有人說，國際上最精妙和激動(dòng)人心的作業(yè)莫過于生命的誕生。
但并非所有人都有時(shí)機(jī)體會(huì)這種夸姣，不少人被不孕癥困擾，胚胎著床失利就是不孕的重要病因之一。精子和卵子相遇后的第七天，胚胎開始逐步埋入母親的子宮組織，逐步完結(jié)“胚胎著床”這一要害的發(fā)育進(jìn)程。然而此前，著床的進(jìn)程就像“黑匣子”，沒有人知道其間究竟發(fā)生了什么，包括著床失利在內(nèi)等問題天然也無法解釋。前不久，中國的科學(xué)家打開了這個(gè)“黑匣子”。
來自北京大學(xué)湯富酬與北醫(yī)三院喬杰聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的研討成果初次解析了人類胚胎著床的進(jìn)程，制作了一份解鎖“黑匣子”的“導(dǎo)航圖”。8月21日，國際尖端學(xué)術(shù)期刊《天然》雜志在線宣布了該課題組名為《使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化組圖譜重構(gòu)人類胚胎著床進(jìn)程》的論文，引發(fā)國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。
該論文的榜首作者是湯富酬課題組的周帆，本年33歲，這是他繼2016年初次解析“造血干細(xì)胞來源”之后再度問鼎《天然》雜志。 “這次咱們打開了人類胚胎著床進(jìn)程的’黑匣子’，仔細(xì)查看了這一進(jìn)程中的要害發(fā)育事件。”與3年前榜初次在《天然》宣布論文比較，他顯得從容淡定了許多。面對(duì)記者采訪，周帆坦誠地將自己近些年做科研總結(jié)的功夫秘籍言無不盡。
制作洞悉“黑匣子”的“導(dǎo)航圖”
一個(gè)漂浮狀態(tài)的受精卵發(fā)育7天左右，就會(huì)長成足球狀的空心小球（囊胚），而人類胚胎著床的奧妙之所以一直沒有被揭開，是因?yàn)檫@一階段的人類胚胎簡直不可能獲得。在試驗(yàn)室培育人類胚胎技能成熟后，周帆看到了解鎖胚胎著床“黑匣子”的期望。國外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人類胚胎在試驗(yàn)室培育7天后，依舊能夠繼續(xù)模擬發(fā)育一周左右，這多出來的一周，協(xié)助科研人員打開了一個(gè)研討胚胎著床的時(shí)刻窗口。
周帆地點(diǎn)團(tuán)隊(duì)對(duì)人工授精后的受精卵進(jìn)行了人類胚胎體外模擬著床生長，在此根底上，他們真實(shí)想要解析的，是胚胎中數(shù)萬個(gè)細(xì)胞在植入媽媽子宮的進(jìn)程中究竟是以何種機(jī)制發(fā)育，才使一個(gè)個(gè)細(xì)胞奇特地變成了胎兒的心臟、肝臟和皮膚，等等。
在導(dǎo)師湯富酬教授的指導(dǎo)下，經(jīng)過一年半密集的試驗(yàn)，周帆和同事們一同在單細(xì)胞水平解析了數(shù)以萬計(jì)胚胎細(xì)胞的發(fā)育進(jìn)程。“每顆細(xì)胞都有數(shù)萬個(gè)分子表達(dá)維度，咱們結(jié)合多個(gè)分子表達(dá)維度對(duì)胚胎著床進(jìn)程中的分子表達(dá)規(guī)矩進(jìn)行了深度剖析”。
周帆介紹，使用高精度單細(xì)胞多組學(xué)測序技能，經(jīng)過試驗(yàn)和剖析，他地點(diǎn)團(tuán)隊(duì)制作出一張?zhí)嵝讶祟惻咛ブ策M(jìn)程的“導(dǎo)航圖”，并總結(jié)出多個(gè)重要定論。
比方，他們提醒了單顆胚胎細(xì)胞在這一特別發(fā)育階段的分子表達(dá)和潛在調(diào)控機(jī)制，“也就是細(xì)胞命運(yùn)決議”的潛在規(guī)矩，例如一顆細(xì)胞是怎么決議發(fā)育成胚胎各類器官仍是母胎聯(lián)合的胎盤。
