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黃仕強(qiáng)在實(shí)驗(yàn)室觀察肌肉組織切片 黃仕強(qiáng)供圖

記者第一次見到黃仕強(qiáng)，是在中國科學(xué)院動物研究所(以下簡稱中科院動物所)的新區(qū)門口。這位35歲的研究員高高瘦瘦、步履輕盈，鼻梁上的眼鏡被明媚的陽光染成了茶色，鏡片后的眼睛笑成了一條線。

采訪當(dāng)日，正值北方“小年兒”。中科院動物所新院區(qū)剛剛竣工，樓道角落里還堆放著一些裝修材料。黃仕強(qiáng)早早將原實(shí)驗(yàn)室的大部分儀器搬了過來，給研究生們放了假，而他還要“再在所里干幾天”。

“節(jié)假日無休、加班加點(diǎn)，這是很多研究人員的狀態(tài)，很正常。”黃仕強(qiáng)說。

作為中科院動物所干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室干細(xì)胞再生與代謝研究組的組長，黃仕強(qiáng)長期致力于肌肉衰老等退行性疾病的機(jī)理研究，探索肌肉再生的奧秘，其多項研究成果發(fā)表在《科學(xué)》《自然醫(yī)學(xué)》等頂級國際期刊上。

近日，黃仕強(qiáng)的經(jīng)歷和成就征服了中國科學(xué)院的評委，被評為“2019中國科學(xué)院年度創(chuàng)新人物”。

29歲解開“青春”基因的奧秘

2005年，21歲的黃仕強(qiáng)背上行囊，遠(yuǎn)赴美國普林斯頓大學(xué)求學(xué)。大三時，他被選入諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主艾瑞克·威斯喬斯的實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊。

“在這個實(shí)驗(yàn)室里，我第一次在顯微鏡下看到在體外培養(yǎng)的果蠅胚胎，從一個單細(xì)胞發(fā)育成多細(xì)胞動物。這個神奇的過程，讓當(dāng)時的我感到十分震撼。”黃仕強(qiáng)回憶道。

2013年，29歲的黃仕強(qiáng)拿到了美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的博士學(xué)位。也是在那一年，他以第一作者的身份在《細(xì)胞》雜志上發(fā)表了有關(guān)Lin28調(diào)控干細(xì)胞代謝與組織再生的論文，解開了“青春”基因的奧秘。

“青春”基因——Lin28基因是一種存在于早期發(fā)育的正常干細(xì)胞和后期癌癥干細(xì)胞中的高表達(dá)干細(xì)胞因子。有學(xué)者認(rèn)為，病變的癌癥干細(xì)胞可能會影響癌癥病情進(jìn)展。因此，黃仕強(qiáng)想搞清楚，Lin28基因是否會提升癌癥干細(xì)胞的活躍度，進(jìn)而加重癌癥病情。

隨即，黃仕強(qiáng)開展了相關(guān)研究。某天，他偶然發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組的小鼠耳朵上的洞好像變小了。

當(dāng)時，小鼠被分為對照組和實(shí)驗(yàn)組兩組。對照組是正常小鼠，實(shí)驗(yàn)組是對Lin28基因進(jìn)行重新啟動過的小鼠。在實(shí)驗(yàn)組小鼠耳朵上打洞是給小鼠做標(biāo)記的常用辦法。

“耳洞變小，可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)組的小鼠耳洞在原有的基礎(chǔ)上，又長出了一圈組織。這是再生!”回憶起當(dāng)時的情景，黃仕強(qiáng)至今仍十分激動。

他立刻找到當(dāng)時與他做同一研究的搭檔朱浩醫(yī)師，兩人小心翼翼地捧起小鼠仔細(xì)觀察。他們進(jìn)行了大量的理論研究，同時還進(jìn)行了小鼠腳趾實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，被剪斷的小鼠腳趾，在Lin28基因的調(diào)控下再生了。

至此，黃仕強(qiáng)一顆懸著的心終于落地。他們將這一成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》雜志上，講述了Lin28基因如何通過調(diào)控代謝率，成功讓失去皮膚、毛發(fā)、軟骨、骨骼及軟組織的成年小鼠重新長出細(xì)胞組織。能使新組織再生，這意味著也許未來Lin28基因能對抗諸多老年退行性疾病。

31歲搞清肌肉萎縮的機(jī)理

2013年，博士畢業(yè)后，黃仕強(qiáng)進(jìn)入新加坡基因組研究所，他開始將目光投向肌肉萎縮領(lǐng)域。

對該領(lǐng)域的關(guān)注，源于黃仕強(qiáng)讀博時與朱浩的一次討論。那次，朱浩偶然提到，癌癥的并發(fā)癥有很多種，肌肉萎縮是其中被嚴(yán)重低估的一種。肌肉萎縮會導(dǎo)致人體機(jī)能大幅下降，很難再承受放化療等治療手段。

隨即，黃仕強(qiáng)有了一個初步的想法：癌癥會導(dǎo)致肌肉萎縮，人老了之后也會出現(xiàn)肌肉萎縮，如果搞清肌肉萎縮的機(jī)理，不就等于找到了對抗癌癥和衰老的“利器”?

