“中國生命科學(xué)十大進展”的科學(xué)家：讓孩子們領(lǐng)略生命科學(xué)的奧秘

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中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院第一屆全國優(yōu)秀高中生“生命色彩”夏令營!

　　被蚊子叮了，為什么會感覺癢？細胞的“凋亡”和“焦亡”有什么區(qū)別？戴在小鼠頭上，能在其活動時觀察大腦神經(jīng)活動狀態(tài)的精巧顯微成像系統(tǒng)是如何研制的……近日，10位獲得2020年“中國生命科學(xué)十大進展”的科學(xué)家及其團隊在江蘇南京與孩子們面對面，以有趣的報告形式，將我國2020年在生命科學(xué)領(lǐng)域取得的重大研究成果展現(xiàn)在中小學(xué)生面前，讓孩子們領(lǐng)略生命科學(xué)的無窮奧妙。
　　
　　1.小白鼠帶著跑的顯微鏡
　　
　　工欲善其事，必先利其器。高端科學(xué)儀器*和創(chuàng)新能力是原始創(chuàng)新的關(guān)鍵手段，歷來被認(rèn)為是我國的“弱項”。然而，北京大學(xué)程和平院士團隊卻在生命科學(xué)領(lǐng)域科研儀器上突破技術(shù)壁壘取得了重大創(chuàng)新成果——可以讓小白鼠帶著跑動的顯微鏡。這讓孩子們大嘆其精妙。
　　
　　該團隊的陳良怡研究員向大家介紹，這個“超時空分辨微型化雙光子熒光顯微鏡”重僅2.2克，大約相當(dāng)于3?；ㄉ椎闹亓?，小、輕、柔，可以戴在小鼠頭上而不影響其活動。此前科學(xué)家只能將小鼠頭部固定來進行研究，這個儀器讓我國科學(xué)家在世界上首次在小鼠自由活動狀態(tài)下獲取了清晰、穩(wěn)定的大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動情況，研究結(jié)果發(fā)表在2020年7月的《自然·方法》期刊，并申請了6項國家發(fā)明專利和1項國際專利。目前，來自德國馬普神經(jīng)生物學(xué)研究所、美國斯坦福大學(xué)等科研機構(gòu)的科學(xué)家準(zhǔn)備借助這個科研儀器開展研究。“國際上很多科學(xué)家已經(jīng)與程和平溝通，希望可以使用這個儀器?！敝袊茀f(xié)生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體副秘書長王小寧說。
　　
　　陳良怡告訴現(xiàn)場的中小學(xué)生們，他們“希望依靠這樣的原創(chuàng)技術(shù)，構(gòu)建一個大規(guī)模、并行化的成像平臺，從生命科學(xué)的個體式研究發(fā)展成工廠化、流水線式的科研平臺，從而形成支撐我國面向國際的腦科學(xué)研究體系?！标惲尖f，另一方面，這個顯微鏡未來還可以作為臨床醫(yī)療檢查用的內(nèi)鏡，例如可以幫助醫(yī)生更好地看到腫瘤的邊界，更準(zhǔn)確地切除腫瘤等。
　　
　　2.打開人類健康的希望之門
　　
　　“細胞焦亡”，中國科學(xué)院院士邵峰報告的這個關(guān)鍵詞引起了孩子們的竊竊私語：“焦亡？會不會寫錯了，難道不應(yīng)該是凋亡嗎？”但隨著報告的展開，大家明白“焦亡”與“凋亡”是兩種完全不同的細胞死亡過程，凋亡是正常的，而焦亡的細胞則會炸開，并釋放出促炎因子，讓人們出現(xiàn)發(fā)炎的病癥。那么，誰來決定細胞究竟是會焦亡還是凋亡？這是邵峰的研究內(nèi)容，他不僅揭示了決定細胞死亡方式的全新機制，還以此為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)了化療藥物引起副作用的重要原因，這項研究成果發(fā)表在2020年的《自然》雜志上。
　　
　　正值夏季，被蚊蟲叮咬后瘙癢難耐的苦楚人人都曾體驗，中科院上海神經(jīng)科學(xué)研究所孫衍剛研究員所帶來了“癢的奧秘”。這個報告，一下子引起了孩子們的興趣?！澳敲?，癢覺信息又是如何通過脊髓傳遞到大腦的？”從“癢”入手，孫衍剛介紹了他的團隊發(fā)表在2020年《科學(xué)》期刊上的《癢覺信息傳遞的神經(jīng)環(huán)路機制》這項神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的重要進展?！凹顾柚械囊环N神經(jīng)元將癢覺信息傳遞到脊髓投射神經(jīng)元，再進一步傳遞到大腦中的臂旁核這個部位，這是我們找到的癢覺信息進入大腦的第一站?！睂O衍剛說。
　　
