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张辰(chen)宇在做实验。
受访(fang)者供图
人物小传
张辰(chen)宇,1966年(nian)10月生,南京大学生命科学学院院长(chang),国家杰出青(qing)年(nian)科学基金获得者。主(zhu)要研究生物医(yi)药的基础和(he)应用,长(chang)期(qi)从事非编码小RNA(核(he)糖核(he)酸)的研究。在国际上率先发现“细胞外小RNA”,证明其具有与蛋白质、细胞内核(he)酸迥异(yi)的作用方式和(he)生物功(gong)能,开辟了相关研究和(he)应用新领域;系统证明细胞外小RNA的医(yi)学价值,相关产品(pin)实现技术转化。
2024年(nian)6月,2023年(nian)度国家科学技术奖揭晓,南京大学张辰(chen)宇团队的“细胞外小RNA原创发现、功(gong)能与应用”项目获得国家自然(ran)科学奖二(er)等奖。
从在国际上率先发现“细胞外小RNA”、证明其具有特殊的生物功(gong)能,到(dao)创新以细胞外小RNA图谱为基础的疾病诊断范式、不断实现科研成果转化落地——几十年(nian)来,张辰(chen)宇从无到(dao)有找(zhao)到(dao)了全新的科研领域,不断拓展人们对生命科学的认知。
怀着浓厚兴趣开启科研之路
1966年(nian),张辰(chen)宇出生在一个教师之家。祖(zu)父、祖(zu)母、母亲都是教师,父亲张乃通是我国著名通信技术专家、中国工程院院士。长(chang)辈对科研的热爱,深深影响着他。
1982年(nian),张辰(chen)宇考入哈尔滨医(yi)科大学。接触临(lin)床专业后,张辰(chen)宇发现了生命科学的魅力,并产生浓厚兴趣。此后,他前(qian)往国外深造。在10多(duo)年(nian)留学过程中,他接受了严(yan)格的现代生物医(yi)学研究训(xun)练(lian),为未来的科研工作打(da)下了坚实基础。
2001年(nian),张辰(chen)宇放弃(qi)了国外顶(ding)尖学术机(ji)构的职位(wei),回国就职于南京大学。他说(shuo):“我从小受到(dao)的家庭教育,就是以国家利益为重。”2002年(nian)起,张辰(chen)宇出任南京大学生命科学学院院长(chang),并启动了自己在国内的研究。
RNA是把遗传信息转化为蛋白质的“信使”。上世纪70年(nian)代,研究人员发现,RNA也有蛋白质的部(bu)分功(gong)能。在研究中,张辰(chen)宇发现,在心肌细胞和(he)骨(gu)骼肌细胞里有一种线粒体上的蛋白,能够检测到(dao)完整的信使RNA,却检测不到(dao)对应的蛋白。
为什么会(hui)出现这样的现象?为此,张辰(chen)宇带领团队查(cha)阅(yue)了国内外各种资料(liao),并开始在实验室里做相关研究寻找(zhao)答案(an)。2003年(nian),国外的一个学者发现,哺乳动物细胞中有这种非编码小RNA,只是阻止了蛋白质的翻译。张辰(chen)宇意识(shi)到(dao),这很有可能解释了此前(qian)他在研究中的困惑。
2004年(nian)起,他着手带领团队验证。实验证明,先前(qian)的想法(fa)没有错:心肌细胞和(he)骨(gu)骼肌细胞中的特异(yi)小RNA抑制了该蛋白质的翻译表达。这也是国内最早开展的小RNA研究。
大胆(dan)猜想开辟全新领域
在验证猜想之后,张辰(chen)宇又继续把研究往更深入推进(jin),不断探寻细胞深处的奥(ao)秘(mi)。当(dang)时,学界认为,RNA分子不能在细胞外环境(jing)稳(wen)定(ding)生存(cun),从而不具有生物学功(gong)能。然(ran)而,通过对小RNA进(jin)化规律的深入分析,张辰(chen)宇大胆(dan)提出猜想:会(hui)有小RNA在细胞外稳(wen)定(ding)存(cun)在,并具有特定(ding)的生物学功(gong)能吗?
