閻錫蘊(yùn)(右)與楊東玲討論工作。
他們是“有肝膽之人”,,為了高效“共事”,,便開始鉆研對(duì)方的學(xué)科,不斷磨合,,嘗試從對(duì)方角度理解問題,,“從無字句處讀書”,實(shí)現(xiàn)了學(xué)術(shù)上的創(chuàng)新,。
■本報(bào)記者 王慶
“Hidden talent”——在同行的眾多贊譽(yù)中,,閻錫蘊(yùn)對(duì)這一評(píng)價(jià)感觸最深。
那是2007年,,她發(fā)現(xiàn)世界首例納米模擬酶的成果發(fā)表在納米科技頂級(jí)期刊《自然·納米技術(shù)》上,,該領(lǐng)域的專家曼努爾·佩雷斯(J.Manuel Perez)在同期配發(fā)的專題評(píng)述中對(duì)該成果做出了上述評(píng)價(jià)。
“Hidden talent”意為“蘊(yùn)藏的才能”,,恰好與閻錫蘊(yùn)的名字存在某種微妙的聯(lián)系,。一方面,作為中國科學(xué)院生物物理研究所(以下簡(jiǎn)稱生物物理所)蛋白質(zhì)與多肽藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,,她蘊(yùn)含的學(xué)術(shù)才能逐步展現(xiàn),;另一方面,她和團(tuán)隊(duì)也正在努力地將科研成果的潛能轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用產(chǎn)品,。
“一種試劑,,一個(gè)新藥”
走進(jìn)閻錫蘊(yùn)的辦公室,能夠感受到一股人文氣息,書法和繪畫作品裝點(diǎn)著她常年工作的地方,。
閻錫蘊(yùn)是我國生物物理學(xué)奠基人貝時(shí)璋的弟子,。上世紀(jì)80年代,貝時(shí)璋推薦閻錫蘊(yùn)赴德國海德堡大學(xué)深造,。在那里,,她獲得了醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。
屋內(nèi)可以看到師徒二人的合影以及貝先生贈(zèng)與她的題詞,。在多幅字畫作品當(dāng)中,,有一幅正對(duì)著閻錫蘊(yùn)的辦公桌,上書“與有肝膽人共事,;從無字句處讀書”,。閻錫蘊(yùn)坐在電腦前隨時(shí)就能看到,這是她的座右銘,。然而,,踐行這句話卻并不容易。
這位醫(yī)學(xué)出身的生物學(xué)家近年來熱衷于跨學(xué)科研究,。例如,,去年她作為第一完成人與團(tuán)隊(duì)成員合作獲得了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),該榮譽(yù)所涉及的科研項(xiàng)目橫跨醫(yī)學(xué),、藥劑學(xué),、化學(xué)、物理學(xué),、生物學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,。
“創(chuàng)新難,跨學(xué)科合作創(chuàng)新更難,。”閻錫蘊(yùn)對(duì)《中國科學(xué)報(bào)》記者說,,“雖然大家說的都是中文,,但卻不是一套語言。比如,,研究生物的說‘表達(dá)’,,研究物理的說‘表征’,一開始互相之間很難溝通,、理解,。”
然而,,他們是“有肝膽之人”,,為了高效“共事”,便開始鉆研對(duì)方的學(xué)科,不斷磨合,,嘗試從對(duì)方角度理解問題,,“從無字句處讀書”,實(shí)現(xiàn)了學(xué)術(shù)上的創(chuàng)新,。
然而,,閻錫蘊(yùn)及其團(tuán)隊(duì)并不滿足于僅在學(xué)術(shù)層面獲得突破。
談及夢(mèng)想,,她將其概括為“One Kit, One Drug”(一種試劑,,一個(gè)新藥),也就是將其科學(xué)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為一種診斷試劑和一個(gè)創(chuàng)新藥物,。這是其目前工作的兩大重心,。
發(fā)現(xiàn)納米“新星”
過氧化物酶是重要金屬蛋白酶,廣泛應(yīng)用于化工,、食品,、農(nóng)藥、醫(yī)學(xué),、環(huán)境和工業(yè)等領(lǐng)域,。
閻錫蘊(yùn)發(fā)現(xiàn)過氧化物酶可以有更好的替代品——氧化鐵在納米尺度具有類似過氧化物酶的催化特性,其催化效率,、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和催化機(jī)制與天然酶相似,。
這一發(fā)現(xiàn)曾使她和她的伙伴感到驚奇。因?yàn)閺某WR(shí)來看,,氧化鐵被認(rèn)為是一種惰性物質(zhì),,不可能具有酶的生物效應(yīng)。她把該發(fā)現(xiàn)告訴中國科學(xué)院院士,、著名納米科學(xué)家解思深的時(shí)候,,對(duì)方幽默地提醒她:“你沒‘詐和’吧?”