　　“生命科學(xué)研究的終極目標(biāo)是提高人類生活質(zhì)量，改善健康水平?！?a target="_blank" href="/academy/detail/1892.html" title="昆明理工大學(xué)">昆明理工大學(xué)教授陳永昌的報告開宗明義，向大家申明了生命科學(xué)研究的意義。他來自季維智院士團隊，該團隊從基因角度對自閉癥進行了研究，并于2020年在國際頂級生物學(xué)期刊《細胞》上發(fā)表了研究成果。
　　
　　確如陳永昌所言，于2020年1月公布的2020年“中國生命科學(xué)十大進展”涉及在細胞學(xué)、遺傳學(xué)、基因?qū)W、病理學(xué)、植物安全、生殖健康等領(lǐng)域，既研究從遺傳基因角度如何防治水稻病害，也研究如何從細胞層面對抗癌藥物的副作用、肝癌的靶向治療等，主題幾乎都與人們的生活和健康息息相關(guān)。
　　
　　“這些成果不僅代表中國生命科學(xué)領(lǐng)域在2020年取得的重大進展，也是世界生命科學(xué)領(lǐng)域的重要成果，不僅揭示了生命的新奧秘，同時也為生命科學(xué)技術(shù)的開發(fā)、醫(yī)學(xué)新突破和生物經(jīng)濟的發(fā)展打開了新的希望之門。”中國科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體主席團在發(fā)布這十大進展時如是說。
　　
　　3.期待更多青少年加入創(chuàng)新隊伍
　　
　　邁入2020年，我國生命科學(xué)成果持續(xù)涌現(xiàn)：克隆猴“中中”和“華華”；基因編輯疾病模型豬；在國際上首次完成將真核釀酒酵母天然的16條染色體人工創(chuàng)造為有功能的單條巨大染色體……
　　
　　“生命科學(xué)是一門發(fā)展迅速、多學(xué)科交叉的科學(xué)，是當(dāng)代最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學(xué)之一?！敝袊茖W(xué)院院士饒子和在報告會上說，“近年來，我國科學(xué)家在生命科學(xué)領(lǐng)域取得了幾十項具有國際影響力的成就。目前，生命科學(xué)是我國在國際上最具有影響的科學(xué)領(lǐng)域之一?！?br/>　　
　　盡管如此，我國生命科學(xué)領(lǐng)域也存在著實驗耗材和科研設(shè)備嚴(yán)重依賴進口的情況。據(jù)王小寧估算，這個比例少說也在70%以上?！敖?0年來，我國生命科學(xué)領(lǐng)域確實取得了非常大的成就，但由于以前的基礎(chǔ)比較薄弱，在實驗耗材和科研設(shè)備的自主研發(fā)上仍有所欠缺。”王小寧說，近幾年國家開始重視，著力補上短板，例如程和平院士團隊所研發(fā)的超時空分辨微型化雙光子熒光顯微鏡。
　　
　　“我們需要更多的創(chuàng)新成果，未來的生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要更多青年創(chuàng)新人才。”在王小寧看來，生命科學(xué)被視作新世紀(jì)發(fā)展最為活躍、迅速的學(xué)科之一，有望在未來科技及產(chǎn)業(yè)革命中，率先取得重要突破。他介紹，在中國科協(xié)指導(dǎo)下，我國生命科學(xué)領(lǐng)域成立了生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體，這是一個囊括中國動物學(xué)會、中國細胞生物學(xué)學(xué)會、中國遺傳學(xué)會等22個生命科學(xué)領(lǐng)域全國學(xué)會的學(xué)術(shù)聯(lián)合體。這個新興的聯(lián)合體從2020年開始，開展中國生命科學(xué)十大進展的評選活動，每年也會邀請獲選的科學(xué)家及團隊面向青少年群體開展科普報告會。
　　
　　在這次報告會中，一名8歲的小女孩在聆聽了四川農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陳學(xué)偉的《水稻“抗癌”新因子bsr-d1》報告后問道：“稻瘟病是不是細菌？如果是細菌，可不可以有其他細菌來抵抗它，然后一起消失呢？”陳學(xué)偉為這個小朋友的想象力而驚喜：“她提出的，基本就是生物農(nóng)藥的概念?！?br/>　　
　　“我們希望讓更多青少年學(xué)子接觸生命科學(xué)研究的奧妙，加深他們對科技前沿研究的了解，在他們心中種下熱愛科學(xué)的種子，吸引更多人才加入科技創(chuàng)新的隊伍。這場報告把最佳提問者獎發(fā)給了兩個小學(xué)生，既是意外，也是驚喜！”王小寧說。

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