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肖磊 ── 猪万能干细胞首位研发者
随着中国科学家培育出猪万能干细胞的消息被全球各大传媒竞相报道,人们记住了一个名字─中科院上海生化细胞所研究组长肖磊。他带领的科研团队,花 1 年时间实现了同行梦寐以求的事情:把猪的体细胞诱导转变成多能干细胞─这种细胞经过改进,有能力发育成身体中任一类型的细胞,从而在未来服务于人体器官移植、人类疾病研究,甚至是培养出一种不会受 H1N1 影响的转基因猪。
不修边幅、不善言辞,在实验室日以继夜地工作,每天只与各种仪器、试剂和数据打交道 …… 这是一般人对科学家的想像,但在见到肖磊的那一刻,这种想像就被彻底颠覆了:他年轻俊朗、衣冠整洁,谈吐儒雅、气度温和,没有科学怪人的狂狷,却透一种低调的谦逊。这位科学家和他的团队,两次在全球范围内首次育出大鼠诱导多能干细胞、猪诱导多能干细胞。
实验成功 10 年内或临床应用
6 月 3 日,英国牛津出版社的《分子细胞生物学报》在线发表了一篇论文─《用可诱导的基因表达系统建立猪诱导多能干细胞(iPS 细胞)》,引来了全球媒体的关注。法新社、路透社、《泰晤士报》等均在第一时间刊登了此项科研成果,对全球首个成功案例不吝赞美之辞。伦敦大学再生医学教授克里斯.梅森接受采访时则赞扬,这项实验的成功,有望在治疗人类器官衰竭方面发挥重大作用,或将在 10 年内惠及数以百万计患者。
肖磊介绍,对有蹄类动物的干细胞研究已经有 20 多年的历史,全世界有许多生物实验室都在进行;但在整个哺乳动物领域,成功分离出胚胎干细胞的动物也仅有 4 种。原因是尚未找到培养其它物种的胚胎干细胞的正确方法。
诱导多能干细胞这一新的技术手段面世后,肖磊和他的团队开始将其用于对猪的诱导多能干细胞的研究,终于通过使用转录因子」对一头猪的耳朵和骨髓的细胞重新编程,成功培育出诱导多能干细胞。
敲除受体 冀从源头控制甲流
现在论文已经发表,肖磊的团队却并没有变得轻松一点。他们还在对猪诱导多能干细胞进行修饰,希望能在一两年时间内,成功通过克隆或其他方法,让干细胞最终形成真正的猪;对猪的胚胎干细胞的研究,也在同步进行。只有生成了可育的个体,才能进行医学或其他研究。
肖磊所指的医学研究,主要包括两项,其中之一就与现在肆虐全球的甲型 H1N1 流感息息相关。肖磊的目标之一,就是将猪细胞内可与 H1N1 结合的受体敲除(knock-out),令病毒无法附,从而在源头上控制甲型 H1N1 流感。
恰巧在甲型 H1N1 流感横行的 2009 年,发表了这样的重要研究成果,当然不是肖磊具有未卜先知的能力。他从事猪干细胞研究的初衷,是希望可以为人体器官移植服务。由于猪的个体大小、器官组成等与人类极为相似,当前医学界公认:猪可能是人体器官移植的最佳供体。我们希望利用诱导多能干细胞,改变猪体内与免疫有关的基因,让人体免疫系统无法识别。这样就能在将猪作为器官提供者的同时,避免人体发生排异反应。猪也可以建立人类疾病的研究模型,用于研究人类疾病的治疗方法。
科研压力催减肥 归国四年判若两人
除了不同于一般人印象中的科学家外,肖磊现在的形象与 4 年前可谓判若两人。他承认,回国 4 年来科研压力一直很大,逼得他不得不成功减肥,从原本的微胖变成了如今瘦削的模样。不过,这位科学家的生活仍然多姿多彩,无论游泳还是乒乓球,都是他的业余爱好。
仪容整洁 业余爱好广泛
为了让科学家们生活相对健康,中科院上海生科院组建了一个乒乓球队,每周练一次球。肖磊自夸地表示,自己一般都会尽量参加训练,我打得还不错。同时,他也会鼓励实验室的学生们多多运动,免得辛苦的工作把大家的身体拖垮了。
肖磊给人的另一个印象,就是他仪容十分整洁,办公室也显得乱中有序。他回忆,是在美国的经历令他养成了这样的好习惯─他曾作为博士后在美国约翰.霍普金斯大学医学院进行人类胚胎干细胞研究。美国医生的职业要求很高,需要穿西装打领带。处在这样的环境,我也不能不修边幅。赴美工作前,肖磊还曾在德国慕尼黑大学生物系攻读博士学位。当时他从事的研究方向是发育生物学。干细胞的研究其实是发育生物学的一个分支,这段经历同样为肖磊如今的研究打下了基础。
留学德美 打下科研基础
