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        做一個有夢想的干細胞
        ——訪2017級星友、組織胚胎學青年學者王越教授

        2020-03-27 08:22:18梁偲,江世亮
        世界科學 2020年3期
        關鍵詞:王越胚胎學外泌體

        心存采訪王越一念已有兩年之久。在2017年上半年的啟明星頒證交流會上,王越以自己的演講和才藝被眾星友選為班委中“政委”一職,當時留下印象的是他在介紹自己時所說“有志于讓人體解剖與組織胚胎學這門古老學科能搭上發(fā)育生物學和干細胞研究的快車”這句話。2019年的最后一天,在2017級與2018級部分星友的交流座談會上又見王越,一番交談后知道兩年多來,他一直在這個方向上努力耕耘,不僅在組織胚胎學和干細胞外泌體的專業(yè)領域屢有建樹,也作為上海解剖學會的副理事長,策劃和舉辦了上海市周邊乃至全國范圍的許多頗有特色的青年科學家活動。因此,我們通過一次采訪,深入了解了這位見解不凡、能力不俗的星友的成長經歷和他與科學結緣的故事。

        王越

        生物醫(yī)學科學家:一個源自童年的夢想

        王越1982年出生于山東德州市。小時候,王越喜歡看書,特別是與生物和醫(yī)學有關的科普書,如《十萬個為什么》系列、《生命的奧秘》等,翻看了無數遍,他被書中展現的生命的奇妙現象、自然物種的多姿多彩深深吸引。興趣是最好的老師,從初中開始學習的生物和化學課程,他的分數從來都是接近滿分。雖然那時的生物并不是高考科目,但是他自愿花費大量時間來學習生物學,甚至在高二的暑假,為了參加全國生物奧賽選拔,他曾在7天里學完了30多本大學生物專業(yè)教科書,也在全國中學生生物、化學奧賽中均斬獲一等獎。高考結束,他把全部志愿都填報了生物學和醫(yī)學專業(yè),最終如愿以償,王越進入了第二軍醫(yī)大學臨床醫(yī)學專業(yè)學習,正如他所說,從此開始了自己的逐夢之旅。

        學習經歷:一波三折的逐夢路

        進入本科學習的五年時間里,王越才發(fā)現,想追尋探索生命奧秘的夢想并不容易。那時的學校,能給本科生做科研探索的機會并不多;更重要的是,身邊的人都和他說,基礎醫(yī)學枯燥乏味,清貧辛苦;本科生又很少有機會出國深造,還是做一名臨床醫(yī)生好得多。特別是在實習醫(yī)生階段,很多臨床科室的主任很欣賞他,再三鼓勵他考臨床的研究生,他也經歷了一段彷徨。但是,在臨床多次目睹了患者生命盡頭的掙扎后,他深刻感受到現代醫(yī)學面對許多疾病的無奈,也讓他堅定了通過基礎科研來解決臨床問題的選擇。于是,他最終選擇了報考基礎醫(yī)學的研究生,并成功考上了本校遺傳學知名專家孫樹漢教授的研究生。

        真正做起研究,他才發(fā)現,教科書上每一點一滴的知識,背后都是積年累月的辛勤實驗,而且絕大多數猜想都是無功而返。王越此時才真正理解了基礎科研的艱辛。孫教授給王越的碩士課題方向是核酸疫苗研究,也就是將外源基因(DNA 或RNA)直接注射入動物體內,進入細胞來表達蛋白,誘導宿主產生免疫反應。但是,當時的核酸疫苗研究遇到了世界性的瓶頸問題,疫苗對小鼠的效果非常好,但是用在人身上卻達不到預期效果,王越也在其中的研究試驗中反復挫敗,非常彷徨。他甚至也考慮過,要不要碩士畢業(yè)改行考回臨床專業(yè),哪怕輔助科室也好。但是在導師的再三鼓勵下,他堅持了下來,繼續(xù)攻讀了孫教授的博士。經過多年的探索,一個偶然的機會,他關注到了人血液中的一種SAP蛋白,可以高效地結合核酸,而老鼠的SAP蛋白卻不能。這讓他突然有了一個新的想法,人類作為更加高等的生物,是否進化出了天然的外源基因防御機制來維護自我基因組的穩(wěn)定?這種防御機制導致基因轉入效果不好?經過幾年探索,王越最終證實了SAP蛋白就是人體內清除外源性核酸的天然屏障,這些研究成果讓他第一次走上國際會議講臺,還拿到了學校首屆研究生精優(yōu)論文獎。這是他第一次品嘗到科研最大的樂趣:獨立思考,原創(chuàng)發(fā)現。而在研究核酸疫苗之余,王越進一步思考了很多問題:人的細胞之間難道就是老死不相往來的嗎?人體不同細胞之間有沒有可以穿越屏障的基因交流方式?這些思考其實已經為王越后來開展的組織細胞間通訊和外泌體機制研究埋下了火種。

