原创读创科技 2021/11/30 10:52
读创/深圳商报首席记者 吴吉 记者 熊楚玥
“大脑是人类最复杂的器官,时至今日,人们对于大脑的神经系统还有太多未知。我们的愿景就是希望能从全新的角度探索神经系统,帮助人们更深入地了解大脑的奥秘。”南方科技大学生命科学学院院长、中国科学院院士张明杰如是说。也正是怀揣着这个信念,张明杰院士牵头,联合了中国科学院上海有机化学研究所袁钧瑛院士、刘聪研究员、汤文军研究员和中国科学院生物物理研究所张宏研究员,三个单位共五个世界领军科研团队,共同向“神经系统疾病致病机理的研究和干预”这一课题发起挑战。
日前,这一项目获批国家自然科学基金基础科学中心项目,填补了深圳科技界的空白,也标志着一段全新的科研征程即将展开……
张明杰院士团队攻坚克难
另辟蹊径探索神经奥秘
“我们人类与大脑有关的疾病,不管是精神疾病还是神经疾病,几乎都没有有效的治疗方法。而一旦患上大脑疾病,病人本身痛苦,对于病人的家庭来说,也要背负巨大的精神压力。”张明杰说,大脑疾病之所以“无解”,最重要的原因就是因为人们对于大脑的了解其实非常匮乏,“我们不知道为什么大脑会产生这样的变化。不知道根源在哪里,自然也不就不知道该如何治疗。我们团队就是希望可以另辟蹊径,从不一样的角度来研究大脑的疾病,希望能对神经系统有一个全新的认知。”
张明杰口中的“蹊径”,指的是近几年在生命科学领域非常重要的新趋势——相变。相变原本是指物质在外部参数(如:温度、压力、组分等等)连续变化之下,从一种相态忽然变成另一种相态。而生物体系中的相变、相分离是当前前沿研究热点。此次获批的该项目就是聚焦人类神经系统疾病,从蛋白相态调控这一全新视角出发,围绕神经系统生(生理功能)老(衰老退化)病(疾病发生)死(细胞死亡)全过程,探讨蛋白相态调控在神经系统疾病发生过程中的核心机制,并在此基础上为开发新的疾病干预策略展开多学科深度交叉的合作研究。张明杰告诉记者,神经细胞从一个人出生一直伴随到死亡,“中间不能‘出错’,这是一个非常巨大的挑战。而我们就是想搞清楚神经系统的工作原理,探索神经系统的失调是不是由相变引起,如果是,我们有没有可能去把相变作为治疗的靶点?”
张明杰院士在工作
说起该研究聚焦的“未解之谜”,张明杰院士难掩兴奋,连续用了“好玩”“神奇”等形容词,来表达他对于探索未知的期待。他说,项目涉及当前神经生物学及医学领域的关键科学问题,对其开展系统的研究将会在国际上产生深远影响,这对提升我国生物医学的整体发展水平具有非常重要的战略意义。
集结最优秀的人,去做最难做的事
项目获批国家自然科学基金基础科学中心项目,意味着一个全新的开始,因为研究的前景被权威认可,且获得了长期稳定的支持,但同时也意味着一个巨大的挑战——那毕竟是一条尚未有人走通的新路。
“越基础的是越尖端的。对于基础研究的科学家来说,或者从事基础研究,一定要坐得下来,要心无旁骛,不要被一时的不顺利、没有进展所打倒。”中科院院士、南方科技大学校长薛其坤说,“国家现在的政策,为真正实现重大突破、发展颠覆性技术,创造新的科学发现等奠定了非常好的基础,提供了非常好的舞台,中国科技事业再次迎来了‘科学的春天’。”
基金委现场考察实验动物中心
中国科学院生物物理研究所张宏研究员用一个“新”字来形容该项目的特点——选取全新的角度,将新的理论引到研究中,做一些新的尝试和探究,希望对老年痴呆、帕金森、渐冻症、孤独症等神经系统疾病的预防、诊断和治疗,能够产生突破性的成果。
开创性的研究,需要开创性的团队。张明杰告诉记者,目前国际上有很多团队都在进行这个领域的科技攻关,但在和时间的赛跑中,他们的团队已经赢得了先机。“我们这个团队在国际上都是十分领先的,这个研究领域里的很多突破性成果,都是我们团队的成员最先取得的。我们这几位骨干的成员,在不同的方向都堪称是世界领先的科学家。我们在一起,就是要达到1加1大于2的协同效应,做单个研究组不可能做出来的事情。”张明杰表示,一些世界性难题是很难靠单个团队攻破的,这个项目将优秀的人集结在一起,就是要“探索一些别人没有探索过的领域”。而中国科学院上海有机化学研究所袁钧瑛院士也对这样一个团队充满期待,她说:“组建这个团队不是为了合作而合作,我们是围绕同一个科学问题,组建最合适的顶尖团队,有交叉又相互补充,这是非常难得的”。
在基础领域里寻求突破,从而加深对神经系统疾病的理解,乃至探索更好的治疗方法……张明杰坦言,这将是一个漫长又曲折的过程。“基础研究不可能一蹴而就,我们做好了打持久战的准备。我们希望在这个领域,最终能代表中国在国际上获得认可、取得领先,而在这个过程中,培养下一代年轻的科学家,这也是非常有意义的。”
“磁石”效应助推深圳科研
在这个项目的团队中,有北京、上海的权威专家,而最终项目落地在年轻的深圳、年轻的南科大。这除了因为张明杰院士本人在相变领域的领军地位外,也和深圳与南科大“做好了准备”密不可分。
南方科技大学生命科学学院虽然“诞生”未满一年,但南科大的生物系却已积淀了十年。“项目所需要的硬件设备,南科大都已配备齐全,例如先进的冷冻电镜中心,这是研究必不可少的。而且,项目研究涉及的也并非只有生命科学领域,可能需要化学、物理,甚至数学等领域的协同配合。这样,项目扎根在一所高校就显得尤为重要。南科大已经吸引了一大批优秀的专家、学者,在这里可以轻松地找到帮助,实现跨学科的碰撞与交流。”张明杰说,南科大已经为承接如此重大的科研项目准备好了硬件和软件。
基金委现场考察冷冻电镜中心
而深圳,虽然在生命科学领域的研究无法与北京、上海等城市相匹敌,但“这虽然是弱势,也可以变为优势,深圳没有包袱,可以在全新的画板上去描绘未来。深圳在生命科学的研究领域该如何布局?我们可不可以先在某些领域形成深圳的特色?另外,深圳的生物制药产业发达,而这更需要生命科学研究的上游活水。”张明杰表示,深圳在生命科学基础研究方面实现了国家自然科学基金基础科学中心项目“零的突破”,也显示了深圳发力基础研究的决心,希望未来能继续得到市科创委等相关部门的大力支持,为项目的良好进展提供大力保障。
“我们希望以这个项目为契机,带动南科大生命科学学院的发展,带动深圳乃至粤港澳大湾区的生命科学的研究。希望若干年后,南科大生命科学学院可以获得国内业界的认可,深圳在中国乃至全世界的生命科学领域都能占据一席之地。”张明杰期待该项目成为一块巨大的“磁石”,吸引更多优秀人才聚集在此,在生物、化学及医学交叉领域的主流方向取得若干国际领先的原创性成果,并建成国际一流的生物医学研究中心。
审读:孙世建
读创编辑陈姝