但当(dang)他提出这个想法(fa)时,许多(duo)人都认为几乎(hu)不可能。
2007年(nian),张辰(chen)宇开始带领团队验证猜想。有团队成员曾质疑:我们是不是在沿着错误的方向(xiang)前(qian)进(jin)?
“科学的真相需要在研究中不断探寻。”张辰(chen)宇鼓励团队成员。随着第一个实验的成功(gong),大家信心倍增。
2008年(nian),张辰(chen)宇团队在国内生物学期(qi)刊《细胞研究》杂志发表关于“小RNA可在人类和(he)动物的血清和(he)血浆中稳(wen)定(ding)存(cun)在”的原创发现,引(yin)发了学界轰动。由此,张辰(chen)宇及团队开创的“细胞外小RNA”生命科学新研究领域,被《自然(ran)》杂志称为是“改变生物学研究范式”的发现和(he)研究。
“还(hai)有太(tai)多(duo)的谜题(ti)等待着我去解开。”有了阶段性成果,张辰(chen)宇并没有停下脚步,而是继续带领团队埋头做研究。在他们的坚持下,“细胞外小RNA”这个从无到(dao)有建立起来的新领域,朝着生物前(qian)沿探索方向(xiang)不断深入。
“回头想想当(dang)时的那个猜想,与其说(shuo)是灵感一闪的结果,不如说(shuo)是一步一个脚印、环环相扣的过程。”张辰(chen)宇说(shuo),科学研究本就不是一条平坦的道(dao)路,原创性、颠覆(fu)性的发现刚(gang)开始难免会(hui)引(yin)发争议,只要成果立得住脚,渐(jian)渐(jian)就会(hui)被大家所接受。
推动更多(duo)成果转化落地
在南京大学生命科学学院展厅玻璃柜中,记者看到(dao)一个小方盒。张辰(chen)宇介(jie)绍,这是他们团队科研成果落地的第一个产品(pin):诊断试剂盒。
“生命科学研究有其特殊性,要将‘从0到(dao)1’的原创发现转化为对医(yi)学有帮助的技术产品(pin),才能让百姓受益。”张辰(chen)宇说(shuo)。
2011年(nian),张辰(chen)宇团队绘制出首个基于细胞外小RNA的人类疾病图谱,并在此基础上建立了疾病诊断新范式——通过检测特定(ding)血清中的小RNA浓度和(he)表达谱,来诊断疾病、预测疾病的转归与复发,判定(ding)用药的精准疗(liao)效。张辰(chen)宇还(hai)带领团队研发出“新一代小RNA”体内递(di)送技术,使得相关成果的大规模(mo)临(lin)床应用成为可能,治疗(liao)神经退行性疾病的新药已获批临(lin)床应用……越(yue)来越(yue)多(duo)研究正朝着实际应用不断迈进(jin)。
做科研,搞转化,还(hai)要处理教学与行政工作。时间如何分配才能统筹兼顾?
“其实,科研、教学与学院管理之间是相辅相成的,不是对立和(he)排斥的。”张辰(chen)宇从自身(shen)科研经历出发,鼓励学院更多(duo)教师做好基础研究、促进(jin)成果转化、重视(shi)人才培养。
“过去20多(duo)年(nian),我国生命科学领域发展非常快。”回望走过的科研之路,张辰(chen)宇骄傲地说(shuo),一批批科研工作者在找(zhao)到(dao)真正感兴趣领域的同时,也悄然(ran)改变着世界科研格局,“作为中国科学家,我们正不断开辟新领域、拓展新课题(ti),为提升(sheng)我国综合(he)科研实力作出积极贡献。”(记者 姚雪青(qing))
《人民日报》(2025年(nian)02月13日06版)
责编:秦雅(ya)楠、卢思宇