2022年8月初,我到熟悉的上海光源采訪2014級星友、中科院上海高研院基礎(chǔ)交叉中心諸穎研究員。知道她的名字還是2022年5月初,她和國內(nèi)600多位科學(xué)家聯(lián)署響應(yīng)中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會的倡議,呼吁社會各界共同推進(jìn)老年人群體接種新冠疫苗。采訪那天見到諸穎,她給人的第一印象是嬌小而干練,感覺是一個(gè)可信賴、能力強(qiáng)的女生。這是一位從研以來與同步輻射光源打了12年交道,其人生的最寶貴一段生涯與上海光源難解難分,并正在努力開拓同步輻射光源應(yīng)用的優(yōu)秀青年科學(xué)家。那這一切是怎么開始的?
諸穎出生于1981年,江蘇無錫市人,中國第一代獨(dú)生子女。諸穎父親讀完初中后到蘇北插隊(duì)。在工廠工作好幾年后,他日益感到?jīng)]有較高的學(xué)歷要想晉升技術(shù)職稱、改善家人生活是很難的,所以在恢復(fù)高考后的幾年里自學(xué)了高中課程并在1986年考上了江南大學(xué)機(jī)械系。那時(shí)政策允許帶薪讀書,這樣已婚育的諸爸和一群小他十幾歲的年輕人同班學(xué)習(xí)。諸穎母親為了照顧孩子,也為了支持諸爸讀書,主要精力放在操持家務(wù),帶好孩子上。40歲那年諸爸大學(xué)畢業(yè),后任職于一家設(shè)計(jì)包裝公司,從手工繪圖到后來用CAD軟件繪圖他都熟稔,江南大學(xué)還聘諸爸任教了一段時(shí)間。諸穎說她小時(shí)候不常見到爸爸,他出差很多。諸爸60歲退休后被一家他幫助創(chuàng)建的企業(yè)返聘了10年,2022年6月才回歸家庭?!八矚g出差到處跑,因?yàn)樗歉呒壒こ處?,能幫企業(yè)解決具體問題。難得有空他會跟我講春秋戰(zhàn)國時(shí)代的歷史故事,爸爸還喜歡下象棋。我的兒子、老公都喜歡下棋,一老一少弈棋的場景在我們家常能見到?!敝T穎的敘述中,爸爸特別有責(zé)任感,就想著多掙點(diǎn)錢讓家人生活得更好一點(diǎn)。媽媽則是相夫教子的典范。
諸穎是個(gè)很乖的孩子,從小學(xué)習(xí)就比較自覺不用爸媽督促。當(dāng)年,她就讀的無錫二中(現(xiàn)無錫市輔仁高級中學(xué))在高二會考排名后,她可以不參加高考保送南京師范大學(xué)數(shù)學(xué)系。但諸穎想自己考一下,就放棄了保送參加高考,結(jié)果考了599分,這個(gè)成績夠南京大學(xué)的分?jǐn)?shù)了,但諸爸的建議是不做鳳尾,所以她進(jìn)了南師大的生物科學(xué)國家理科基地班。多年后講到這里時(shí)諸穎感悟:其實(shí)鳳尾還是更重要?!耙?yàn)榇髮W(xué)的聲譽(yù)是多年積淀下來的。現(xiàn)在我自己招學(xué)生也是比較看重這個(gè)學(xué)生就讀的第一個(gè)學(xué)校,比如是不是浙大、南大。但我不后悔當(dāng)時(shí)父親幫自己做的選擇。要相信,所有的決定都是最好的?!敝T穎說。
諸穎1999年進(jìn)入南師大, 2003年畢業(yè)。通過所在基地班的綜合評定,成績名列前茅的她獲得了研究生保送資格,其中有中科院上海應(yīng)用物理所、南京醫(yī)科大學(xué)毒理學(xué)等?!爱?dāng)時(shí)考慮上海離家近,我姑姑也在上海。初高中暑假我都會去上海姑姑家,姑姑家所在的小木橋路離中科院很近,想起來是有緣分的?!痹诤戏手锌拼竽盍艘荒甑幕A(chǔ)課后,2004年夏天,諸穎到了位于嘉定的中科院上海應(yīng)用物理研究所,開始為期四年的碩博連讀生涯。由于諸穎本科是生物學(xué)背景,選擇導(dǎo)師時(shí)就到了主攻納米生物學(xué)、碳納米材料生物效應(yīng)研究的李文新課題組。