再如，他們發(fā)現(xiàn)，雖然是試驗(yàn)室模擬發(fā)育，胚胎在發(fā)育7天之后依舊會(huì)宣布“申請(qǐng)”信號(hào)，期望和母體發(fā)生聯(lián)合。
又如，他們解析了雌、雄胚胎性染色體平衡的“細(xì)節(jié)”。周帆解釋，男性的性染色體由XY組成，女人的性染色體由XX組成，Y染色體簡直不帶著遺傳物質(zhì)，而X染色體帶著一千多個(gè)基因。為了達(dá)到男、女之間的物種平衡，在胚胎著床前夕，女人的XX染色體中有一條會(huì)出現(xiàn)“失活”的傾向，也就是這條染色體上的基因傾向于不表達(dá)。“曾有科學(xué)家以為，為了使男女差異減小，女人的兩條X染色體各‘失活’一半，但咱們的研討成果證明，是隨機(jī)‘失活’一整條” 。
“有了這張精妙的導(dǎo)航圖，科學(xué)家們能夠按圖索驥，進(jìn)一步深度挖掘人類胚胎著床的奧妙。比方啟發(fā)生殖醫(yī)學(xué)，為有試管嬰兒需求的家庭帶來福音。”周帆說。
十二字“內(nèi)功心法”
這次并非是周帆榜初次應(yīng)戰(zhàn)“前無古人”的研討。2013年，在軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬307醫(yī)院劉兵課題組攻讀博士的他就敞開了一個(gè)高難度課題——單細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)追蹤造血干細(xì)胞來源。2016年，相關(guān)成果在《天然》雜志宣布，顫動(dòng)全球。爾后，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，他逐步總結(jié)出了自己做科研的格言——跟從心里、用盡全力、順其天然，這12個(gè)字如“內(nèi)功心法”般，又助他制作了現(xiàn)在的第二次顫動(dòng)。
“跟從心里”是周帆做研討的根底。在他看來，做科研首先要“不斷尋覓自己喜歡的事”。“只有酷愛你做的作業(yè)，未來才有無限可能。但即便最終結(jié)業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)并不喜歡自己的專業(yè)，也是一個(gè)活躍的信號(hào)，意味著你需要及時(shí)改變思路和職業(yè)規(guī)劃。”
選定一個(gè)心儀的研討方針之后，就要“用盡全力”。這是成功的第二步。“導(dǎo)師湯富酬常說，科研不是24小時(shí)都在從事科研，而是24小時(shí)可能都在掛念著科研。”周帆就是這種狀態(tài)。
在本次研討人類胚胎著床的課題中，要了解單顆細(xì)胞的分子表達(dá)特色和潛在機(jī)制，就需要先把單顆細(xì)胞一個(gè)一個(gè)挑出來。這一機(jī)械又精準(zhǔn)的動(dòng)作關(guān)于科研人員的意志是不小的應(yīng)戰(zhàn)，整個(gè)研討進(jìn)程中，周帆和同事提取了1萬多顆細(xì)胞。不但作業(yè)量要保證，而且整個(gè)課題的推動(dòng)速度必需要“快”：“全球有幾個(gè)課題組在同時(shí)研討這個(gè)項(xiàng)目，咱們必須趕在最前面完結(jié)。”習(xí)慣了這些，“勤勉”在周帆看來就是 “不值得拿出來說”的作業(yè)，“僅僅一個(gè)科研人員或者說有理想的人的基本素質(zhì)和門檻”。
在全力以赴之后，第三步是“順其天然”。“平衡心態(tài)”是他做科研的要害詞。在這一點(diǎn)上，他很幸虧自己遇到了“超級(jí)陽光”的導(dǎo)師湯富酬，“導(dǎo)師期望咱們能追求杰出，不斷逾越自己。更要用20年的久遠(yuǎn)眼光看問題”。