尽管有丰富的国外求学和工作经验,时年 30 多岁的肖磊仍然选择了回国。用他的话说,就算在国外做得再好、成就再多,却总感觉自己像个外人,没有归属感。他现在担任课题组长的中科院上海生科院,恰巧也是从前就读硕士研究生的地方;肖磊求学期间从事的就是小鼠胚胎干细胞研究。
但中科院上海生科院并不是肖磊首次从事科研的场所。早在本科期间,他就曾进入武汉大学生物系的实验室,参与一些课题的研究工作。即使在具有培养生物学家传统的武汉大学,这么早参与课题研究的学生也并不多见。当被问及他是怎样成为一名科学家时,肖磊总要想半天才能憋出一句话。他自称从事科研工作是自己的个人爱好使然:也许是因为武汉大学当时的氛围,也许是因为我的动手能力还比较强,对做实验比较有信心,这很难解释。与自己的顺其自然一样,肖磊对自己孩子的未来也没有太多的要求,只要做他喜欢的就行。
成果属于团队,感谢裴钢支持
肖磊说,干细胞的研究不同于其他学科,是很花钱的。为此,他在采访过程中再三强调:如果文章能够发表的话,我希望你们帮我表达一下对裴钢院士的谢意。
现任同济大学校长的裴钢,在 2000 年至 2007 年间担任中科院上海生科院院长。作为著名的细胞生物学家,现在国内的干细胞研究,很多由他统筹协调。裴院士对年轻人一直很支持,如果没有他的支持,我们这个研究就不可能成功,肖磊慨叹。
为人低调谦逊 3 度邀约方允采访
除了裴钢以外,肖磊还特别叮嘱,希望能在报道中提及从事猪诱导多能干细胞研究的两位博士─吴昭和陈霁君,这项研究正是由这两位学生在老师肖磊的指导下完成的。因为研究任务繁重,记者没能见到这两位博士,就连为肖磊拍摄一张肖像的要求也被他拒绝了。
肖磊再三表示,希望能在采访过程中多谈些科研问题,在被问及与他个人有关的问题时,却显得十分局促。他认为,研究成果的取得是整个团队的功劳,并非某一个人可以左右。这种低调也使得对他的采访困难重重,经过 3 次邀约,他才应允可以空出 1 个小时;精准的 1 小时过后,他便礼貌地将记者请出了办公室,自己则重新投入案头的工作。
同行感慨:中国科学家行动快
正是这种造福患者的初衷,让肖磊和他的团体走在了全球同行之前。去年 9 月,肖磊指导的两位博士也曾在同行中首次育出大鼠的诱导多能干细胞。今年初,他在某国际会议上与一位同行偶遇时,对方就向其感慨中国科学家的速度实在太快,我们刚想起来要做大鼠多能干细胞,两个星期后你们的论文就发表了。
望造福患者 思路先一步
肖磊认为,自己的团队之所以快,并不是能力有多强或是设备有多先进,对方是业内非常优秀的实验室。手下带6 名博士后、9 名研究生的他,坦诚细胞研究领域竞争非常大,既要做成功,又要比别人做得快,压力无处不在。我们一些项目不仅启动得早,而且有很多很好的想法。
也许正是因为竞争压力大,当被问及下一步还有哪些重要课题时,肖磊只是神秘地说出秘密二字。但他介绍,当前国际上有同行希望尝试让猪生成药物蛋白,即从猪奶中生产一些人类蛋白质药物。虽然我们觉得猪奶太少了,但还是可以尝试研究。」
话你知:干细胞可自我复制
干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。
干细胞有两种分类方法,一是根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。第二种分类方法是根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞;而成体干细胞的发育等级较低,是多能或单能干细胞。
个人小档案
■ 1991 年 9 月 -1995 年 7 月武汉大学生物系,学士。
■ 1997 年 9 月 -2000 年 6 月中科院上海生科院生化细胞所马普客座实验室,硕士研究生,完成小鼠 NDST- 1 基因敲除工作。
■ 2000 年 9 月 -2003 年 7 月德国慕尼黑大学生物系,博士研究生。用转基因的方法研究 MyoD 基因的在胚胎发育过程中的表达调控及中胚层发育。
■ 2003 年 10 月 -2005 年 9 月美国约翰.霍普金斯大学医学院,博士后。研究人类胚胎干细胞多能性的维持机理及分化方法。
■ 2005 年 10 月 -2010 年 5 月上海生化细胞所研究组长
■ 2010 年 5 月 - 至今 浙江大学动物学院