回國六年,帶領(lǐng)一支平均年齡只有27.2歲的年輕團(tuán)隊(duì),在世界上首次揭秘造血干細(xì)胞歸巢機(jī)制。年僅42歲的中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究院研究員潘巍峻昨天在接受媒體采訪時(shí),特別感謝中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院為青年科學(xué)家營造的良好科研環(huán)境,這是他成功挑戰(zhàn)國際重大科學(xué)課題的關(guān)鍵因素之一。曾在美國學(xué)習(xí)、工作多年的潘巍峻感慨道:“這樣的知遇,只有中國才有。”
科研微環(huán)境,重塑科研命運(yùn)
本科打下扎實(shí)的化學(xué)、數(shù)學(xué)基礎(chǔ),后又涉足生物學(xué)、藥學(xué),多重知識背景在潘巍峻身上交叉。2009年,在美國國立衛(wèi)生研究院工作時(shí),潘巍峻心生好奇:幾乎所有實(shí)驗(yàn)都是離開生命體實(shí)施的,那么,這些生命大分子在體內(nèi)活著的時(shí)候是怎樣工作的呢?
不過,要實(shí)現(xiàn)活體觀察,實(shí)驗(yàn)難度非常大,誰來支持潘巍峻“闖一闖”?就在這時(shí),他的碩士、博士學(xué)位導(dǎo)師,中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院院長李林院士遞來了橄欖枝。
2010年,中國科學(xué)院啟動“創(chuàng)新2020”工程。經(jīng)歷了從2000年開始的一輪打破沉寂的飛躍,上海的生命科學(xué)研究開始邁入向世界前沿挺進(jìn)的新階段。
作為上海生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的領(lǐng)頭羊,中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院需要充滿理想與闖勁的年輕科學(xué)家。潘巍峻未曾想到,自己回國建立實(shí)驗(yàn)室的過程如此順利:尚在美國的他開列了一份實(shí)驗(yàn)室能力清單,2012年7月回國時(shí),這些儀器已經(jīng)到位,兩名研究生也已招收入學(xué)……
六年來,寬松的考核、穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)支持,讓潘巍峻幾乎沒有后顧之憂,他只需一心撲在研究上。“這樣的知遇,只有中國才有。”他說,在上海生命科學(xué)研究院的“微環(huán)境”中,他重塑了自己的科研路途——不再延續(xù)美國博士后期間的研究方向,開始闖蕩活體觀測分子生命現(xiàn)象的學(xué)科前沿。
為了觀察斑馬魚胚胎中造血干細(xì)胞的行為,潘巍峻幾乎用遍了上海生命科學(xué)研究院所有性能最好的顯微鏡。得益于院內(nèi)大型先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的共享平臺,他幾乎不用走出大院,就能用到最適合的科研儀器。
2014年,中國科學(xué)院啟動四類機(jī)構(gòu)改革,進(jìn)一步為科研松綁,營造有利于沖擊世界科技前沿的科研環(huán)境。潘巍峻的課題又適時(shí)獲得中國科學(xué)院細(xì)胞命運(yùn)可塑性先導(dǎo)專項(xiàng)的支持。“這是一枚布局在腫瘤微環(huán)境的基礎(chǔ)研究棋子。作為源頭創(chuàng)新,將對今后的研究和疾病干預(yù),乃至健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展,產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。”作為該先導(dǎo)專項(xiàng)領(lǐng)銜人,李林對此寄予厚望。
自己研發(fā)儀器,做最好的科研
工欲善其事,必先利其器。“或許只有回國,才能有今天的發(fā)現(xiàn)。”潘巍峻為自己當(dāng)年的決定感到慶幸。
觀察造血干細(xì)胞在活體內(nèi)的行為,想法看似簡單,但實(shí)現(xiàn)起來難度非常大。實(shí)驗(yàn)設(shè)備必須能像衛(wèi)星俯瞰地面一樣具有宏觀觀測能力,同時(shí),還要能深入細(xì)致地以微米級精度,連續(xù)十幾個(gè)小時(shí)觀測細(xì)胞行為。
“我們試遍了所有顯微鏡,最后使用的激光共聚焦掃描顯微鏡是蔡司公司在中國最高配置的顯微鏡。”潘巍峻說,即使這樣仍然不夠,當(dāng)他們需要重建造血干細(xì)胞歸巢血管的三維精細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí),不得不對這臺最高配置的顯微鏡再次進(jìn)行軟件和硬件升級。
他打了一個(gè)比方,這就好像在戰(zhàn)場上,如果用的都是對方提供的武器,顯然在關(guān)鍵戰(zhàn)役中無法取勝,只有擁有自己研制的秘密武器,才可能出奇制勝。
為此,去年初,潘巍峻與中國科學(xué)院蘇州醫(yī)學(xué)工程研究所合作,共同開發(fā)微小模式動物高速分選及三維活體成像系統(tǒng)。利用這臺世界上獨(dú)一無二的設(shè)備,未來科學(xué)家能對斑馬魚這樣的模式動物進(jìn)行遺傳篩選、藥物篩選,實(shí)現(xiàn)長時(shí)程、高分辨、高通量的活體成像,并進(jìn)行圖形識別。
“在這次造血干細(xì)胞活體成像的探索中,為了值守實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù),幾位研究生連續(xù)幾天24小時(shí)三班倒,一天只能睡三四個(gè)小時(shí)。”潘巍峻說,每三四十秒就產(chǎn)生35幅高清圖像、五六分鐘就完成8至12個(gè)胚胎成像,如果能擁有自動化程度更高的儀器,將可進(jìn)一步提高效率,為更復(fù)雜的活體觀測打下基礎(chǔ)。
昨天的新聞發(fā)布會上,《自然》雜志資深編輯娜塔莉·波特通過視頻表示,中國近年來基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)一直在增加,中國的科研實(shí)力越來越強(qiáng)。潘巍峻相信,回國后選擇的這條挑戰(zhàn)前沿的科研之路會越走越順暢。
■首席記者 許琦敏