“氧化還原”“生物學”,兩個概念放在眼前,多數(shù)人大概都不會感到陌生,但如果把它們連在一起,就變得無比小眾,甚至在2025年以前,網(wǎng)絡上都沒有此學科對應的專屬詞條。
目前,氧化還原生物學是一個三級學科,在熱點頻出的生命科學領域的確顯得有點“冷板凳”的意味。但中國科學院生物物理研究所研究員、中國生物物理學會氧化還原生物學與醫(yī)學分會會長陳暢卻說:“這個學科并非真的‘小眾’,相反,它是生命科學的核心領域之一?!?/p>
陳暢
“邊緣”還是“核心”?
“生命體中每分每秒都在進行氧化反應和還原反應。它們既對立又統(tǒng)一,共同構成了生命活動的基礎與本質(zhì)。從這個意義上講,氧化還原生物學可以說是生命科學的核心。但這樣重要的學科卻長期卡在基礎研究和應用轉(zhuǎn)化的瓶頸,‘上不著天,下不著地’。作為這個領域的學者,我們有責任做一些事情助它突圍?!边@是陳暢常掛嘴邊的介紹詞,也是她多年來堅守的科研路。
某種意義上來講,那是一段無比寂寞的科研旅程——不僅從事的人少,連知道的人都算不上多。直到現(xiàn)在,國際學術界都還沒有給氧化還原生物學一個明確的定義。但向上追溯之后,與它密切相關的自由基、超氧化物歧化酶(SOD)、抗氧化劑等概念,其實早已伴隨著食品飲料、保健品、護膚品等廣告,走入大眾視野。
1900年,美國化學家發(fā)現(xiàn)了第一個有機自由基,從此開啟了自由基化學的時代。后來又有科學家提出了著名的“自由基衰老學說”,使自由基生物學隨之興起。人們熟悉的SOD、花青素等主打“清除自由基”的保健品、護膚品,就是在這個過程中涌現(xiàn)的產(chǎn)物。
“自由基”
1996年,陳暢進入中國科學院生物物理研究所工作,研究對象正是當時備受關注但又飽受質(zhì)疑的“自由基”。有學者犀利地把“自由基”點評為“萬金油”,認為這個概念和各種疾病都能扯上關系,但其中真正的機理卻并不明晰。但正是這種發(fā)展勢頭和種種爭議,讓陳暢開始審視這個學科的困境和潛力。
“可以確定的是,穩(wěn)定存在的自由基對于很多化學反應和材料性質(zhì)都有著至關重要的作用,在有機光電子器件,磁性材料,核磁共振成像,非線性光學器件和能量存儲等領域都有著非凡的應用潛力?!边@份堅定的信念和希望支撐著陳暢在人跡罕至的無人區(qū)堅守了幾十年,一直致力于推動氧化還原生物學與醫(yī)學的發(fā)展。
不過,陳暢逐漸發(fā)現(xiàn),自己還是非常幸運的,因為漸漸地,她遇到了許多志同道合的人——他們來自不同的國家、不同的領域,有著不同的學科背景,卻殊途同歸,對“氧化還原”萌生了濃厚的興趣。
“大師朋友圈”
陳暢的“氧化還原朋友圈”是一點點擴展起來的。
2007年,中國科學院院士、中國科學院生物物理研究所研究員閻錫蘊及其研究組發(fā)現(xiàn)了“納米酶”,并從此開辟了一個嶄新的研究領域。近年來,這個領域進入突飛猛進的臨床轉(zhuǎn)化期,研究人員致力于讓納米酶在診斷和治療上發(fā)揮更大作用?!耙彩菑倪@時起,我開始關注氧化應激?!遍愬a蘊說,“我們研究的各種疾病,包括腫瘤、心腦血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等,都有復雜的致病原因,但如果要找一個共同原因的話,那就是氧化應激的失衡。而納米酶獨特的催化性能,表現(xiàn)出調(diào)節(jié)氧化應激的良好潛力,因此有望成為一類重要的新型藥物?!钡芸彀l(fā)現(xiàn),目前人們對生命體內(nèi)氧化還原的“全景圖”知之甚少,氧化還原的精準調(diào)控仍然屬于世界難題。因此,她在一次學術研討會上對陳暢所研方向表示了極大的合作興趣,希望和氧化還原領域的學者深度合作,通過建立更加成熟、準確的科學方法,發(fā)揮納米酶的臨床潛力。
無獨有偶,主治帕金森病的首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師陳彪也十分關心氧化還原生物領域的最新動態(tài)。在一次戰(zhàn)略研討會上,陳彪聽了陳暢的報告,了解到她帶領的國家重點研發(fā)計劃團隊正致力于建立一種全面評估氧化還原狀態(tài)的方法。此方法的建立有望為帕金森病臨床診治提供重要參考。這讓陳彪看到了前景的曙光。
北京大學未來技術學院教授陳曉偉亦是如此,雖然他的研究方向是糖脂代謝。但他發(fā)現(xiàn)一個脂代謝相關蛋白能夠引起氧化應激,于是聯(lián)系陳暢開展合作……
樁樁件件都讓獨自前行多年的陳暢很受觸動。“許多科研人員在研究中一旦觸及與氧化還原相關的問題,往往會選擇‘淺嘗輒止’,某種程度上也是無奈的‘不得不止’。只有讓更多人知道可以和氧化還原生物學學者開展合作,以及如何合作,很多問題才能深入探索下去?!?/p>
天長日久地,陳暢身邊有了越來越多的同路人。在與學術同行的一次次碰撞和共鳴中,她深切感受到,當前氧化還原生物學與醫(yī)學的發(fā)展水平還遠不能滿足其他學科的交叉需求。于是,她又有了新的想法。
2024年年底,陳暢主持舉辦了第十一屆亞洲自由基研究國際會議暨2024中國氧化還原生物學與醫(yī)學大會,會上她當選為亞洲國際自由基學會主席。這場會議會集了來自世界各地的700余名科學家,覆蓋了代謝、腫瘤、心血管疾病、神經(jīng)科學等諸多學科,其中不乏多個國家和地區(qū)的氧化還原生物學與醫(yī)學學術帶頭人。
第十一屆亞洲自由基研究國際會議暨2024中國氧化還原生物學與醫(yī)學大會
作為大會主席,陳暢希望大會的“熱鬧”不只停留在表層。她代表中國生物物理學會氧化還原生物學與醫(yī)學分會提出了兩大目標:第一,梳理并繪制氧化還原生物學與醫(yī)學未來20年的研究路線圖,以指導領域發(fā)展;第二,推動一個由中國牽頭發(fā)起的氧化還原生物學與醫(yī)學國際大科學計劃。這些提議得到了國際同行的積極響應。為推動兩大目標落實,學術界還將于2025年6月召開的國際自由基大會新增“氧化還原生物學當前主題和未來方向的討論”專題,并繼續(xù)邀請陳暢主持。
“不管是繪制研究路線圖還是發(fā)起大科學計劃,難度都很大,但我們還是努力向著實現(xiàn)這樣的愿景出發(fā)。”陳暢說,“這不是單槍匹馬、閉門造車能實現(xiàn)的目標。我們期待更多志同道合者加入,共同推動氧化還原生物學與醫(yī)學的跨越式發(fā)展,深化人類對生命本質(zhì)的認識,為攻克疾病難題、提高人類健康水平帶來新希望?!?/p>