周潔
“是一種開天眼的感覺,這種快樂沒辦法用語言表述和分享。”南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長、教授董磊接受《新民周刊》采訪時(shí),描述了科研工作中撥云見日一刻帶來的愉悅。他說,科學(xué)家大部分時(shí)間都處在具體實(shí)驗(yàn)的繁瑣流程中,甚至看上去可能不那么“科學(xué)”,但一旦發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的一角,會讓人多巴胺激增,產(chǎn)生出無與倫比的滿足感??蒲校屓恕吧习a”。
董磊目前正在做的在脾臟“種植”肝臟的研究備受學(xué)術(shù)界矚目。除在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有重大發(fā)現(xiàn)外,董磊還是學(xué)校有名的“斜杠青年”,他的科研興趣相當(dāng)廣泛,在微生物、生物材料、藥物遞送、腫瘤治療等方向都有涉獵。他的研究角度也總是有些與眾不同,例如,在大家都研究腫瘤的致病機(jī)理時(shí),他反其道而行,希望破解人為什么不得腫瘤的原因。“腫瘤細(xì)胞其實(shí)一直存在于人體內(nèi),基因突變也是每時(shí)每刻都在發(fā)生的,那為什么大部分人在大部分時(shí)間內(nèi)不長腫瘤呢?真正弄清這一點(diǎn),或許可以找出更徹底的解決腫瘤問題的辦法?!?/p>
肝臟,每個(gè)人只有一個(gè),它是重要的代謝器官,并且在身體里面發(fā)揮著解毒、去氧化、儲存肝糖原、合成分泌性蛋白質(zhì)等關(guān)鍵性功能。
肝臟又是公認(rèn)相對“沉默”的器官,累了病了也輕易不會喊疼,因此很多人發(fā)現(xiàn)不適時(shí),往往進(jìn)展成了嚴(yán)重肝臟疾病,最嚴(yán)重的情況只有肝移植才能救治。然而,肝移植所用肝源稀缺,每年都有大量的肝病患者因此而無法得到及時(shí)治療。
南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長、教授董磊(左三)和團(tuán)隊(duì)。
依靠人工技術(shù)制造器官,一直是科學(xué)家探索的目標(biāo),如果可以“制造”肝臟,那么人源肝臟供體短缺的問題就迎刃而解了。董磊及其團(tuán)隊(duì)長期的理論研究和實(shí)驗(yàn)探索,正是在尋找一種特殊的方法,從脾臟中“種植”出肝臟。
脾臟變成肝臟,聽上去有些天方夜譚,但研究人員在活小鼠身上已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)——改造脾臟的組織結(jié)構(gòu)后,將肝細(xì)胞移植到小鼠的脾臟中,幾個(gè)月后,這些細(xì)胞不僅能在免疫排斥中存活,還生長成類似肝臟的結(jié)構(gòu),在切除小鼠90%的肝臟后,這個(gè)由脾臟轉(zhuǎn)化而來的類肝臟器官發(fā)揮了肝臟的功能,實(shí)驗(yàn)小鼠得以存活。
“目前已有技術(shù)下的器官再生,盡管在組織微結(jié)構(gòu)上很像天然器官,卻始終無法重建出足以支持器官正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的豐富、成熟、結(jié)構(gòu)完整的血管網(wǎng)絡(luò)。因此,我們另辟蹊徑,把體內(nèi)相對來說不那么重要、但擁有豐富血管的脾臟轉(zhuǎn)化為一個(gè)重要器官?!倍谘a(bǔ)充道,脾臟能夠轉(zhuǎn)化的器官也有一定的局限性,比如由脾臟轉(zhuǎn)化的肝臟,它可以承擔(dān)代謝、分解等維持生命的基本功能,但缺少膽管系統(tǒng),無法將肝臟分泌的膽汁直接輸送入腸道。
醫(yī)學(xué)研究的根本目的是治病救人,如果一項(xiàng)研究只能停留在實(shí)驗(yàn)室階段,就體現(xiàn)不出它的價(jià)值。
讓人興奮的是,除了肝臟,脾臟還有潛力“變成”胰島、甲狀腺等器官,這意味著I型糖尿病、甲狀腺疾病的病人通過器官移植也有機(jī)會獲得更好的生活質(zhì)量。
據(jù)了解,董磊團(tuán)隊(duì)圍繞脾臟基質(zhì)改造和原位組織再生,開發(fā)了一系列生物學(xué)和材料學(xué)技術(shù),開展了多種方法和多種組織的探索,“目前動物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的效果,未來還將有許多新的發(fā)現(xiàn)”。