常有低年級(jí)的學(xué)弟學(xué)妹向周帆討教怎么面對(duì)結(jié)業(yè)和發(fā)文章的壓力，周帆和他們共享自己的心得：“不斷增強(qiáng)處理問題的才能，專注研討本身，方針遠(yuǎn)大，絕不能僅僅為了拿到學(xué)位或者急功近利地發(fā)文章。”他的經(jīng)歷是，拼盡全力后就要對(duì)自己“耐心”一點(diǎn)，順其天然，避免心態(tài)失衡。“即就是消極的成果，都應(yīng)該盡量從活躍的方面去了解，盡快接受，并馬上回歸作業(yè)”。
四大科研“絕招”
除了這些“內(nèi)功心法”，周帆在具體操作科研選題的進(jìn)程中還有自己的“絕招”。從選定標(biāo)題、協(xié)作研討、研討技能，到投稿修稿，在青年科研人員容易發(fā)生困擾的要害節(jié)點(diǎn)，他都從長輩身上總結(jié)出了經(jīng)歷辦法。
“為什么你能接連選中兩個(gè)尖端的選題方向？”
周帆共享了兩個(gè)技巧，首先是“和導(dǎo)師充分溝通”，學(xué)生階段經(jīng)常無法在“創(chuàng)新性”和“重要性”兩個(gè)最重要的核心課題特征上作出準(zhǔn)確判別，這時(shí)指導(dǎo)老師能夠高屋建瓴地給出直接的引導(dǎo)和協(xié)助。在最初選定選題方向和重要的試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，都要和導(dǎo)師親近溝通，“這次的研討在最終階段咱們每天都至少溝通一次”。
另外，“不把所有雞蛋都放在一個(gè)籃子里”。在確認(rèn)深耕人類胚胎著床的選題之前，周帆還同時(shí)嘗試了幾個(gè)其他方向的調(diào)查，“隨著各個(gè)選題的推動(dòng)，天然而然就會(huì)愛上進(jìn)展最好的那個(gè)選題”。
標(biāo)題確認(rèn)之后，具體實(shí)施階段也面臨各式各樣需要處理的問題。“享用協(xié)作”是周帆的第二個(gè)體會(huì)。每項(xiàng)嚴(yán)重的科研課題都離不開協(xié)作，周帆是個(gè)急性子，尊重協(xié)作伙伴的作業(yè)節(jié)奏，以開放的心態(tài)傾聽協(xié)作伙伴的主意，是周帆探索出的協(xié)作之道。
但并非所有人都有時(shí)機(jī)體會(huì)這種夸姣，不少人被不孕癥困擾，胚胎著床失利就是不孕的重要病因之一。精子和卵子相遇后的第七天，胚胎開始逐步埋入母親的子宮組織，逐步完結(jié)“胚胎著床”這一要害的發(fā)育進(jìn)程。然而此前，著床的進(jìn)程就像“黑匣子”，沒有人知道其間究竟發(fā)生了什么，包括著床失利在內(nèi)等問題天然也無法解釋。前不久，中國的科學(xué)家打開了這個(gè)“黑匣子”。
來自北京大學(xué)湯富酬與北醫(yī)三院喬杰聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的研討成果初次解析了人類胚胎著床的進(jìn)程，制作了一份解鎖“黑匣子”的“導(dǎo)航圖”。8月21日，國際尖端學(xué)術(shù)期刊《天然》雜志在線宣布了該課題組名為《使用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化組圖譜重構(gòu)人類胚胎著床進(jìn)程》的論文，引發(fā)國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。
該論文的榜首作者是湯富酬課題組的周帆，本年33歲，這是他繼2016年初次解析“造血干細(xì)胞來源”之后再度問鼎《天然》雜志。 “這次咱們打開了人類胚胎著床進(jìn)程的’黑匣子’，仔細(xì)查看了這一進(jìn)程中的要害發(fā)育事件。”與3年前榜初次在《天然》宣布論文比較，他顯得從容淡定了許多。面對(duì)記者采訪，周帆坦誠地將自己近些年做科研總結(jié)的功夫秘籍言無不盡。
制作洞悉“黑匣子”的“導(dǎo)航圖”