諸穎是李老師帶的最后一個(gè)學(xué)生,四年后他就退休了。當(dāng)時(shí)在美國做完博后研究回所的黃慶老師接棒李老師成為課題組負(fù)責(zé)人。黃老師的主攻方向也是納米生物。2008年諸穎博士畢業(yè)后入職黃老師課題組。2009年上海光源通光運(yùn)行,之后(2012年),樊春海老師和黃老師找到諸穎,希望她今后全身心投入做利用同步輻射探索生命奧秘這件事。作為高性能的中能第三代同步輻射光源,上海光源的投運(yùn)是當(dāng)時(shí)在國際科學(xué)界很震動的一件事,媒體報(bào)道稱此將為人類探索未知的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)提供無與倫比的利器。但要用好利器必須得有人全身心投入并潛心研究。諸穎的能力讓幾位導(dǎo)師想到必須提前布好這一局。
說到自己的幾位導(dǎo)師,諸穎說自己很幸運(yùn),博士階段確定的納米生物學(xué)當(dāng)時(shí)是一個(gè)新方向?!袄钗男吕蠋熃o了我很多指導(dǎo),黃慶老師人特別好,是那種言談舉止都讓人感覺很溫暖的兄長。同步輻射裝置剛啟動時(shí),顯微鏡等硬件都不成熟,我們很多時(shí)間都在試錯(cuò)上。一開始的幾年很難出成果,但黃老師待大家都很寬容。黃老師也是學(xué)生物的,他在細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)上的造詣很深,也愿意分享,給予我很多指導(dǎo)?!敝T穎在這里一再提到的黃慶老師確實(shí)是值得專門說幾句的。我沒見過黃慶,記得是2015年的下半年,我早年訪問過的第一代啟明星胡鈞老師給我發(fā)來一本上海應(yīng)用物理所員工自發(fā)編撰的“黃慶紀(jì)念文集”電子版,看著文集前面的序言和里面一篇篇掏心掏肺的文字,我記住了黃慶的名字,知道了又一個(gè)英年早逝的青年科學(xué)家令人唏噓又予人溫暖的故事,也知道了黃慶的同事、學(xué)生紛紛解囊設(shè)立“黃慶紀(jì)念基金”,資助黃慶的孩子完成學(xué)業(yè)的暖心舉動。所以當(dāng)諸穎說到黃慶的名字我就心有所感??梢愿嫖奎S老師的是,他所鐘愛的事業(yè)后繼有人,諸穎等年輕人是同步輻射事業(yè)的傳承者,在最困難的那段歲月里他們堅(jiān)持了下來,在迎來轉(zhuǎn)機(jī)、廣受關(guān)注的順境下他們堅(jiān)持本真,沒有辜負(fù)黃老師等的寄望。由黃慶老師引出的這段“題外話”其實(shí)也能幫助讀者認(rèn)識上海應(yīng)物所新木橋團(tuán)隊(duì)文化(應(yīng)物所旁邊是新木橋,以此來命名團(tuán)隊(duì)的文化精神)的一部分,認(rèn)識諸穎成長過程中對她深有幫助的一位老師。
諸穎在上海光源與趙進(jìn)才院士、樊春海院士合影
2008年入職以來,諸穎一直把樊春海、黃慶老師囑托的話——拓寬同步輻射的應(yīng)用——置于最先事項(xiàng)。這其中值得一說的是2012年諸穎首先想到并提出的三氧化二砷(俗稱“砒霜”)能否從可治愈急性早幼粒白血病的特效藥拓展到實(shí)體瘤這件事。為擴(kuò)大同步輻射的應(yīng)用,她想找到一種可以“看”的藥,砷是可看見的元素,符合同步輻射的應(yīng)用,又與藥有關(guān),而且這個(gè)藥可以治療白血病已廣為人知,其分子機(jī)制在于這種砷劑藥物能選擇性誘導(dǎo)白血病細(xì)胞的程序性死亡(凋亡)。然而,砷劑藥物對于實(shí)體瘤的治療效果較為有限。其原因在于實(shí)體瘤細(xì)胞中的癌細(xì)胞的自噬水平較高,與凋亡形成拮抗,阻礙了實(shí)體瘤細(xì)胞進(jìn)入程序性死亡。