文｜《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者李晨陽(yáng)
你聽(tīng)說(shuō)過(guò)“氧化還原生物學(xué)”嗎？如果你現(xiàn)在打開(kāi)搜索引擎，會(huì)發(fā)現(xiàn)根本找不到它的專屬詞條。
氧化還原生物學(xué)目前是一個(gè)三級(jí)學(xué)科，在熱點(diǎn)頻出、如火如荼的生命科學(xué)領(lǐng)域顯得有點(diǎn)“冷門(mén)”“小眾”。但中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究員、中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)分會(huì)會(huì)長(zhǎng)陳暢說(shuō)：“這個(gè)學(xué)科并非真的‘小眾’，相反，它是生命科學(xué)的核心領(lǐng)域之一。”
多年來(lái)，陳暢一直致力于推動(dòng)氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的發(fā)展。起初這是一個(gè)寂寞的研究方向，但漸漸地，她遇到了許多志同道合的人——他們來(lái)自不同國(guó)家、不同領(lǐng)域，有著不同的學(xué)科背景，卻殊途同歸，對(duì)“氧化還原”萌生了濃厚的興趣。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》追蹤了這個(gè)發(fā)生在學(xué)術(shù)界的有趣故事。多位接受采訪的院士專家提議：應(yīng)當(dāng)通過(guò)發(fā)起大科學(xué)計(jì)劃，推動(dòng)氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)打破發(fā)展中的“孤島效應(yīng)”，助力生命科學(xué)具體問(wèn)題的突破，重塑人類對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
陳暢什么樣的學(xué)科，被認(rèn)為是生命科學(xué)的核心？
氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)——直至今日，國(guó)際學(xué)術(shù)界仍未給出這個(gè)領(lǐng)域的明確定義。但與它密切相關(guān)的一些詞匯：自由基、SOD酶、抗氧化劑等，早已伴隨著食品飲料、保健品、護(hù)膚品等廣告，成為普羅大眾耳熟能詳?shù)母拍睢?span style="display:none">FPz流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點(diǎn)LLSUM.COM
這種奇異的處境背后，是氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)漫長(zhǎng)而曲折的發(fā)展歷程。
早在1900年，美國(guó)化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)有機(jī)自由基，從此開(kāi)啟了自由基化學(xué)的時(shí)代。后來(lái)又有科學(xué)家提出著名的“自由基衰老學(xué)說(shuō)”：自由基能氧化損傷DNA、蛋白質(zhì)等生物大分子，并不斷累積引起衰老——自由基生物學(xué)隨之興起。人們熟悉的SOD酶、花青素等主打“清除自由基”的保健品、護(hù)膚品，就是這個(gè)過(guò)程中涌現(xiàn)的產(chǎn)物。
1985年，德國(guó)科學(xué)家Helmut Sies首次提出氧化應(yīng)激的概念。自此，自由基生物學(xué)逐漸拓展為更為廣泛的氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)。
那是一個(gè)沸騰的“黃金時(shí)代”。一時(shí)間，“抗氧化”成了抗衰老、抗疾病的代名詞，大量研究在全世界遍地開(kāi)花。然而許多歷時(shí)數(shù)年的大隊(duì)列人群實(shí)驗(yàn)研究都以失敗告終。甚至在一些研究中，抗氧化措施導(dǎo)致了不良后果，例如有些抗氧化劑竟能促進(jìn)肺癌轉(zhuǎn)移。這個(gè)領(lǐng)域很快沉寂了下來(lái)。
1996年，陳暢進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所工作，研究對(duì)象正是當(dāng)時(shí)備受關(guān)注但又飽受質(zhì)疑的“自由基”。有學(xué)者犀利地把“自由基”點(diǎn)評(píng)為“萬(wàn)金油”，認(rèn)為這個(gè)概念和各種疾病都能扯上關(guān)系，但其中真正的機(jī)理卻并不明晰。種種見(jiàn)聞和經(jīng)歷，讓陳暢開(kāi)始重新審視這個(gè)學(xué)科的潛力和困境。
“在生命體中，每分每秒都在進(jìn)行著氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。它們既對(duì)立又統(tǒng)一，共同構(gòu)成了生命活動(dòng)的基礎(chǔ)與本質(zhì)。從這個(gè)意義上來(lái)講，氧化還原生物學(xué)可以說(shuō)是生命科學(xué)的核心。”陳暢對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)，“但這樣重要的一個(gè)學(xué)科，卻長(zhǎng)期在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用轉(zhuǎn)化的瓶頸中苦苦求索，可謂‘上不著天，下不著地’。作為這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者，我們有責(zé)任做一些事情推動(dòng)它的突圍。”
殊途同歸，他們都在關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域
陳暢的“氧化還原朋友圈”是一點(diǎn)點(diǎn)擴(kuò)展起來(lái)的。