一個(gè)漂浮狀態(tài)的受精卵發(fā)育7天左右，就會(huì)長成足球狀的空心小球（囊胚），而人類胚胎著床的奧妙之所以一直沒有被揭開，是因?yàn)檫@一階段的人類胚胎簡直不可能獲得。在試驗(yàn)室培育人類胚胎技能成熟后，周帆看到了解鎖胚胎著床“黑匣子”的期望。國外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人類胚胎在試驗(yàn)室培育7天后，依舊能夠繼續(xù)模擬發(fā)育一周左右，這多出來的一周，協(xié)助科研人員打開了一個(gè)研討胚胎著床的時(shí)刻窗口。
周帆地點(diǎn)團(tuán)隊(duì)對(duì)人工授精后的受精卵進(jìn)行了人類胚胎體外模擬著床生長，在此根底上，他們真實(shí)想要解析的，是胚胎中數(shù)萬個(gè)細(xì)胞在植入媽媽子宮的進(jìn)程中究竟是以何種機(jī)制發(fā)育，才使一個(gè)個(gè)細(xì)胞奇特地變成了胎兒的心臟、肝臟和皮膚，等等。
在導(dǎo)師湯富酬教授的指導(dǎo)下，經(jīng)過一年半密集的試驗(yàn)，周帆和同事們一同在單細(xì)胞水平解析了數(shù)以萬計(jì)胚胎細(xì)胞的發(fā)育進(jìn)程。“每顆細(xì)胞都有數(shù)萬個(gè)分子表達(dá)維度，咱們結(jié)合多個(gè)分子表達(dá)維度對(duì)胚胎著床進(jìn)程中的分子表達(dá)規(guī)矩進(jìn)行了深度剖析”。
周帆介紹，使用高精度單細(xì)胞多組學(xué)測序技能，經(jīng)過試驗(yàn)和剖析，他地點(diǎn)團(tuán)隊(duì)制作出一張?zhí)嵝讶祟惻咛ブ策M(jìn)程的“導(dǎo)航圖”，并總結(jié)出多個(gè)重要定論。
比方，他們提醒了單顆胚胎細(xì)胞在這一特別發(fā)育階段的分子表達(dá)和潛在調(diào)控機(jī)制，“也就是細(xì)胞命運(yùn)決議”的潛在規(guī)矩，例如一顆細(xì)胞是怎么決議發(fā)育成胚胎各類器官仍是母胎聯(lián)合的胎盤。
再如，他們發(fā)現(xiàn)，雖然是試驗(yàn)室模擬發(fā)育，胚胎在發(fā)育7天之后依舊會(huì)宣布“申請(qǐng)”信號(hào)，期望和母體發(fā)生聯(lián)合。
又如，他們解析了雌、雄胚胎性染色體平衡的“細(xì)節(jié)”。周帆解釋，男性的性染色體由XY組成，女人的性染色體由XX組成，Y染色體簡直不帶著遺傳物質(zhì)，而X染色體帶著一千多個(gè)基因。為了達(dá)到男、女之間的物種平衡，在胚胎著床前夕，女人的XX染色體中有一條會(huì)出現(xiàn)“失活”的傾向，也就是這條染色體上的基因傾向于不表達(dá)。“曾有科學(xué)家以為，為了使男女差異減小，女人的兩條X染色體各‘失活’一半，但咱們的研討成果證明，是隨機(jī)‘失活’一整條” 。
“有了這張精妙的導(dǎo)航圖，科學(xué)家們能夠按圖索驥，進(jìn)一步深度挖掘人類胚胎著床的奧妙。比方啟發(fā)生殖醫(yī)學(xué)，為有試管嬰兒需求的家庭帶來福音。”周帆說。
十二字“內(nèi)功心法”
這次并非是周帆榜初次應(yīng)戰(zhàn)“前無古人”的研討。2013年，在軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬307醫(yī)院劉兵課題組攻讀博士的他就敞開了一個(gè)高難度課題——單細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)追蹤造血干細(xì)胞來源。2016年，相關(guān)成果在《天然》雜志宣布，顫動(dòng)全球。爾后，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，他逐步總結(jié)出了自己做科研的格言——跟從心里、用盡全力、順其天然，這12個(gè)字如“內(nèi)功心法”般，又助他制作了現(xiàn)在的第二次顫動(dòng)。