當(dāng)時受限于既定的博士畢業(yè)設(shè)計方案，黃仕強(qiáng)只得暫時按下了這個尚不成熟的想法，全身心投入到Lin28的研究中。參加工作后，他終于有了足夠的時間，去搞清造成肌肉萎縮的原因。

2015年初，黃仕強(qiáng)對癌癥患者的肌肉標(biāo)本進(jìn)行了大規(guī)模基因組學(xué)、代謝組學(xué)分析，得到的結(jié)果卻令他幾近崩潰——由于得到的數(shù)據(jù)過于龐雜，對其的分析工作難以有效展開。

當(dāng)時相關(guān)研究還很小眾，大多數(shù)學(xué)者往往通過小鼠癌癥細(xì)胞系做一些簡單的生化實(shí)驗(yàn)，因此黃仕強(qiáng)能找到的參考資料很有限，同時數(shù)據(jù)分析工作一卡就是幾個月，研究陷入了停滯。

一次，黃仕強(qiáng)在和學(xué)生吃飯時，一個學(xué)生開玩笑說：“咱們被實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)搞得很煩躁，可能細(xì)胞自己也很‘煩躁’。”黃仕強(qiáng)突然靈光一現(xiàn)，細(xì)胞“煩躁”不就是一種應(yīng)激反應(yīng)嗎?要不要試一試?他知道，這種嘗試的背后也許是又一次零回報。

“前沿生物研究就是這樣，必須大膽猜測。我們得習(xí)慣屢戰(zhàn)屢敗，屢敗屢戰(zhàn)。”黃仕強(qiáng)說。

當(dāng)把應(yīng)激反應(yīng)的相關(guān)參數(shù)代入后，此前得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)與其吻合度較高，這給團(tuán)隊注入了一針強(qiáng)心劑。此后，他和學(xué)生每天給帶有癌癥細(xì)胞的小鼠注射安慰劑或能夠阻斷細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)的代謝藥物。

但一個星期后，兩組小鼠的體重幾乎沒有變化，這次會不會又失敗了?

“當(dāng)時我不死心，想著只要小鼠還活著，我們就要堅持下去，看看它到底是個什么結(jié)果。”黃仕強(qiáng)說。

近一個月后，小鼠的體重終于有了變化。與對照組小鼠干癟的機(jī)體相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠大腿上的肌肉格外明顯。細(xì)胞代謝應(yīng)激反應(yīng)果然是導(dǎo)致肌肉萎縮的關(guān)鍵要素之一。這次，黃仕強(qiáng)猜對了。

2016年，黃仕強(qiáng)團(tuán)隊將這項研究成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然醫(yī)學(xué)》雜志上。

36歲致力研制肌肉代謝藥物

2017年，黃仕強(qiáng)入職于中科院動物所。在這里，他繼續(xù)著他的夢想，以肌肉組織和多種動物為模型，研究肌肉再生和老化過程中的干細(xì)胞代謝。

如今，黃仕強(qiáng)將邁向36歲，而他的團(tuán)隊成員平均年齡只有26歲，他們將目光對準(zhǔn)老年群體。

“中國已步入人口老齡化社會，我們應(yīng)該更加關(guān)注老年群體，通過安全高效的科學(xué)手段，提高老年人的生活質(zhì)量。”黃仕強(qiáng)說，“今后，我們最想做的，就是找到肌肉在運(yùn)動后分泌的天然有益因子，將其制成藥物，讓那些無法進(jìn)行高強(qiáng)度鍛煉的老人、病人，獲得替代性健身效果，從而使其能抵抗退行性疾病。”

每天，黃仕強(qiáng)習(xí)慣于五六點(diǎn)起床，隨后翻看當(dāng)天更新的文獻(xiàn)。他熱衷于打網(wǎng)球、羽毛球等運(yùn)動，偶爾也蹲一蹲馬步。“這些運(yùn)動能讓我從快節(jié)奏的工作中剝離出來，冷靜地審視自己、反省自己。”他說。

塑造黃仕強(qiáng)自省性格的，是他的大學(xué)導(dǎo)師。

黃仕強(qiáng)至今常回想起導(dǎo)師艾瑞克·威斯喬斯送給自己的箴言——“要設(shè)計出最簡單、最精巧、最優(yōu)美的實(shí)驗(yàn)”。

設(shè)計實(shí)驗(yàn)是科研的第一步。在讀博期間乃至在后來的科研工作中，黃仕強(qiáng)堅持每日自省：實(shí)驗(yàn)方案是否達(dá)到了既簡單又精巧的標(biāo)準(zhǔn)，如果沒達(dá)到則要再次將腦海中演練過無數(shù)次的設(shè)計方案推理一遍、尋找漏洞。后來，他的實(shí)驗(yàn)方案連他的博士生導(dǎo)師、同行評委都挑不出毛病。

科研之外，黃仕強(qiáng)非常關(guān)注學(xué)生的心理狀況，喜歡請學(xué)生吃飯，和他們嘮家常。他也會在繁忙的工作之余，給妻子一個浪漫的驚喜。他總說，科研中的失敗肯定比成功多，失敗時要“佛系”一點(diǎn)，但在生活中，應(yīng)不負(fù)生命之春光。于紫月