建设规范》第二版即将出版 。所有标准都将升级 , 实验室教具将创新更新 , 数字人类云平台将更易于使用 。要建立新医学科学下的“新解剖学” , 运用数字化、智能化手段 , 建立新的教学模式 , 提倡用活体代替尸体...在谈到未来的愿景时 , 刘姝威充满了自豪 , 但这些都不是无源之水 , 无本之木 。
2014年底 , 山东大学在国内率先建成数字解剖实验室 。每个学员都有一个冷冻解剖台 , 并安装了平衡臂无影灯、一个空气体净化系统和全程数字录播系统 。新建的解剖实验室受到了老师和学生的称赞 。不仅如此 , 由刘姝威领衔的数字人体技术还推出了触摸操作的虚拟解剖台 , 由无器质性病变和缺损的中国人体连续断层数据重建而成 。它可以真实还原人体器官的结构 , 通过触摸操控可以随意旋转、切割、放大、缩小局部结构 。可以从各个方向观察 , 具有透视功能 , 可以显示解剖结构 , 随意添加和剥离局部器官 , 很好地显示了器官的毗邻关系 。同时包含大量视频微课 。
“到现在 , 三维重建的数字人还‘躺’在电子屏幕里 。如果让他们走出屏幕 , 走到你们中间 , 不是更能引起学生的兴趣 , 增加他们的真实感吗?“在刘姝威的奇思妙想下 , 数字人体科技与美国教育界最早普及VR/AR设备的品牌ZSPACE合作 , 推出了VR/AR数字解剖系统 。它的高清立体沉浸式显示器可以通过传感器跟踪用户的视角 , 每个学生的眼睛可以随时显示全分辨率 , 3D 空中的所有交互也可以通过触控笔控制 。”随着ZSPACE虚拟现实产品与数字人体解剖系统的完美融合 , 医学解剖教学将创造出更加真实、面向未来的教学场景 。同时 , 现实中看不见的教学模型也可以借助增强现实技术被讲师和学生360度看到 , 让虚拟仿真实验教学再上一个新台阶!"
建立新的解剖学 , 就是用活体代替尸体 , 用大数据代替小样本 , 用个性代替普遍性 。传统解剖学是以尸体数据为基础的 。尸体很牛逼 , 但是没有生理状态 。真正的新解剖学会用实时的影像数据和具有生理病理状态的活体个体化数据来代替尸体的通用数据 , 让学生实时“解剖”自己和样本 , 让解剖学“活”起来 。
回首往事:破肺难 , 上天难 。
“唉 , 唉 , 这有多难啊!破肺难 , 登天难 。气管和血管缠绕在一起 。气管常伴 , 段间独静脉 。你看 , 右肺门最标准 , 从前到后 , 静脉动脉支气管……”早在1985年 , 在工作的第一年 , 刘姝威就接受了开设断层解剖学课程的任务 。作为一个初出茅庐的人 , 他无所畏惧 。尽管当时没有可资借鉴的先例 , 但刘姝威根据自己在学校积累的经验 , 开始一步一步地教研究生 。1993年 , 断层解剖学课程影响力不断提升 , 面向全国开展课程培训 。现在 , 该课程已经举办了第29期国家班 , 每一期都吸引了很多解剖学、临床、影像学方面的学者 , 培训了3400多人 。“孔子有三千弟子 , 七十二贤人 。现在我已经培养了3400多名断层解剖学的学生 , 门下有八九十名博士生 。至少在断层解剖学领域 , 我可以把自己和孔子圣人相提并论 。”说到这里 , 刘姝威为自己的“扯虎皮”笑了 , 他看起来是那么的天真和真诚 。
“在第一缕曙光中攀登 , 我希望冉冉会在我心中升起 。用尽了腰膝最后的力气 , 把双脚放在了巍峨的山峰上 。我要用我不屈不挠的精神 , 点燃天地间日出的火红 。”年轻时 , 刘姝威痴迷于诗歌和书法 , 是一个地地道道的“文艺青年” 。他的“错误”闯入杏林后 , 决心达到最终目的 。他左手致力于诗歌 , 右手致力于医学 。现在他已经成为断层解剖学领域的先驱 , 他的段子也达到了千峰 。回想起来 , 你还能记得那个文艺青年吗?