在樊老師的指導(dǎo)下,諸穎就想若能借助同步輻射的“探知”本領(lǐng),對砷劑這種傳統(tǒng)中藥的抗病機(jī)理有更多本質(zhì)的理解,進(jìn)而找到某種能抑制實(shí)體瘤細(xì)胞自噬的納米材料使之與砷劑混合,或可將其從白血病的診療擴(kuò)展到實(shí)體瘤,那就非常有意義了。諸穎為此申請到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目:三氧化二砷納米材料復(fù)合物抗肝癌效應(yīng)同步輻射研究,項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)70萬,為期三年。這也是諸穎首次涉“藥”的課題。起先并不順利,研究的第一步是要把納米金剛石(一種粒徑約200納米的團(tuán)簇)載上三氧化二砷,但兩者一直結(jié)合不起來,后來諸穎就把兩者混起來去研究機(jī)理,運(yùn)用同步輻射看到了砷劑與納米材料在物理上是相互獨(dú)立的,證明了它與傳統(tǒng)的納米材料不一樣的載藥機(jī)理:兩者在細(xì)胞內(nèi)代謝耦聯(lián),促進(jìn)了實(shí)體瘤細(xì)胞的程序性死亡。2018年10月19日的《自然-通訊》在線刊登了樊春海、諸穎和王麗華為共同通訊作者的文章“納米金剛石自噬抑制劑變構(gòu)改善了基于砷的實(shí)體瘤治療”。該文提出了一種將納米金剛石與砷劑聯(lián)用的方案,并在肝臟腫瘤的試驗(yàn)性治療中展示出很好的效果:在肝原位腫瘤小鼠模型上的結(jié)果顯示,肝腫瘤縮小達(dá)91%(而單用砷劑藥物的對照組僅縮小28%)。聯(lián)合治療組小鼠在150天內(nèi)的存活率為100%,且晚期肝癌并發(fā)的癥狀明顯減輕。治療結(jié)束后,80%小鼠繼續(xù)存活20周以上。這一得益于同步輻射完成的研究工作為擴(kuò)大三氧化二砷介入實(shí)體腫瘤的治療提供了新思路。
諸穎與學(xué)生在加拿大(上)和韓國(下)光源實(shí)驗(yàn)室
諸穎2014年入選啟明星計(jì)劃的工作是基于同步輻射的探針應(yīng)用。同步輻射裝置通光后一直沒有類似的探針,這種關(guān)鍵工具的缺乏大大制約了對所探測的生物樣品功能的探究。早在2008年,在蒲慕明、徐洪杰擔(dān)任主席的東方科技論壇上,與會專家就提出:看到什么很重要,而若能解析其過程更重要。同步輻射不僅要做生物樣品的結(jié)構(gòu)探測,還要介入生物樣品功能的研究。當(dāng)時(shí)東方論壇上與會者形成的共識極具洞見:同步X射線顯微成像因?yàn)槿狈Ω咛禺愋詷?biāo)記探針限制了發(fā)展。目前科學(xué)界仍然缺乏足夠的研究手段,需要神經(jīng)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域科學(xué)家的深度交叉和共同參與。這充分肯定了探針研究之于同步輻射的意義,但真正使之落地的是樊春海老師帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)。諸穎及其同事從2013年開始做探針,其間經(jīng)歷無數(shù)次失敗,包括光不穩(wěn)定,終于調(diào)整穩(wěn)定后又要篩選光的成像能量,中間還調(diào)整過化學(xué)反應(yīng)試劑、配比等等,這些都是細(xì)活,要一點(diǎn)一點(diǎn)篩選、調(diào)整。在此期間她和學(xué)生還奔走于該課題的國際合作方、有同步輻射裝置的加拿大和韓國,為了趕他們給定的時(shí)間,往往下了飛機(jī)就要工作,一般工作四天四夜,她就帶幾個(gè)學(xué)生一起連軸轉(zhuǎn)。這樣的狀態(tài)堅(jiān)持了6年多,直到2020年才在《國家科學(xué)評論》(National Scinence Review)上發(fā)了首篇文章,這也是同步輻射X射線顯微成像遺傳標(biāo)記探針領(lǐng)域零的突破。2016年,諸穎被破格評為研究員。