“跟從心里”是周帆做研討的根底。在他看來，做科研首先要“不斷尋覓自己喜歡的事”。“只有酷愛你做的作業(yè)，未來才有無限可能。但即便最終結(jié)業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)并不喜歡自己的專業(yè)，也是一個(gè)活躍的信號(hào)，意味著你需要及時(shí)改變思路和職業(yè)規(guī)劃。”
選定一個(gè)心儀的研討方針之后，就要“用盡全力”。這是成功的第二步。“導(dǎo)師湯富酬常說，科研不是24小時(shí)都在從事科研，而是24小時(shí)可能都在掛念著科研。”周帆就是這種狀態(tài)。
在本次研討人類胚胎著床的課題中，要了解單顆細(xì)胞的分子表達(dá)特色和潛在機(jī)制，就需要先把單顆細(xì)胞一個(gè)一個(gè)挑出來。這一機(jī)械又精準(zhǔn)的動(dòng)作關(guān)于科研人員的意志是不小的應(yīng)戰(zhàn)，整個(gè)研討進(jìn)程中，周帆和同事提取了1萬多顆細(xì)胞。不但作業(yè)量要保證，而且整個(gè)課題的推動(dòng)速度必需要“快”：“全球有幾個(gè)課題組在同時(shí)研討這個(gè)項(xiàng)目，咱們必須趕在最前面完結(jié)。”習(xí)慣了這些，“勤勉”在周帆看來就是 “不值得拿出來說”的作業(yè)，“僅僅一個(gè)科研人員或者說有理想的人的基本素質(zhì)和門檻”。
在全力以赴之后，第三步是“順其天然”。“平衡心態(tài)”是他做科研的要害詞。在這一點(diǎn)上，他很幸虧自己遇到了“超級(jí)陽光”的導(dǎo)師湯富酬，“導(dǎo)師期望咱們能追求杰出，不斷逾越自己。更要用20年的久遠(yuǎn)眼光看問題”。
常有低年級(jí)的學(xué)弟學(xué)妹向周帆討教怎么面對(duì)結(jié)業(yè)和發(fā)文章的壓力，周帆和他們共享自己的心得：“不斷增強(qiáng)處理問題的才能，專注研討本身，方針遠(yuǎn)大，絕不能僅僅為了拿到學(xué)位或者急功近利地發(fā)文章。”他的經(jīng)歷是，拼盡全力后就要對(duì)自己“耐心”一點(diǎn)，順其天然，避免心態(tài)失衡。“即就是消極的成果，都應(yīng)該盡量從活躍的方面去了解，盡快接受，并馬上回歸作業(yè)”。
四大科研“絕招”
除了這些“內(nèi)功心法”，周帆在具體操作科研選題的進(jìn)程中還有自己的“絕招”。從選定標(biāo)題、協(xié)作研討、研討技能，到投稿修稿，在青年科研人員容易發(fā)生困擾的要害節(jié)點(diǎn)，他都從長輩身上總結(jié)出了經(jīng)歷辦法。
“為什么你能接連選中兩個(gè)尖端的選題方向？”
周帆共享了兩個(gè)技巧，首先是“和導(dǎo)師充分溝通”，學(xué)生階段經(jīng)常無法在“創(chuàng)新性”和“重要性”兩個(gè)最重要的核心課題特征上作出準(zhǔn)確判別，這時(shí)指導(dǎo)老師能夠高屋建瓴地給出直接的引導(dǎo)和協(xié)助。在最初選定選題方向和重要的試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，都要和導(dǎo)師親近溝通，“這次的研討在最終階段咱們每天都至少溝通一次”。
另外，“不把所有雞蛋都放在一個(gè)籃子里”。在確認(rèn)深耕人類胚胎著床的選題之前，周帆還同時(shí)嘗試了幾個(gè)其他方向的調(diào)查，“隨著各個(gè)選題的推動(dòng)，天然而然就會(huì)愛上進(jìn)展最好的那個(gè)選題”。
標(biāo)題確認(rèn)之后，具體實(shí)施階段也面臨各式各樣需要處理的問題。“享用協(xié)作”是周帆的第二個(gè)體會(huì)。每項(xiàng)嚴(yán)重的科研課題都離不開協(xié)作，周帆是個(gè)急性子，尊重協(xié)作伙伴的作業(yè)節(jié)奏，以開放的心態(tài)傾聽協(xié)作伙伴的主意，是周帆探索出的協(xié)作之道。