        王越和他的童年夢想:生物科學家

        但是,此時的王越再次遇到了人生的抉擇。博士畢業(yè)時,由于名額限制,王越沒有機會留在原專業(yè),很多人都建議他選擇去醫(yī)院從事臨床工作。但是,他還是不愿意放棄科研的夢想。幸運的是,學校有關部門領導把他推薦到了人體解剖與組織胚胎學科。這是一個古老而“冷門”的基礎醫(yī)學學科,愿意留在該學科的人并不多。因此,當時的學科帶頭人劉厚奇教授選擇王越之前也有個有趣的小插曲。他對王越說,我知道很多年輕人想把這個學科當作“跳板”來留校、出國、換熱門專業(yè),但我希望你不是,如果留下來,希望你能夠承諾:“三年內不出國,五年內不離開組織胚胎學科?!倍踉胶敛华q豫地答應了:“滴水之恩,涌泉相報,請您放心,我會畢生致力于這個學科。” 事實上,這個承諾他一直信守到了今天。

        于是,2011年,王越順利留在母校的組織胚胎學教研室,同年在劉厚奇教授的指導下開始了組織胚胎學博士后研究,開始在組織胚胎學領域中向科學家夢想再次進軍。

        學術發(fā)展:圓夢路上的“ABCD”

        談到自己的學術生涯起步之路,王越常常用一個巧妙的“ABCD”進行介紹:

        A: Anatomy——解剖 來到解剖學科,王越學會的第一件事是自我解剖。雖然需要重新起步,但是他認識到自己最大的優(yōu)勢在于交叉的學科背景:臨床醫(yī)學+分子遺傳學的組合讓他具有全面的思維。而同時,王越也對解剖與組織胚胎學科進行了“解剖”分析:這個古老學科的最大技術優(yōu)勢在于形態(tài)學技術;而富有前景的領域,在于發(fā)育生物學,尤其是干細胞與再生醫(yī)學,這剛好是他的博后導師劉厚奇教授的專長。所以,王越選取了一個新領域:干細胞的非編碼RNA調控機制與臨床轉化研究。自我解剖,發(fā)揮自身特點,整合優(yōu)勢資源,這是王越科研起步的第一個體會。

        B: Balance——平衡 一進入干細胞領域,他就對胚胎干細胞產生了興趣,它可以維持一種完美的平衡狀態(tài),并因此“永葆青春”,這里的機制是什么呢?他選取了其中著名的長鏈非編碼RNA linc-RoR開始研究,利用組織胚胎學中經典的核酸原位雜交技術,他第一次證實了linc-RoR主要定位于胞漿,抓住這個線索,他發(fā)現這條RNA可以像海綿一樣特異性地吸附microRNA來保護干細胞的核心轉錄因子,維持了干細胞的平衡狀態(tài)。這項工作2013年發(fā)表于發(fā)育生物學頂級期刊《發(fā)育細胞學》(Developmental Cell)雜志上,并被編輯選為當期封面文章。耶魯大學干細胞中心主任林海帆評價:“這項工作開創(chuàng)了人胚胎干細胞中內源性microRNA海綿研究的先河,具有重要意義?!贝隧椆ぷ饕鹆撕艽蠓错懀驗檫@在當時的組織胚胎學領域,甚至在很多熱門學科都屬于不多見的高水平工作,目前他引超過300次。