斜杠青年不是一天煉成的?!拔疑蠈W(xué)的年代,大家都說21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),所以大學(xué)選擇專業(yè)時(shí),毫不猶豫選擇了生命科學(xué)。一開始被動地接受課題組分配的任務(wù),積累了很多當(dāng)時(shí)看起來沒有什么關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)我自己開始做科研時(shí),發(fā)現(xiàn)沒有知識是無用的。”
董磊告訴記者,把脾臟轉(zhuǎn)化為肝臟這個(gè)想法,正是源于此前做過的脾臟相關(guān)其它項(xiàng)目,了解了脾臟的組織結(jié)構(gòu)和相關(guān)特點(diǎn),“如果沒有之前的工作,你很難注意到這個(gè)器官”。
從事科研事業(yè)多年,董磊深知有時(shí)候問題的解決,靠的是“靈機(jī)一動”,而所謂的“靈機(jī)一動”,則依賴于研究者自身的知識寬度和深度?!坝行﹩栴}解決不了,不是真的解決不了,而是因?yàn)槟闶冀K盯著某一個(gè)點(diǎn)或角度,不知道還有其他的解決路徑,好比去一個(gè)目的地,你只認(rèn)識一條路,一旦這條路堵車了,你就只能被動等待,但如果你知道還有另外的路,你一定另擇一條路來走。我想這也是交叉學(xué)科人才受到重視的原因,因?yàn)樗麄冇泻芏鄠溥x的路,換一條路或許就是海闊天空。”
董磊給記者舉了個(gè)例子,在做脾臟基質(zhì)改造時(shí),因?yàn)槠⑴K組織是半流動性的,缺少必要的細(xì)胞外基質(zhì),如膠原蛋白等,導(dǎo)致肝臟細(xì)胞缺少可“抓握”的點(diǎn),無法扎根生長。想要肝細(xì)胞長在脾臟里,必須對脾臟組織進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造。而改造這塊“土壤”,是研究團(tuán)隊(duì)面臨的第一關(guān)。“我們想過很多辦法,比如向肝臟內(nèi)注射來自腫瘤的活性物質(zhì),很有效果,也是我們第一個(gè)工作采取的方案,但后來考慮到有可能會誘發(fā)腫瘤,我們換了一個(gè)很不常用的方法—— 用二氧化硅微粒來刺激脾臟,效果也非常明顯。二氧化硅可以認(rèn)為就是沙子,此前我們做過塵肺病研究,解析了二氧化硅導(dǎo)致肺部纖維化的原理,雖然對于健康的肺來說,二氧化硅微粒的危害很大,但放到我們這個(gè)課題中,它的這個(gè)特性正是我們所需要的。”
從最初一個(gè)想法到動物實(shí)驗(yàn)的成功,項(xiàng)目花了董磊近10年的時(shí)間?!盀榱蓑?yàn)證某個(gè)設(shè)想,很多時(shí)候你需要反復(fù)測試、改進(jìn)、優(yōu)化,而生物學(xué)實(shí)驗(yàn)要比其他實(shí)驗(yàn)要繁瑣得多,不僅涉及試劑、材料很多,流程復(fù)雜,而且周期也很長。整體上,大部分時(shí)間內(nèi),研究者不得不淹沒在枯燥漫長的實(shí)驗(yàn)過程中?!?/p>
科研難,科研苦,那是什么讓董磊求索至今?“解決了這些具體困難后,當(dāng)你有幸觸及到關(guān)鍵問題的本質(zhì),找到了解決的路徑,看到這個(gè)世界運(yùn)轉(zhuǎn)某些尚不為人知的規(guī)律,所能收獲的巨大快樂是任何金錢、美食、美色都無法比擬的——所謂朝聞道夕死可矣,體驗(yàn)過發(fā)現(xiàn)的快樂后,你會對它上癮?!?/p>
董磊介紹,我國在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究是可以與世界先進(jìn)水平并肩的,但在臨床轉(zhuǎn)化方面,仍然落后于世界發(fā)達(dá)國家,比如日本人工培育出的角膜已經(jīng)用于眼疾患者的實(shí)驗(yàn)性治療,而美國做了首例人類移植豬心臟手術(shù)等等。“醫(yī)學(xué)研究的根本目的是治病救人,如果一項(xiàng)研究只能停留在實(shí)驗(yàn)室階段,就體現(xiàn)不出它的價(jià)值?!?/p>