2020年是諸穎在學(xué)術(shù)上取得爆發(fā)式增長的一年。早在2008年那次東方科技論壇上,與會專家在論述基于同步輻射的探針應(yīng)用的意義時(shí)就說過:上海同步輻射光源是全世界最先進(jìn)的第三代光源,X射線成像具有分辨率高、速度快、穿透深、無須切片等優(yōu)勢,有能力對大尺寸腦進(jìn)行介觀水平成像,為腦成像提供了革命性的工具。諸穎介紹,腦成像原來用光學(xué),但涉及全腦組織需要大尺寸和高分辨率,光學(xué)穿透性有限,時(shí)間又長,而同步輻射恰恰是同步X光,在穿透性、全腦成像上有光學(xué)難以比擬的優(yōu)勢。2020年,樊春海、胡鈞、趙振堂被選為同步輻射神經(jīng)科學(xué)亞太聯(lián)盟中國區(qū)執(zhí)委。高研院也把腦成像列入“十四五”規(guī)劃。天時(shí)地利人和,都在助推同步輻射X射線腦成像工作。鑒于同步輻射X射線腦成像工作的重要性,它既是學(xué)科前沿高地,也是萬眾矚目的民生話題、科普話題,我遂約請諸穎以同步輻射X射線腦成像為題撰寫一篇兼具綜述性、科普性的文稿。深知科普工作意義的諸穎爽快地接受了邀請。
也是在2020年,諸穎拿到了國家自然科學(xué)基金的原創(chuàng)探索項(xiàng)目,特別強(qiáng)調(diào)從0到1的探索。諸穎的申請是基于同步輻射的組織液流動界面的微納結(jié)構(gòu)研究。目前人類已略知悉人體組織除了血液、淋巴循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)外,可能還存在第三類體液流動循環(huán)系統(tǒng):組織液界面流動系統(tǒng)。這種組織液在體內(nèi)沿著有序纖維流動,而非管道流動。利用同步輻射可以有希望看到這種組織液流動界面的微納結(jié)構(gòu)。這個(gè)獲批的探索性研究是與北京醫(yī)院合作共同實(shí)施的,一旦通過研究對可能存在的這樣一種循環(huán)有所了解后或會對人體及其疾病的理解提供一些新的視角。而對諸穎而言,得到這種探索性研究的機(jī)會不僅能滿足作為科學(xué)家的探究興趣,還有更重要的一點(diǎn)就是又拓寬了同步輻射的應(yīng)用疆域。而這是她一直未敢忘卻的責(zé)任和使命。
2020年,于諸穎個(gè)人而言還有一件好事就是她入選了國家優(yōu)青,“我優(yōu)青申請了7年,也是到了截止期(40歲)的前一年才得到,備感得之不易?!弊灾T穎2004年到上海應(yīng)物所讀研,她的個(gè)人職業(yè)、事業(yè)發(fā)展始終與應(yīng)物所,與同步輻射緊緊連在一起,備嘗過艱辛、困頓之苦之人才更能品鑒收獲之果的甘甜。
臨到采訪結(jié)束時(shí),諸穎很自然地提到樊春海老師對她成長的幫助,“幾位導(dǎo)師中,樊老師帶我時(shí)間最長。他對科研方向把握很敏銳,話不多,但每每指導(dǎo)都能直指要害。譬如:在研究方向上他要我做同步輻射,就要把探針做好,看看能解決什么問題;在做腦成像時(shí),他提出先要想明白同步輻射做腦成像的獨(dú)特性。人的精力是有限的,如果這件事足夠有價(jià)值,就一門心思做下去。樊老師有這樣難得而到位的判斷源于他一直身在其中。樊老師很有全局觀,我很佩服他?!敝T穎與胡鈞老師的交集也不少,他會在申請項(xiàng)目時(shí)給予很好的指導(dǎo)?!八晕乙恢睉c幸自己運(yùn)氣好,能碰到這么多好老師?!贝送猓€要感謝很多同事,比如同為上海啟明星的王麗華老師,上海市青年拔尖人才李江老師等等,也感謝多年來帶領(lǐng)的博后和學(xué)生們的共同努力。諸穎說:一路走來,感恩所有的遇見!
江世亮采寫于2022年8月16日