科研成果:
萧玉、:居然夸大话西游严医夫妇一起采花 。
2009年底 , 萧玉以齐鲁青年学者和博士生导师的身份来到山东大学基础医学院任教 , 并坦言感觉像回到了家乡一样舒服 。“感谢山东大学以宽容的胸怀和无比的信任给了我这个平台 , 让我回国后可以做自己的研究 。海阔天空 , 鸟能飞 。回到山东大学感觉如鱼得水 。”
萧玉从事内分泌生理学的研究 , 如内分泌、代谢、糖尿病等 。 , 但她从不为自己的研究设定界限 。“科学是探索未知的事业 , 永远没有边界 。”在国外读博士时 , 她从事电生理学的研究 , 探索细胞和组织的电学特性 。是生理学和物理学的交叉学科 , 在国际上方兴未艾 。在博士后期间 , 她专注于分子生物学 , 这大大拓宽了她的学术视野 。目前主要研究方向是糖尿病的分子机制 , 结合酶学、膜片钳电生理学、细胞钙成像、蛋白质结构等手段 , 特别是胰岛中的细胞回路和转分化 , 以及膜受体在其中的作用 。
孙金鹏不仅是萧玉的生活伴侣 , 也是她在科研道路上的研究伙伴 。他们配合默契 , 共同探索生物界的奥秘 。“孙教授目前的研究主要应用多种生物医学方法 , 包括分子生物学技术、化学生物学和结构生物学方法 , 结合细胞实验和动物模型 , 对占临床处方药约三分之一的重要靶蛋白进行研究 , 进一步开展药物靶点评价、药物筛选、疾病相关基因突变的功能鉴定等工作 。他的研究更侧重于分子生物学、分子药理学和药物靶点 , 而我的更侧重于生理学 , 所以我们有很强的互补性 。”
抓住“自然” , 实现零的突破 。
2020年 , 萧玉领导的实验室迎来成立10周年 , 并收到了一份“梦幻礼包”:他们的团队 , 博士后约翰·杨、副教授肖鹏和基础医学院博士生郭璐璐、林惊羽、吴翔 , 经过一年零八个月的努力 , 与合作者一起 , 揭示了胆汁酸受体对雄激素的特殊识别机制和GPCR领域的新机制 , 并首次在《自然》杂志上发表论文 , 完成了实验室的零突破 。“我很高兴得知文章被接受了 。这不仅是对团队拼搏精神的褒奖 , 也是对此次发现的新机制的国际认可 。这一新发现是学术领域的里程碑 , 取得了巨大成就 。这是实验室团队长期的奋斗和积累 , 既是惊喜 , 也是自然的结果 。”
萧玉为科研成果感到兴奋 , 但更让她感到欣慰的是 , 团队中的年轻人在不断成长 , 能够独自“打头阵” 。“十年间 , 约翰·杨从研究助理变成了博士 , 现在又以博士后的身份在实验室不知疲倦地工作 , 磨练着自己的品质 , 不断蜕变成一棵‘参天大树’ 。”尤其是去年疫情期间 , 根据《自然》编辑部的意见 , 文章需要补充相关实验数据 。“对于一篇科研论文来说 , 这是生死关头 , 成败在此一举 。”实验室全体成员放弃了回家团聚的机会 , 大年初二走进了冷清的校园 , 在实验室里忙碌起来 。“奋斗是青春的底色 。当时实验室的老师同学专门建了一个群 , 叫青春奋斗队 。”
“为什么猪不会得糖尿病?因为猪胆酸和人胆汁酸差别很大 。不同物种有不同的胆汁酸受体 , 与人体内的糖脂代谢密切相关 。受体在体内是如何被识别的?如何传递信息?如何发挥生理功能?这就是我们正在探索的未知世界 。”用通俗的语言解释科学 , 一点点制造严肃的学术八卦 , 是萧玉追求的效果 。
GPCR(G蛋白偶联受体)是一种重要的受体和药物靶点 , 临床上有近三分之一的药物作用于它 。胆汁酸不仅是可检测的代谢组学的重要标志 , 也是体内重要的信号分子 。因此 , 这项研究对于疾病的诊断和检测 , 以及了解胆汁酸如何调节生理功能 , 根据胆汁酸受体开发治疗糖尿病和抑制非酒精性脂肪肝的药物具有重要意义 。
萧玉和孙金鹏的资源共享和合作也给研究带来了很多优势 。在研究中 , 萧玉团队侧重于生理学 , 提出了一些生物化学和信号转导方面的专家从生理学角度看不到的问题 , 而孙金鹏团队侧重于生物化学和信号转导 , 可以使研究更加深入 , 在相同的研究目标下探索多角度思维 。“科学研究就像‘盲人摸象’ 。每个人接触一个部分 , 最终可以形成对大象的整体认识 。我和孙教授不仅可以互相“摸大象” , 还可以互相辩论 , 互相学习 , 交流思想 。通常 , 当我们散步时 , 我们可以有一种顿悟 , 这是一种奇妙的感觉 。”说起两人的“合作” , 萧玉的脸上洋溢着幸福的笑容 。