        正如王越所言,Balance是生命最美妙的狀態(tài),干細胞需要,人也需要。王越一直努力做一個多方面平衡發(fā)展的青年教師,除了科研工作取得成績,還在教學工作中開始形成獨有的風格和良好的口碑。特別是把課程思政與紅色基因為主題的政治學習結合起來的校內演講,受到廣泛認可。2013年,他第一次參加副教授評選,就以第一名的身份順利通過,成為全國組織胚胎學科最年輕的副教授之一。2014年,劉厚奇教授退休前夕,把學科的接力棒鄭重交給了王越,他成為全國最年輕的組織胚胎學教研室主任,時年32歲。

        C: Communication——交流 “窮則獨善其身,達則兼濟天下”。當上主任的王越,思考最多的就是基礎醫(yī)學學科長遠發(fā)展的問題。他認為,基礎醫(yī)學不是象牙塔,把優(yōu)勢的基礎技術用在臨床需求中,推動技術真正轉化落地、服務人民,這才是基礎醫(yī)學實現社會價值的方式。他開始利用自己的學科平臺,積極尋求與臨床科室的合作交流,用組織胚胎學和干細胞領域的基礎研究去解決臨床醫(yī)生發(fā)現的有價值的臨床問題。特別是2015年他主持建成了學校臨床級干細胞標準化制備平臺(GMP制備平臺),以此為基礎,長海醫(yī)院成為首批國家干細胞臨床研究備案機構。

        同時,在干細胞基礎研究領域,他也受到Communication這一理念的啟發(fā),開始新的科研探索。他說,干細胞不應該是孤獨的,他們應該相互協作、相互交流,這才能稱得上是“組織”。于是,他證實了一種長鏈非編碼RNA GAS5可以通過細胞因子NODAL促進人胚胎干細胞的相互協作,共同維持群體的穩(wěn)定。這一研究工作由單個干細胞的自身平衡上升到了細胞群體的交流和穩(wěn)定,2016年發(fā)表于《自然-通訊》(Nature Communications,IF=12.4)上。同時,他也找到了自己博士期間思考多年的問題的答案:細胞之間的基因直接交流的機制就是通過天然納米囊泡(又稱外泌體)介導的RNA轉運。這種全新的組織細胞間通訊方式也成了他新的科研方向,相關成果發(fā)表在了《干細胞》(Stem Cells)等這一領域的一流雜志上,還獲得了多項發(fā)明專利。

        2016年,王越參加了中國青年解剖科學家獎的評選,這是中國解剖學會設立的全國青年解剖學者的最高榮譽,每年不超過5名。面對數十位全國頂級專家們,王越第一次講述了他植根組織胚胎學的“ABC”的故事,打動了評委們,也成了該獎項歷史上最年輕的得主。提到這一點,王越幽默地說:“那一天,我終于正式被稱為一名‘科學家’了,近30年的兒時夢想也許可以說實現了。”

        D:Development——發(fā)展 2016年之后的王越,開始在解剖學界嶄露頭角,也在前輩專家的言傳身教中,在教學科研的實踐中,開始了對人體解剖與組織胚胎學內涵的更深理解,開始進一步探尋組織胚胎學科的發(fā)展之路。

        正如他給我們介紹的,組織胚胎學科的本質是對人體發(fā)育的時空規(guī)律的揭示,時間是人體發(fā)育的進程,空間是人體的組織結構。隨著新的精細成像、單細胞測序、空間轉錄組、表觀遺傳組學等技術的發(fā)展,組織胚胎學科將迎來一個新的時代,可以不斷突破人的感官認知的局限,在更多維度和更細微層面上洞悉和解剖人體結構,認識生命本質。人體每個微觀結構及其演化發(fā)育的過程都蘊含精巧的哲理,對人體發(fā)育的時空規(guī)律的解析將有助于人類認識更多自然現象和原理,材料科學、制造工藝、人工智能等可以從對它的認識中汲取靈感。組織胚胎學這個啟蒙了現代醫(yī)學的古老學科,將會再次為全人類的新科學啟迪新的智慧光彩。

