《人民日?qǐng)?bào)》2025年2月13日6版 版面截圖
張辰宇在做實(shí)驗(yàn)。受訪者供圖
原題:南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)張辰宇從事生物前沿研究二十余載——
探尋細(xì)胞深處的奧秘(講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神)
人物小傳
張辰宇,1966年10月生,南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng),國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者。主要研究生物醫(yī)藥的基礎(chǔ)和應(yīng)用,長(zhǎng)期從事非編碼小RNA(核糖核酸)的研究。在國(guó)際上率先發(fā)現(xiàn)“細(xì)胞外小RNA”,證明其具有與蛋白質(zhì)、細(xì)胞內(nèi)核酸迥異的作用方式和生物功能,開(kāi)辟了相關(guān)研究和應(yīng)用新領(lǐng)域;系統(tǒng)證明細(xì)胞外小RNA的醫(yī)學(xué)價(jià)值,相關(guān)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。
2024年6月,2023年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉,南京大學(xué)張辰宇團(tuán)隊(duì)的“細(xì)胞外小RNA原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)、功能與應(yīng)用”項(xiàng)目獲得國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
從在國(guó)際上率先發(fā)現(xiàn)“細(xì)胞外小RNA”、證明其具有特殊的生物功能,到創(chuàng)新以細(xì)胞外小RNA圖譜為基礎(chǔ)的疾病診斷范式、不斷實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化落地——幾十年來(lái),張辰宇從無(wú)到有找到了全新的科研領(lǐng)域,不斷拓展人們對(duì)生命科學(xué)的認(rèn)知。
懷著濃厚興趣開(kāi)啟科研之路
1966年,張辰宇出生在一個(gè)教師之家。祖父、祖母、母親都是教師,父親張乃通是我國(guó)著名通信技術(shù)專家、中國(guó)工程院院士。長(zhǎng)輩對(duì)科研的熱愛(ài),深深影響著他。
1982年,張辰宇考入哈爾濱醫(yī)科大學(xué)。接觸臨床專業(yè)后,張辰宇發(fā)現(xiàn)了生命科學(xué)的魅力,并產(chǎn)生濃厚興趣。此后,他前往國(guó)外深造。在10多年留學(xué)過(guò)程中,他接受了嚴(yán)格的現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究訓(xùn)練,為未來(lái)的科研工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2001年,張辰宇放棄了國(guó)外頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的職位,回國(guó)就職于南京大學(xué)。他說(shuō):“我從小受到的家庭教育,就是以國(guó)家利益為重。”2002年起,張辰宇出任南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng),并啟動(dòng)了自己在國(guó)內(nèi)的研究。
RNA是把遺傳信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的“信使”。上世紀(jì)70年代,研究人員發(fā)現(xiàn),RNA也有蛋白質(zhì)的部分功能。在研究中,張辰宇發(fā)現(xiàn),在心肌細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞里有一種線粒體上的蛋白,能夠檢測(cè)到完整的信使RNA,卻檢測(cè)不到對(duì)應(yīng)的蛋白。
為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?為此,張辰宇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)查閱了國(guó)內(nèi)外各種資料,并開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室里做相關(guān)研究尋找答案。2003年,國(guó)外的一個(gè)學(xué)者發(fā)現(xiàn),哺乳動(dòng)物細(xì)胞中有這種非編碼小RNA,只是阻止了蛋白質(zhì)的翻譯。張辰宇意識(shí)到,這很有可能解釋了此前他在研究中的困惑。
2004年起,他著手帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)證明,先前的想法沒(méi)有錯(cuò):心肌細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞中的特異小RNA抑制了該蛋白質(zhì)的翻譯表達(dá)。這也是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展的小RNA研究。
大膽猜想開(kāi)辟全新領(lǐng)域
在驗(yàn)證猜想之后,張辰宇又繼續(xù)把研究往更深入推進(jìn),不斷探尋細(xì)胞深處的奧秘。當(dāng)時(shí),學(xué)界認(rèn)為,RNA分子不能在細(xì)胞外環(huán)境穩(wěn)定生存,從而不具有生物學(xué)功能。然而,通過(guò)對(duì)小RNA進(jìn)化規(guī)律的深入分析,張辰宇大膽提出猜想:會(huì)有小RNA在細(xì)胞外穩(wěn)定存在,并具有特定的生物學(xué)功能嗎?