2021年1月 , 孙金鹏在《自然》杂志上又取得了成功 。然后在2月份 , 作为《通讯》的合著者 , 在Cell上获得了荣誉 。“这些都是国际顶尖的学术期刊 , 要求文章扎实、概括 , 经得起全世界顶尖科研人员最挑剔的眼光审视 。能不能在NCS期刊上发表 , 考验的是团队的硬实力 。”
解开快乐荷尔蒙的生物学秘密
“为什么孩子喝糖水后会觉得开心?这是快乐荷尔蒙在起作用 。”说起自己的研究课题 , 萧玉滔滔不绝 。“对于研究者来说 , 选题很重要 。我一直患有糖尿病等代谢性疾病 , 所以对快乐激素的产生与糖脂代谢的关系很着迷 。我对多巴胺受体非常感兴趣 , 因为它是临床上非常重要的药物靶点 。一旦明确了运行机制 , 意义重大 。”
多巴胺是一种能给人带来愉悦感的神经递质 , 又称快乐激素 , 在中枢神经系统疾病的治疗中发挥着重要作用 。多巴胺受体调节许多生理过程 , 如奖赏、成瘾、记忆和认知、代谢和激素分泌、运动控制等 。
为什么很少的多巴胺和一类受体结合会让细胞产生抑制 , 和另一类受体结合会让细胞兴奋?多巴胺是如何与受体结合的?萧玉带领团队通过单粒子冷冻电镜分析了多巴胺受体DRD1和G蛋白的复杂结构 , 从而在原子水平上详细解释了配体识别、变构调节以及与G蛋白偶联的机制 。这项研究将为高血压、帕金森综合征、肾损伤等疾病的药物研发和治疗带来新的曙光 。“这一发现的生理意义甚至比胆汁酸更重要 , 因为它同时与精神疾病和代谢疾病联系在一起 。”
修改诺贝尔奖得主的结论 。
糖皮质激素(GC)是体内极其重要的调节分子 , 对机体的发育、生长、代谢和免疫功能起着重要的调节作用 。也是机体应激反应中最重要的调节激素 , 是临床上应用最广泛、最有效的抗炎和免疫抑制剂 。早在1950年 , 美国人菲利普·肖瓦尔特·亨奇(philip showalter hench)、爱德华·卡尔文·肯德尔(Edward Calvin Kendall)和瑞士人塔德乌什·赖希斯坦(Tadeusz Kendall)因发现并应用糖皮质激素治疗风湿性疾病而获得诺贝尔奖 。糖皮质激素的作用机制被他们描述为“作用于细胞内受体 , 发挥基因转录的作用等 。” , 后来成为全球医学界的舆论 。然而事实上 , 很多研究者发现了这种机制无法解释的现象 。糖皮质激素有新的作用机制吗?其快速作用的机制成为许多医学人士都在努力探索的问题 , 谜团半个世纪都没有解开 。
孙金鹏专注于G蛋白受体和膜蛋白的研究 , 并在实验中意外发现了糖皮质激素和细胞膜受体的结合体 。这是糖皮质激素新的快速作用机制吗?无处可得 , 不费吹灰之力就能得到 。商务列车上一闪而过的光亮让他感到兴奋 , 回到办公室后 , 他不停地和团队沟通这个想法 。虽然聊完天已近凌晨 , 但他一头扎进实验室做准备 , 偶然看到实验室里的灯还亮着 , 一个瘦弱的女孩正在全心全意地“刮”细胞 。这种执着的精神极大地感动了孙金鹏 , 这个女孩自然成了实验的骨干 。
孙金鹏带领团队“大胆假设 , 仔细验证” 。经过不断的研究和努力 , 这一创新发现于2021年1月发表在《自然》杂志上 。本研究首次鉴定并分析了糖皮质激素与其膜受体GPR97的复合物的电镜结构 , 这也是国际上首次分析了配体激活条件下粘附性GPCR与G蛋白形成的复合物的电镜结构 。“这相当于修改了诺奖得主的结论 , 打开了一扇通往未知世界的大门 。”
从2015年提出磷酸化编码的flute模型理论 , 到2017年发现了多种GPCR与离子通道偶联、介导心血管事件的新机制 。然后在2020年 , 通过冷冻电镜技术揭示了胆汁酸受体配体识别和激活的独特机制 。孙金鹏带领团队在GPCR跨膜信号转导领域不断开疆拓土、攻城略地 。“科研是一个不断攀登的过程 。能接连取得突破 , 在国际顶级学术期刊上也有所斩获 。是多年积累和探索的结果 , 是水到渠成的事情 。”
说起过去的成就 , 萧玉更为平静和淡泊 。“成绩属于过去 , 现在更重要 。科研就是对未知世界的不断探索 , 很好玩 。未来 , 我将努力成为这个研究领域的世界一流实验室 , 强于国外同时期同领域的人 , 培养一批优秀的青年人才 , 把我学到的知识和科学理念传承下去 。”
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