        看著他侃侃而談的樣子,我們深刻感受到:如果說博士畢業(yè)那年,剛剛留校的王越來到解剖與組織胚胎學教研室還有一絲擇地而棲的無奈,那么如今的他,已經真正能感受到了古老學科的博大內涵,命運當初似乎無意的安排,卻成了他安身立命和建功立業(yè)的舞臺。這些年,也正是在這個領域的深耕不輟,讓他陸續(xù)獲得上海市青年拔尖人才、衛(wèi)計委新優(yōu)青、啟明星等人才項目的資助,真正成為組織胚胎學科新一代的中堅力量。

        新的夢想:推動干細胞外泌體的轉化應用

        2017年以來,隨著組織胚胎學科和干細胞領域的全新發(fā)展,王越和他所在的團隊也不斷開始新的思考。例如,傳統干細胞治療是將活細胞注入人體,但是在一些特殊環(huán)境下,沒有條件和時間去復蘇和培養(yǎng)活細胞,能不能發(fā)明一種穩(wěn)定性高、便于運輸保存、又能夠代替活細胞達到治療效果的新型干細胞制劑?循著這一目標,這幾年王越團隊的方向聚焦在外泌體介導的組織細胞間通訊和新型細胞治療技術上。他們已經建立了一系列干細胞外泌體規(guī)模制備和提取技術,而且可制備成穩(wěn)定的凍干粉或水凝膠制劑,促進創(chuàng)面快速愈合。在此基礎上,王越2018年作為課題組長申請到了干細胞與轉化醫(yī)學領域的國家重點研發(fā)計劃——干細胞外泌體治療中樞神經系統損傷項目。他希望通過這個課題,既能夠獲得科學上的突破,了解組織內細胞如何通訊,如何發(fā)生基因交流;也能夠產學結合,真正應用于中樞神經系統損傷的治療中;還能夠為國家外泌體研究領域積累數據和技術,建成國家公共基礎性數據庫和行業(yè)標準,規(guī)范外泌體相關行業(yè)的長遠發(fā)展。我們相信,這類既頂天又立地的課題,一定最符合王越的志趣。

        王越正在進行組織學實驗觀察

        “政委”是怎么煉成的

        認識王越的星友,都會把“政委”作為他最鮮明的標簽。這個滲透著親切的稱號,代表著他身上一種令人愉悅和信任的特殊親和力。這種氣質從何而來?我們也帶著這種好奇,探尋了他專業(yè)發(fā)展之外的成長經歷。

        王越從小就是一個熱心的人。從小學開始,他就是個熱心社會公益的“小記者”;初中開始擔任團干部,他一直非常熱愛班級的公共事務。特別是在高中被選舉為班長開始,他就成了班里的“大管家”:每天自習課,他幾乎把精力都花在維護紀律、督促同學們學習上;還積極組織各種文娛活動,特別是校內的各種比賽項目,他都沖鋒在前,甚至經常把自家的電視和卡拉OK機拿來給大家開聯歡晚會。因為事必躬親,無微不至,他在高中同學群里有個親切的稱號:“班媽”,和如今的“政委”稱號也算相得益彰。