但當(dāng)他提出這個(gè)想法時(shí),許多人都認(rèn)為幾乎不可能。
2007年,張辰宇開(kāi)始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證猜想。有團(tuán)隊(duì)成員曾質(zhì)疑:我們是不是在沿著錯(cuò)誤的方向前進(jìn)?
“科學(xué)的真相需要在研究中不斷探尋?!睆埑接罟膭?lì)團(tuán)隊(duì)成員。隨著第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功,大家信心倍增。
2008年,張辰宇團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)生物學(xué)期刊《細(xì)胞研究》雜志發(fā)表關(guān)于“小RNA可在人類和動(dòng)物的血清和血漿中穩(wěn)定存在”的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn),引發(fā)了學(xué)界轟動(dòng)。由此,張辰宇及團(tuán)隊(duì)開(kāi)創(chuàng)的“細(xì)胞外小RNA”生命科學(xué)新研究領(lǐng)域,被《自然》雜志稱為是“改變生物學(xué)研究范式”的發(fā)現(xiàn)和研究。
“還有太多的謎題等待著我去解開(kāi)。”有了階段性成果,張辰宇并沒(méi)有停下腳步,而是繼續(xù)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)埋頭做研究。在他們的堅(jiān)持下,“細(xì)胞外小RNA”這個(gè)從無(wú)到有建立起來(lái)的新領(lǐng)域,朝著生物前沿探索方向不斷深入。
“回頭想想當(dāng)時(shí)的那個(gè)猜想,與其說(shuō)是靈感一閃的結(jié)果,不如說(shuō)是一步一個(gè)腳印、環(huán)環(huán)相扣的過(guò)程?!睆埑接钫f(shuō),科學(xué)研究本就不是一條平坦的道路,原創(chuàng)性、顛覆性的發(fā)現(xiàn)剛開(kāi)始難免會(huì)引發(fā)爭(zhēng)議,只要成果立得住腳,漸漸就會(huì)被大家所接受。
推動(dòng)更多成果轉(zhuǎn)化落地
在南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院展廳玻璃柜中,記者看到一個(gè)小方盒。張辰宇介紹,這是他們團(tuán)隊(duì)科研成果落地的第一個(gè)產(chǎn)品:診斷試劑盒。
“生命科學(xué)研究有其特殊性,要將‘從0到1’的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為對(duì)醫(yī)學(xué)有幫助的技術(shù)產(chǎn)品,才能讓百姓受益?!睆埑接钫f(shuō)。
2011年,張辰宇團(tuán)隊(duì)繪制出首個(gè)基于細(xì)胞外小RNA的人類疾病圖譜,并在此基礎(chǔ)上建立了疾病診斷新范式——通過(guò)檢測(cè)特定血清中的小RNA濃度和表達(dá)譜,來(lái)診斷疾病、預(yù)測(cè)疾病的轉(zhuǎn)歸與復(fù)發(fā),判定用藥的精準(zhǔn)療效。張辰宇還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出“新一代小RNA”體內(nèi)遞送技術(shù),使得相關(guān)成果的大規(guī)模臨床應(yīng)用成為可能,治療神經(jīng)退行性疾病的新藥已獲批臨床應(yīng)用……越來(lái)越多研究正朝著實(shí)際應(yīng)用不斷邁進(jìn)。
做科研,搞轉(zhuǎn)化,還要處理教學(xué)與行政工作。時(shí)間如何分配才能統(tǒng)籌兼顧?
“其實(shí),科研、教學(xué)與學(xué)院管理之間是相輔相成的,不是對(duì)立和排斥的。”張辰宇從自身科研經(jīng)歷出發(fā),鼓勵(lì)學(xué)院更多教師做好基礎(chǔ)研究、促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化、重視人才培養(yǎng)。
“過(guò)去20多年,我國(guó)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展非????!被赝哌^(guò)的科研之路,張辰宇驕傲地說(shuō),一批批科研工作者在找到真正感興趣領(lǐng)域的同時(shí),也悄然改變著世界科研格局,“作為中國(guó)科學(xué)家,我們正不斷開(kāi)辟新領(lǐng)域、拓展新課題,為提升我國(guó)綜合科研實(shí)力作出積極貢獻(xiàn)?!?/p>
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