潘巍峻在發(fā)布會現(xiàn)場 黃海華攝
做前人沒有做過的事情
如果科學(xué)研究要做30年,在起點(diǎn)處,應(yīng)該做什么?潘巍峻至今都很感念,從2012年初回國到7月建立獨(dú)立研究組的那段日子,當(dāng)時36歲的他每天都在思考這個問題,經(jīng)常輾轉(zhuǎn)反側(cè)。
漸漸地,“做前人沒有做過的事情”這一想法越來越清晰。在任由想象力信馬由韁時,他想到生命是個過程,有著許多紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象,究竟哪些是源頭性問題呢?人的一輩子和干細(xì)胞分化過程很相像,小的時候雖然什么都不會,但就像干細(xì)胞一樣未來有著許多可能,長大后扮演一個社會角色,就像造血干細(xì)胞分化變成不同的血液細(xì)胞。然而,造血干細(xì)胞的歸巢,盡管作為一個基本概念被提出已超過半個世紀(jì),國際上許多實(shí)驗(yàn)室也為之探尋過,卻始終沒有解析出個中機(jī)制。面對這一科學(xué)難題,潘巍峻躍躍欲試。要想看到不一樣的東西,就要在活體內(nèi)做細(xì)胞生物學(xué)研究,優(yōu)化或者打破原有的研究體系。
“我之前的研究并不涉及這個領(lǐng)域。”潘巍峻早年的研究方向偏重細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制研究,后期涉獵遺傳學(xué)和血管生物學(xué)研究,對于造血干細(xì)胞他是個“門外漢”。 也許是初生牛犢不怕虎吧,潘巍峻躊躇滿志地開啟了這一課題。從一開始,他就構(gòu)劃要有一個宏觀的研究視野,這也是有別于“從局部來推測整體”的國外實(shí)驗(yàn)室最大的不同。
事非躬親不知難,但他沒有想到會這么難。用什么成像手段來解析歸巢過程,需要大量對照和重復(fù)實(shí)驗(yàn),這就用了一年半時間。“當(dāng)時,并不知道前路在何方,有時也懷疑自己是否膽子太大了。”失敗,卻接踵而至。2014年,由于建立成像系統(tǒng)時沒有考慮到光毒性,產(chǎn)生了一些假象,潘巍峻總覺得有些什么不對勁,掙扎了三、四個月,最后下定決心優(yōu)化成像條件。
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2015年初,他們第一次在活體內(nèi)觀察到了造血干細(xì)胞的行為,眼前的景象“非常生動”,令整個團(tuán)隊(duì)為之振奮,經(jīng)仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)和文獻(xiàn)里描述的假設(shè)大不一樣,這讓他們更加欣喜。又經(jīng)歷了3年的不懈努力,2017年末他們把論文投給國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》,從投稿到接收僅用了6個月。
3個月差不多干了一年半的活
6個月的背后,是這支平均年齡27.2歲的團(tuán)隊(duì)長達(dá)6年的努力。實(shí)驗(yàn)最緊張的時候,潘巍峻和這項(xiàng)工作的核心攻關(guān)小組(博士研究生李丹彤、薛文志和李美)每天只睡4到6個小時,很多時候就連走路也在積極思索和規(guī)劃。在國外做博士后工作時,他和父母每周一次視頻通話,雷打不動,回到家鄉(xiāng)上海后因?yàn)槊β捣炊娒嫔倭恕?/p>
潘巍峻研究員及其核心研究團(tuán)隊(duì)(后排從左向右為此項(xiàng)研究成果的共同第一作者李美、李丹彤、薛文志。)
“黃色紙條寫著魚的出生日期,紅色紙條表明可多喂食,白色紙條是做實(shí)驗(yàn)的情況。”解放日報·上觀新聞記者跟著潘巍峻走進(jìn)斑馬魚實(shí)驗(yàn)平臺,聽他如數(shù)家珍。平臺搭建之初,潘巍峻也和學(xué)生們一道喂食、清洗魚缸,只要有新的實(shí)驗(yàn)“開張”,他總是親自給學(xué)生做示范。該研究涉及多個學(xué)科,潘巍峻就帶著學(xué)生廣泛地學(xué)習(xí)文獻(xiàn)和專業(yè)知識,或從有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室從頭學(xué)起。
“我經(jīng)常鼓勵學(xué)生和我討論問題,這時候往往會碰撞出思維的火花。”潘巍峻特意把自己的辦工桌設(shè)計(jì)成了會議桌,經(jīng)常在這里和學(xué)生們進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”。今年春節(jié)前,論文需要補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn),三位第一作者都向潘巍峻表示,春節(jié)就在實(shí)驗(yàn)室里過。由于要捕捉細(xì)胞分裂的精細(xì)化過程,往往需連續(xù)觀察十多個小時,學(xué)生們有時盯到凌晨6點(diǎn)還舍不得回去休息,因?yàn)樵绯?點(diǎn)還有其他實(shí)驗(yàn)需要做。“這個階段,我們用3個月差不多干了之前一年半的活。”
除了造血干細(xì)胞歸巢課題,潘巍峻手頭上的其他課題,也都和疾病有關(guān),比如血管退化問題。“很多人在研究血管新生,但很少有人研究血管退化。我們拿了納稅人的錢做研究,既要為生命科學(xué)提供理論基礎(chǔ),也應(yīng)該優(yōu)先選擇那些和人類健康有關(guān)的課題。”在他看來,不同學(xué)科之間,不應(yīng)有太多的邊界,關(guān)鍵是要找尋有價值的最基本的科學(xué)問題。
“我很慶幸自己在上海找到了最好的發(fā)展平臺。”潘巍峻感慨地說,其實(shí)在國外申請研究經(jīng)費(fèi)并不輕松,需要牽扯很多時間和精力,而他的實(shí)驗(yàn)室剛起步時就得到了支持,在最困難的2014年,他得到了上海市科委基礎(chǔ)重點(diǎn)項(xiàng)目的支持,到了2016年關(guān)鍵階段,他又得到了中科院“細(xì)胞命運(yùn)可塑性的分子基礎(chǔ)與調(diào)控”戰(zhàn)略先導(dǎo)計(jì)劃的支持,“正是有了這些支持,我才能沒有后顧之憂地去探尋科學(xué)問題。”