要知道,,科研人員由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)?shù)仍螂y免會(huì)得出一些錯(cuò)誤結(jié)論,。
為了證實(shí)上述發(fā)現(xiàn),她讓3位學(xué)生背靠背做盲試,,在同樣的條件下重復(fù)做實(shí)驗(yàn),,得出的是相同的結(jié)果。
深入研究后,,她發(fā)現(xiàn),,上述催化反應(yīng)發(fā)生在磁納米粒的表面,受諸多因素影響,,其中Fe2+/Fe3+轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵,,而且粒徑越小催化效率越高,,這種尺度效應(yīng)正是納米科學(xué)研究的核心問題。
更重要的是,,閻錫蘊(yùn)發(fā)現(xiàn)其催化效率高,,而且穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì),、可大規(guī)模生產(chǎn),。這些特點(diǎn)不僅彌補(bǔ)了天然酶昂貴且不穩(wěn)定的弱點(diǎn),還克服了以往模擬酶催化效率不高的問題,。
據(jù)此,,她提出納米模擬酶的概念,發(fā)表于《自然—納米技術(shù)》雜志,,引起醫(yī)學(xué),、物理學(xué)、化學(xué),、材料學(xué)等領(lǐng)域的關(guān)注,,被認(rèn)為是模擬酶研究領(lǐng)域的重要突破。
基于納米模擬酶的發(fā)現(xiàn),,她發(fā)明了多種新技術(shù),,并將其應(yīng)用于醫(yī)學(xué)成像、環(huán)境治理和農(nóng)藥檢測(cè)等領(lǐng)域,。
特別是,,她利用納米模擬酶發(fā)展了腫瘤診斷新技術(shù)。通過與臨床醫(yī)生的合作,,檢測(cè)了近千例腫瘤標(biāo)本,,結(jié)果與常規(guī)免疫組化一致,其敏感性和特異性較高,,而且簡(jiǎn)便快速,,尤其是突破了免疫組化法依賴于昂貴抗體的限制。
為了將納米模擬酶轉(zhuǎn)化為腫瘤診斷試劑,,閻錫蘊(yùn)特別邀請(qǐng)有著多年試劑研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)的張德璽加入團(tuán)隊(duì),。此前,張德璽已在試劑企業(yè)擔(dān)任高管多年,,熟知試劑科研成果轉(zhuǎn)化的難點(diǎn)及其突破方法。
目前,,張德璽正與團(tuán)隊(duì)成員一道逐步推進(jìn)納米模擬酶腫瘤診斷試劑的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化工作,。
研制抗癌新藥
閻錫蘊(yùn)夢(mèng)想的另一半是研發(fā)出一種新藥。
研發(fā)新藥有多難,?曾有位業(yè)內(nèi)人士這樣說過,,“十一五”和“十二五”期間,,國家投入了數(shù)億元,航母下水了,,飛船上天了,,但我們的新藥在哪里?
醫(yī)學(xué)出身的閻錫蘊(yùn)覺得,,應(yīng)該努力把自己的研究成果轉(zhuǎn)化成新藥,,她愿意為此一試,并且在腫瘤治療方面找到了突破口,。
腫瘤發(fā)展依賴于血管提供營養(yǎng)和轉(zhuǎn)移路徑,,阻斷血管供給是腫瘤治療新策略,其關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)腫瘤血管標(biāo)志物,。Avastin是目前國際上唯一阻斷腫瘤血管的抗體藥物,,其靶點(diǎn)是血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)。
閻錫蘊(yùn)在國際上首次發(fā)現(xiàn)了CD146是腫瘤血管新靶點(diǎn),,其抗體能阻斷腫瘤血管,,抑制肝癌、胰腺癌,、黑色素瘤等多種癌的生長和轉(zhuǎn)移,,該成果以封面論文形式發(fā)表于《血液》雜志。
隨后她又證明CD146抗體,、siRNA和CD146EC-KO敲除均抑制腫瘤血管生成,。這些已成為提出CD146腫瘤血管新靶點(diǎn)的最初實(shí)驗(yàn)證據(jù),被同行廣泛引用,。
隨著研究的深入,,閻錫蘊(yùn)發(fā)現(xiàn)CD146是目前已知最重要的促血管生成因子VEGF受體的共受體,無論是CD146抗體還是CD146EC-KO敲除均抑制VEGF誘導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)及血管生成,。特別是聯(lián)合使用CD146抗體,,能顯著提高對(duì)Avastin原本不敏感的胰腺癌和黑色素瘤的療效,降低其副作用,。
這一發(fā)現(xiàn)再次發(fā)表于《血液》雜志,,同期配發(fā)專題評(píng)述,認(rèn)為該研究豐富了人們對(duì)腫瘤血管藥物作用機(jī)理的認(rèn)識(shí),。
此外,,她還證明了CD146促腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制,開發(fā)CD146人源化抗體藥物,,完成了抗體人源化和親和力成熟工作,。
國際著名抗體藥物研發(fā)機(jī)構(gòu)MRCT經(jīng)過嚴(yán)格考察,認(rèn)為該抗體作用機(jī)理明確,,有望成為新的腫瘤抗體藥物,,并與生物物理所簽訂合作協(xié)議,。
她也因此被推薦為國家“863”計(jì)劃“腫瘤抗體藥物”重大項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
對(duì)于科研成績,,閻錫蘊(yùn)多次表示這都是團(tuán)隊(duì)合作的結(jié)果,。而且她很注重培養(yǎng)年輕科學(xué)家,特別向記者介紹了抗體藥物研發(fā)團(tuán)隊(duì)中的年輕成員王飛,。剛剛博士畢業(yè)的他已開始在團(tuán)隊(duì)中擔(dān)起重任,。
采訪過程中,閻錫蘊(yùn)團(tuán)隊(duì)的重要成員楊東玲向記者出示了國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)證書,。這比普通尺寸都要大得多的證書似乎是對(duì)科研者付出的某種回報(bào),。
不過,對(duì)于閻錫蘊(yùn)及其團(tuán)隊(duì)而言,,這只是追夢(mèng)過程中的一個(gè)逗號(hào),,激勵(lì)著他們?nèi)ネ瓿煽蒲谐晒麘?yīng)用轉(zhuǎn)化的最終理想。