探索「不老之路」的人——記2019年中國科學院年度創新人物黃仕強

2020-04-17   中國科學報

作者 | 任芳言

黃仕強身上的故事很多。

他在新加坡長大,先後從普林斯頓、哈佛醫學院畢業,從小卻受中華文化薰陶;他對實驗細節的把控極為嚴格,但實驗技能絕不是他最看重的科研品質;他的課題組專注於如何對抗衰老,這充滿奧秘,也跟每個人息息相關。

黃仕強

衰老意味著代謝紊亂、免疫力降低、基因突變增多,這些都是疾病產生的根源。

在中國科學院動物研究所幹細胞再生與代謝研究組,研究員黃仕強與一群年輕人致力於探索抵抗糖尿病、肥胖、肌肉衰減等退行性疾病的方法——這些疾病可能都是衰老帶來的後果。

抗衰老不一定是單純延長壽命。「我們更關注的是延長高質量的生活時間。」黃仕強告訴《中國科學報》。

捕獲「偶然」發現再生基因

在學生眼中,這位「80後」導師時間觀念很強、做起事來很拼。因為黃仕強深知:只有做好準備,才能更好地抓住機遇。

2013年,還在哈佛醫學院讀博的黃仕強就捕獲過一次偶然。

當時致力於腫瘤研究的他,發現實驗室總有幾隻小鼠的耳洞癒合速度特別快(為區分實驗組和對照組,給小鼠打耳洞是常用的標記方式),而這些鼠體內的Lin28基因恰恰都被過表達了。這一現象引起了黃仕強的注意。

在此之前,Lin28被懷疑是原癌基因。許多得腫瘤的人,該基因的表達都有異常。

進一步研究後,黃仕強發現Lin28能促進細胞代謝——組織受損後,幹細胞會啟動,當在幹細胞過表達Lin28時,組織修復會明顯加快。

而且,不只是軟骨幹細胞,黃仕強等人發現,Lin28對毛囊、皮膚、骨骼、肌肉等組織都有類似作用。

因為發現Lin28的再生功能,29歲的黃仕強以第一作者身份在《細胞》上發表研究成果,他的名字為更多人知曉。

除了再生功能,黃仕強還發現Lin28能促進代謝效率。

當小鼠肌肉乾細胞中的Lin28被激活,其攝入高脂肪飼料後,代謝速度比普通小鼠更快、得糖尿病的風險更低。

種種跡象表明,人們對Lin28的理解還有待加深。

「實驗發現,如果只在肝臟里過表達Lin28,小鼠較容易得肝癌,但如果在全身過表達,小鼠的再生能力和代謝率反而加速,癌症風險會降低。這是非常神奇、有意思的地方。」黃仕強的博士生王鵬告訴《中國科學報》。

意外和顛覆在科研中常常出現。對此,黃仕強強調:「若做好準備,就能好好利用隨機性,否則就會被隨機性打倒,懷疑是誤差、是實驗做得不好。」

死磕」規律問底肌肉萎縮

回顧Lin28的發現,黃仕強坦言「很直觀」「數據很好分析」。但更多的日子裡,他需要在紛繁的現象中找出規律,將龐雜的數據捋清楚。

2016年,黃仕強等人在《自然—醫學》上發表的封面文章揭示了肌肉衰減的關鍵因素:脂肪酸的異常代謝。這一結論就是與實驗數據苦苦纏鬥換來的。

肌肉對整個機體的能量供應至關重要。許多患有癌症和慢性病的人會變得瘦且虛弱,無法承受放化療,甚至普通病菌感染。

這是因為他們的肌肉在疾病過程中發生了衰減。

若能找出肌肉衰減的原因,就能更好地理解癌症和老年性退化疾病導致身體虛弱的機理,更快找到抗衰老藥物。

說干就干,黃仕強先從基因、代謝等角度分析癌症患者的肌肉樣本,又與合作者討論了一個多月,設計出一個既可行又涵蓋臨床重要指標的研究模型。

之後近半年,拿到數據的黃仕強開始「死磕」。

他整天盯著螢幕,把找到的變化都標出來,頻頻出現的脂肪酸氧化引起了他的注意。

脂肪酸是不是過度氧化而導致代謝應激,引發了肌肉萎縮?實驗樣本中的確出現了許多應激反應。

如果能阻止脂肪酸過度氧化,肌肉還會飛快地萎縮嗎?

為了驗證這一想法,黃仕強開始給小鼠注射阻斷氧化的藥物。

事實證明,他對了。當脂肪酸不再過度氧化,小鼠的體重和肌肉質量明顯改善。

脂肪酸過度氧化時,產生的代謝應激會導致蛋白質含量下降,引發肌肉萎縮。因此,蛋白質含量高低是驗證藥物療效的關鍵。為了證實假設成立,黃仕強和他的學生把實驗重複了無數次。

「我們當然會累,但我們更關心能不能解決問題。」在黃仕強看來,他從事的研究領域令人著迷。

因為每項發現、每次突破都意味著離解決某種人類疾病又近一步。「哪怕是走一段長遠的路,但我能看到這條路是可以走完的。」帶著這股衝勁兒,黃仕強的成果屢次登上《細胞》《科學》等重磅刊物。

不過,什麼樣水平的成果才能登上頂刊,並不是黃仕強最關注的。在他看來,頂刊的影響力固然有利於推廣,但做研究不應被其所束縛。「能把一個突破做得好,做得徹底、完善,才是更重要的。」

「推己及人」言傳身教

許多西方人對亞裔有刻板印象:戴眼鏡、會讀書,多少會點功夫……黃仕強每條都中:戴一副深色鏡片的框架鏡,以年級第一的成績從普林斯頓大學畢業,工作繁忙時還會在辦公室扎扎馬步。

但帶起學生來,黃仕強卻一點不刻板。

2017年,黃仕強初到中國科學院動物研究所。

自己是典型的尖子生,但在招學生時,他卻從不以成績好壞、實驗技能優劣為唯一標準。

因為他覺得,科研能力出色與否並不能完全體現在考試成績上。

「學習時,課本是死的,這跟真的去探索科研問題有一定區別。研究做得好不好,更重要的不是你當時的成績,而是背後的態度。」黃仕強說。

組裡年輕人多,學生有了新點子,黃仕強會仔細和他們討論。

「如果只有點子,但不懂怎麼執行,很容易變成紙上談兵。可如果一味做實驗而不注意其他可能性、不去看大方向,很容易變成鑽牛角尖。我作為過來人,懂得什麼時候應該退一步思考,也知道什麼時候別想太多,先把事做成。」

學生眼中,黃仕強是這樣的:「他自己本身就很拼,而且努力程度至少是我們的很多很多倍。」「我們課題組最大的特色就是黃老師自己。」

學生廣璐記得,黃仕強喜歡和各種人討論,希望把研究成果應用到臨床。

他在探索疾病機理與治療策略的路上孜孜不倦,不辜負年華的種種付出,潛移默化地影響著學生。

黃仕強的祖籍是福建,雖然在新加坡長大,但因為家庭文化氛圍薰陶,他總用「回國」形容加盟中國科學院動物研究所這件事。

而深思熟慮回國的理由之一,正是為了完成祖輩的心愿。

「目前看來不後悔。」他笑著說。現階段,黃仕強還有個心愿:認真培養人才。「我想先把每個人的能力提升起來,增強他們的自信心,畢竟他們的研究生涯才剛剛開始。」

《中國科學報》 (2020-04-17 第1版 要聞)

編輯 | 趙路

排版 | 郭剛