2024年深秋，在一場(chǎng)學(xué)術(shù)交流中，中國(guó)科學(xué)院院士、生物物理研究所研究員閻錫蘊(yùn)向陳暢表達(dá)了對(duì)氧化還原生物學(xué)的興趣。2007年，閻錫蘊(yùn)研究組發(fā)現(xiàn)了“納米酶”，并從此開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域。近年來(lái)，這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)入突飛猛進(jìn)的臨床轉(zhuǎn)化期，研究者致力于讓納米酶在診斷和治療上發(fā)揮更大的作用。
“也是從這時(shí)起，我開(kāi)始關(guān)注氧化應(yīng)激。”閻錫蘊(yùn)說(shuō)，“我們研究的各種疾病，包括腫瘤、心腦血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等，都有復(fù)雜的致病原因，但如果要找一個(gè)共同原因的話，那就是氧化應(yīng)激的失衡。而納米酶獨(dú)特的催化性能，表現(xiàn)出調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激的良好潛力，也因此有望成為一類重要的新型藥物。”
閻錫蘊(yùn)（左）與陳暢合影但她很快發(fā)現(xiàn)，目前人們對(duì)生命體內(nèi)氧化還原的“全景圖”所知甚少，而對(duì)氧化還原的精準(zhǔn)調(diào)控依然是世界難題。在這種情況下，納米酶縱有一身本事也很難“干得漂亮”。她對(duì)陳暢表示，希望和氧化還原領(lǐng)域的學(xué)者深度合作，通過(guò)建立更加成熟準(zhǔn)確的科學(xué)方法，更好地發(fā)揮納米酶的臨床潛力。
首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師陳彪主治帕金森病，他也非常關(guān)心這個(gè)領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)。“在健康人體內(nèi)，神經(jīng)遞質(zhì)的代謝反應(yīng)運(yùn)行良好，不會(huì)產(chǎn)生大量毒素，產(chǎn)生了也能及時(shí)清除。但隨著年齡增長(zhǎng)，代謝中的氧化和還原平衡被打破，就會(huì)造成毒素的囤積進(jìn)而破壞神經(jīng)系統(tǒng)。”他向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》解釋，“我們現(xiàn)有的治療方法，大多聚焦于毒素積累后如何挽救受損的神經(jīng)系統(tǒng)。但有了氧化還原生物學(xué)的視角，或許可以從毒素產(chǎn)生的環(huán)節(jié)就開(kāi)始干預(yù)。這就體現(xiàn)了從‘治標(biāo)’到‘治本’，再到‘治未病’的思路變遷。”
陳彪在一次戰(zhàn)略研討會(huì)上，聽(tīng)到了陳暢的匯報(bào)：她帶領(lǐng)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃團(tuán)隊(duì)正致力于建立一種全面評(píng)估氧化還原狀態(tài)的方法。這一方法的建立有望為帕金森病臨床診治提供重要的參考——這讓他產(chǎn)生了濃厚的興趣。
北京大學(xué)未來(lái)技術(shù)學(xué)院教授陳曉偉的方向是糖脂代謝，他發(fā)現(xiàn)一個(gè)脂代謝相關(guān)蛋白能夠引起氧化應(yīng)激，于是聯(lián)系陳暢開(kāi)展合作。他對(duì)陳暢笑道：“這個(gè)科學(xué)問(wèn)題‘水太深’。如果不是恰好認(rèn)識(shí)你，這個(gè)方向我大概就不會(huì)做下去了。”
這件事讓陳暢深有感觸：“很多科研人員在研究中一旦觸及氧化還原相關(guān)的問(wèn)題，往往會(huì)選擇‘淺嘗輒止’，某種程度上也是無(wú)奈的‘不得不止’。只有讓更多人知道可以和氧化還原生物學(xué)學(xué)者開(kāi)展合作以及如何合作，很多問(wèn)題才能深入探索下去。”
就這樣，陳暢身邊陸陸續(xù)續(xù)，集結(jié)起越來(lái)越多的同路人。在與學(xué)術(shù)同行的一次次碰撞和共鳴中，她也深深感到，當(dāng)前氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的發(fā)展水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其他學(xué)科的交叉需求。這讓她逐漸萌生了想要做些什么的使命感。
瞄準(zhǔn)“真正的大問(wèn)題”
2024年11月，陳暢主持舉辦了第十一屆亞洲自由基研究國(guó)際會(huì)議暨2024中國(guó)氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)大會(huì)。會(huì)上她當(dāng)選為亞洲國(guó)際自由基學(xué)會(huì)主席。
這場(chǎng)會(huì)議集結(jié)了來(lái)自世界各地700余名科學(xué)家，學(xué)術(shù)背景覆蓋代謝、腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)科學(xué)等諸多學(xué)科，其中不乏多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)帶頭人。就連國(guó)際自由基學(xué)會(huì)主席Giovanni E. Mann也不禁感嘆：“這次亞洲自由基國(guó)際會(huì)議，實(shí)現(xiàn)了亞洲、歐洲、澳洲、美洲多洲融合的愿景，充分展示了國(guó)際化特點(diǎn)。這是促進(jìn)和加強(qiáng)國(guó)際合作非常好的契機(jī)，希望未來(lái)能在此基礎(chǔ)之上，把氧化還原研究國(guó)際合作推向新的高度。”
氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)未來(lái)發(fā)展路線圖論壇作為大會(huì)主席，陳暢并不希望大會(huì)的“熱鬧”只停留在表層。她代表中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)分會(huì)提出了兩大目標(biāo)：第一，梳理并繪制氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)未來(lái)20年的研究路線圖，以指導(dǎo)領(lǐng)域發(fā)展；第二，推動(dòng)一個(gè)由中國(guó)牽頭發(fā)起的氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃。這些提議都得到了國(guó)際同行們的積極響應(yīng)。為繼續(xù)推動(dòng)兩大目標(biāo)落實(shí)，即將于2025年6月召開(kāi)的國(guó)際自由基大會(huì)還首次新增了“氧化還原生物學(xué)當(dāng)前主題和未來(lái)方向的討論”專題，并邀請(qǐng)陳暢主持。
盡管并未參會(huì)，但閻錫蘊(yùn)也對(duì)這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)前的熱烈氛圍深深觸動(dòng)。在她看來(lái)，中國(guó)已經(jīng)具備牽頭開(kāi)展氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)大科學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)——擁有一批在這個(gè)領(lǐng)域具有國(guó)際前沿水平的研究團(tuán)隊(duì)、能夠匯集不同領(lǐng)域?qū)W者并引領(lǐng)大規(guī)模交叉研究的號(hào)召力、極其豐富的臨床資源儲(chǔ)備以及國(guó)家政策對(duì)大科學(xué)計(jì)劃的支持。
“我很期望看到，我們國(guó)家在一些還沒(méi)完全熱起來(lái)的領(lǐng)域提前布局，建立話語(yǔ)權(quán)。氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)是一個(gè)很有潛力的切入點(diǎn)。”閻錫蘊(yùn)說(shuō)。她同時(shí)建議：“科學(xué)家有必要全面分析國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，瞄準(zhǔn)一到兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，通過(guò)跨領(lǐng)域合作建立有效的研究方法。我相信，一旦在某個(gè)點(diǎn)上出現(xiàn)突破，這個(gè)領(lǐng)域就會(huì)迅速發(fā)展起來(lái)。”
解碼氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)國(guó)際合作計(jì)劃衛(wèi)星會(huì)議陳曉偉則感嘆道：“在上世紀(jì)短暫的‘黃金時(shí)代’后，氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)撞上了一堵很高很厚的墻。過(guò)去20多年間，很多人離開(kāi)了這個(gè)領(lǐng)域，但也有人一直在堅(jiān)守。我希望看到大家在墻上鑿出一個(gè)缺口，或者建造一架云梯翻墻而過(guò)。不管用什么方法，只要突破了這道墻，我們一定會(huì)看到一片全新的天地，我們對(duì)整個(gè)生命世界的理解也許會(huì)發(fā)生巨大的改變。”
過(guò)去幾十年間，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（原中國(guó)科學(xué)院生化細(xì)胞所）研究員李伯良曾經(jīng)建議開(kāi)展關(guān)于RNA、細(xì)胞質(zhì)膜、淋巴循環(huán)等多項(xiàng)重大研究計(jì)劃。在他看來(lái)，以往生命科學(xué)領(lǐng)域的重大研究項(xiàng)目主要聚焦在蛋白質(zhì)、DNA、RNA等生物大分子的功能體系，但一直缺乏對(duì)生命體“能量代謝體系”層面的關(guān)注，而氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)研究則恰恰填補(bǔ)了這一空白。
“科學(xué)家除了研究自己的課題，還有一個(gè)很重要的使命，就是思考領(lǐng)域里真正的大問(wèn)題是什么。從細(xì)胞質(zhì)膜到氧化還原，都涉及生命最基礎(chǔ)、最基本的問(wèn)題。這也是值得我們投入資源和精力去布局和引領(lǐng)的方向。”李伯良說(shuō)。
“不管是繪制研究路線圖還是發(fā)起大科學(xué)計(jì)劃，難度都很大，但我們還是努力向著這樣的愿景出發(fā)。”陳暢說(shuō)，“這不是單槍匹馬、閉門(mén)造車就實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，我們期待更多志同道合者的加入，共同推動(dòng)氧化還原生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的跨越式發(fā)展，深化人類對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，為攻克疾病難題、提高人類健康水平帶來(lái)新的希望。”
*本文圖片均由受訪者提供
本文鏈接：連詞條都搜不到的學(xué)科，為何被眾多科學(xué)家跨圈支持？http://www.lensthegame.com/show-11-18019-0.html
聲明：本網(wǎng)站為非營(yíng)利性網(wǎng)站，本網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻(xiàn)，不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。天上不會(huì)到餡餅，請(qǐng)大家謹(jǐn)防詐騙！若有侵權(quán)等問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間刪除處理。