        而據他的回憶,自己性格更多的成長來自于大學校園生活。2000年,18歲的王越孤身來到上海,開始了11年的求學生涯,期間有磨煉、有挫折、有彷徨,但更多是自我認知和成長。例如新生入學軍訓的第一個月,盡管父親有提醒,自己也有心理準備,但是從一開始,王越就對自我產生了懷疑:身體不堪每天高強度的訓練,從隊列排頭兵一路降到隊伍之外負責保障的勤務員,強烈的挫敗感讓他的自信心倍受打擊。但是,他始終記得是學校里一位位班長、隊長、教導員鼓勵著他,發(fā)掘他的特長,讓他的演講能力、組織能力都得到了展現,讓他重拾信心,一步步成長為團支部書記、校團委活動部長、區(qū)隊長。常年擔任學生職務的他,始終保持著“班媽”般的善良和擔當。直到他今天成為一名研究生導師,還是奉行著這樣一句話:“我做學生時走的彎路,不希望學生再走一遍。”所以,這位年輕的教研室主任沒有選擇成為“少年得志”的“霸道總裁”,而是一直在做一個學生們可以無話不說的“暖男教員”。他對學員的問題,事無巨細都熱心幫助,甚至是素不相識的學生來請教如何制作畢業(yè)答辯PPT,畢業(yè)多年的學生來請教職業(yè)發(fā)展規(guī)劃,他都會耐心地一一指導。他是學校的本科學員駐隊導師,還是學員票選出來的“最受學員喜愛的教師”,幾年來,他利用課余時間,給幾百名本科生進行科研啟蒙授課,自愿組織,不計課時;他也是學校本科學員創(chuàng)新實踐能力孵化基地的負責人之一,只要遇到有科研夢想的學員,他都會帶領他們去深入接觸科研,也算是繼續(xù)圓自己當年的夢想。這幾年,在星友們有事咨詢時,也常??匆娝麩崆橄嘀?,不求回報的身影。但求初心,無問東西,這可能就是一個啟明星“政委”情懷吧。

        共享智慧,知行合一,期待與更多星友跨學科同行

        談到啟明星的“星友”們,王越總有著聊不完的話題。他說,啟明星最吸引他的,就是把上海各個學科的優(yōu)秀青年科學家聚集在一起,這種跨學科的思維碰撞最能啟迪人的智慧火花。他更希望能用好啟明星這個平臺,與一些志同道合的星友們共同合作,用前沿交叉的創(chuàng)新技術來真正解決社會需求。例如,在干細胞外泌體這個極具轉化價值的前沿領域,他希望與納米材料、多孔介孔材料、微流控芯片等方面的星友合作,制作新型的仿生治療用材料;而在解剖與組織胚胎學領域,他希望與人工智能、大數據、數字建模與仿真等方面的星友合作,聯合解剖學會的公共數據資源將人體進行精細化的數字結構重建,形成一個開放共享的人體結構數據庫,指導與疾病健康管理有關的智能應用,以及開拓術中導航、急救AR設備、遠程(如在航母上的)虛擬手術、可穿戴設備等方面的應用。

        為此,2019年底,王越還專門起草了一份“關于利用啟明星聯誼會組織開展生物醫(yī)藥領域青年科學家協同創(chuàng)新及資源共享的現狀調研與政策建議”,其中提到:利用啟明星聯誼會成立青年科學家學術共同體,并通過制度建設,搭建合法合規(guī)的科研協作云平臺,凝聚創(chuàng)新的智力基礎。2019年4月,王越在中國科協和中國解剖學會的支持下,聯合山東煙臺高新區(qū)大學生創(chuàng)業(yè)園,成功舉辦了“共享智慧,青春知行”中國解剖學會青年科學家聯盟創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融合論壇暨首屆山東煙臺青年科學家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)論壇。這些都是王越朝著既定方向邁進的一步步。目前他已在籌辦第二屆以“外泌體及仿生納米技術”為主體的煙臺青年科學家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)論壇,王越盛情邀請有意愿的星友們同往,共商星友跨學科合作大計。

        王越是一位知難不退,有能力把劣勢化為優(yōu)勢的青年才俊。他有夢想,更有把夢想逐步變現的行動力。他研究干細胞,更是一個不斷自我更新、注重全面發(fā)展和樂于兼濟天下的“干細胞”式的青年科學家。我們衷心祝愿,王越這位2017級星友們的“政委”,這個“有夢想的干細胞”能更多凝聚星力,走出星友間跨學科合作的一大步,也在此過程中實現他“學之大者,為國為民”的理想和抱負!

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