做一个有梦想的干细胞——访2017级星友、组织胚胎学青年学者王越教授

发布时间:2020-04-30

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心存采访王越一念已有两年之久。在2017年上半年的启明星颁证交流会上,王越以自己的演讲和才艺被众星友选为班委中“政委”一职,当时留下印象的是他在介绍自己时所说“有志于让人体解剖与组织胚胎学这门古老学科能搭上发育生物学和干细胞研究的快车”这句话。

2019年的最后一天,在2017级与2018级部分星友的交流座谈会上又见王越,一番交谈后知道两年多来,他一直在这个方向上努力耕耘,不仅在组织胚胎学和干细胞外泌体的专业领域屡有建树,也作为上海解剖学会的副理事长,策划和举办了上海市周边乃至全国范围的许多颇有特色的青年科学家活动。

因此,我们通过一次采访,深入了解了这位见解不凡、能力不俗的星友的成长经历和他与科学结缘的故事。

生物医学科学家:一个源自童年的梦想

王越1982年出生于山东德州市。小时候,王越喜欢看书,特别是与生物和医学有关的科普书,如《十万个为什么》系列、《生命的奥秘》等,翻看了无数遍,他被书中展现的生命的奇妙现象、自然物种的多姿多彩深深吸引。

兴趣是最好的老师,从初中开始学习的生物和化学课程,他的分数从来都是接近满分。虽然那时的生物并不是高考科目,但是他自愿花费大量时间来学习生物学,甚至在高二的暑假,为了参加全国生物奥赛选拔,他曾在7天里学完了30多本大学生物专业教科书,也在全国中学生生物、化学奥赛中均斩获一等奖。

高考结束,他把全部志愿都填报了生物学和医学专业,最终如愿以偿,王越进入了第二军医大学临床医学专业学习,正如他所说,从此开始了自己的逐梦之旅。

学习经历:一波三折的逐梦路

进入本科学习的五年时间里,王越才发现,想追寻探索生命奥秘的梦想并不容易。

那时的学校,能给本科生做科研探索的机会并不多;更重要的是,身边的人都和他说,基础医学枯燥乏味,清贫辛苦;本科生又很少有机会出国深造,还是做一名临床医生好得多。特别是在实习医生阶段,很多临床科室的主任很欣赏他,再三鼓励他考临床的研究生,他也经历了一段彷徨。

但是,在临床多次目睹了患者生命尽头的挣扎后,他深刻感受到现代医学面对许多疾病的无奈,也让他坚定了通过基础科研来解决临床问题的选择。

于是,他最终选择了报考基础医学的研究生,并成功考上了本校遗传学知名专家孙树汉教授的研究生。

真正做起研究,他才发现,教科书上每一点一滴的知识,背后都是积年累月的辛勤实验,而且绝大多数猜想都是无功而返。王越此时才真正理解了基础科研的艰辛。

孙教授给王越的硕士课题方向是核酸疫苗研究,也就是将外源基因(DNA 或RNA)直接注射入动物体内,进入细胞来表达蛋白,诱导宿主产生免疫反应。

但是,当时的核酸疫苗研究遇到了世界性的瓶颈问题,疫苗对小鼠的效果非常好,但是用在人身上却达不到预期效果,王越也在其中的研究试验中反复挫败,非常彷徨。他甚至也考虑过,要不要硕士毕业改行考回临床专业,哪怕辅助科室也好。但是在导师的再三鼓励下,他坚持了下来,继续攻读了孙教授的博士。

经过多年的探索,一个偶然的机会,他关注到了人血液中的一种SAP蛋白,可以高效地结合核酸,而老鼠的SAP蛋白却不能。

这让他突然有了一个新的想法,人类作为更加高等的生物,是否进化出了天然的外源基因防御机制来维护自我基因组的稳定?这种防御机制导致基因转入效果不好?

经过几年探索,王越最终证实了SAP蛋白就是人体内清除外源性核酸的天然屏障,这些研究成果让他第一次走上国际会议讲台,还拿到了学校首届研究生精优论文奖。

这是他第一次品尝到科研最大的乐趣:独立思考,原创发现。

而在研究核酸疫苗之余,王越进一步思考了很多问题:

人的细胞之间难道就是老死不相往来的吗?

人体不同细胞之间有没有可以穿越屏障的基因交流方式?

这些思考其实已经为王越后来开展的组织细胞间通讯和外泌体机制研究埋下了火种。

但是,此时的王越再次遇到了人生的抉择。

博士毕业时,由于名额限制,王越没有机会留在原专业,很多人都建议他选择去医院从事临床工作。但是,他还是不愿意放弃科研的梦想。幸运的是,学校有关部门领导把他推荐到了人体解剖与组织胚胎学科。

这是一个古老而“冷门”的基础医学学科,愿意留在该学科的人并不多。因此,当时的学科带头人刘厚奇教授选择王越之前也有个有趣的小插曲。

他对王越说,我知道很多年轻人想把这个学科当作“跳板”来留校、出国、换热门专业,但我希望你不是,如果留下来,希望你能够承诺:“三年内不出国,五年内不离开组织胚胎学科。”

而王越毫不犹豫地答应了:“滴水之恩,涌泉相报,请您放心,我会毕生致力于这个学科。” 事实上,这个承诺他一直信守到了今天。

于是,2011年,王越顺利留在母校的组织胚胎学教研室,同年在刘厚奇教授的指导下开始了组织胚胎学博士后研究,开始在组织胚胎学领域中向科学家梦想再次进军。

学术发展:圆梦路上的“ABCD”

谈到自己的学术生涯起步之路,王越常常用一个巧妙的“ABCD”进行介绍:

A: Anatomy——解剖

来到解剖学科,王越学会的第一件事是自我解剖。虽然需要重新起步,但是他认识到自己最大的优势在于交叉的学科背景:临床医学+分子遗传学的组合让他具有全面的思维。

而同时,王越也对解剖与组织胚胎学科进行了“解剖”分析:这个古老学科的最大技术优势在于形态学技术;而富有前景的领域,在于发育生物学,尤其是干细胞与再生医学,这刚好是他的博后导师刘厚奇教授的专长。

所以,王越选取了一个新领域:干细胞的非编码RNA调控机制与临床转化研究。自我解剖,发挥自身特点,整合优势资源,这是王越科研起步的第一个体会。

B: Balance——平衡

一进入干细胞领域,他就对胚胎干细胞产生了兴趣,它可以维持一种完美的平衡状态,并因此“永葆青春”,这里的机制是什么呢?

他选取了其中著名的长链非编码RNA linc-RoR开始研究,利用组织胚胎学中经典的核酸原位杂交技术,他第一次证实了linc-RoR主要定位于胞浆。抓住这个线索,他发现这条RNA可以像海绵一样特异性地吸附microRNA来保护干细胞的核心转录因子,维持了干细胞的平衡状态。

这项工作2013年发表于发育生物学顶级期刊《发育细胞》(Developmental Cell)杂志上,并被编辑选为当期封面文章。

耶鲁大学干细胞中心主任林海帆评价:“这项工作开创了人胚胎干细胞中内源性microRNA海绵研究的先河,具有重要意义。”

此项工作引起了很大反响,因为这在当时的组织胚胎学领域,甚至在很多热门学科都属于不多见的高水平工作,目前他引超过300次。

正如王越所言,Balance是生命最美妙的状态,干细胞需要,人也需要。

王越一直努力做一个多方面平衡发展的青年教师,除了科研工作取得成绩,还在教学工作中开始形成独有的风格和良好的口碑。特别是把课程思政与红色基因为主题的政治学习结合起来的校内演讲,受到广泛认可。

2013年,他第一次参加副教授评选,就以第一名的身份顺利通过,成为全国组织胚胎学科最年轻的副教授之一。

2014年,刘厚奇教授退休前夕,把学科的接力棒郑重交给了王越,他成为全国最年轻的组织胚胎学教研室主任,时年32岁。

C: Communication——交流

“穷则独善其身,达则兼济天下”。当上主任的王越,思考最多的就是基础医学学科长远发展的问题。

他认为,基础医学不是象牙塔,把优势的基础技术用在临床需求中,推动技术真正转化落地、服务人民,这才是基础医学实现社会价值的方式。

他开始利用自己的学科平台,积极寻求与临床科室的合作交流,用组织胚胎学和干细胞领域的基础研究去解决临床医生发现的有价值的临床问题。特别是2015年他主持建成了学校临床级干细胞标准化制备平台(GMP制备平台),以此为基础,长海医院成为首批国家干细胞临床研究备案机构。

同时,在干细胞基础研究领域,他也受到Communication这一理念的启发,开始新的科研探索。

他说,干细胞不应该是孤独的,他们应该相互协作、相互交流,这才能称得上是“组织”。于是,他证实了一种长链非编码RNA GAS5可以通过细胞因子NODAL促进人胚胎干细胞的相互协作,共同维持群体的稳定。这一研究工作由单个干细胞的自身平衡上升到了细胞群体的交流和稳定,2016年发表于《自然-通讯》(Nature Communications)上。

同时,他也找到了自己博士期间思考多年的问题的答案:细胞之间的基因直接交流的机制就是通过天然纳米囊泡(又称外泌体)介导的RNA转运。这种全新的组织细胞间通讯方式也成了他新的科研方向,相关成果发表在了《干细胞》(Stem Cells)等这一领域的一流杂志上,还获得了多项发明专利。

2016年,王越参加了中国青年解剖科学家奖的评选,这是中国解剖学会设立的全国青年解剖学者的最高荣誉,每年不超过5名。面对数十位全国顶级专家们,王越第一次讲述了他植根组织胚胎学的“ABC”的故事,打动了评委们,也成了该奖项历史上最年轻的得主。

提到这一点,王越幽默地说:“那一天,我终于正式被称为一名‘科学家’了,近30年的儿时梦想也许可以说实现了。”

D:Development——发展

2016年之后的王越,开始在解剖学界崭露头角,也在前辈专家的言传身教中,在教学科研的实践中,开始了对人体解剖与组织胚胎学内涵的更深理解,开始进一步探寻组织胚胎学科的发展之路。

正如他给我们介绍的,组织胚胎学科的本质是对人体发育的时空规律的揭示,时间是人体发育的进程,空间是人体的组织结构。随着新的精细成像、单细胞测序、空间转录组、表观遗传组学等技术的发展,组织胚胎学科将迎来一个新的时代,可以不断突破人的感官认知的局限,在更多维度和更细微层面上洞悉和解剖人体结构,认识生命本质。

人体每个微观结构及其演化发育的过程都蕴含精巧的哲理,对人体发育的时空规律的解析将有助于人类认识更多自然现象和原理,材料科学、制造工艺、人工智能等可以从对它的认识中汲取灵感。组织胚胎学这个启蒙了现代医学的古老学科,将会再次为全人类的新科学启迪新的智慧光彩。

看着他侃侃而谈的样子,我们深刻感受到:如果说博士毕业那年,刚刚留校的王越来到解剖与组织胚胎学教研室还有一丝择地而栖的无奈,那么如今的他,已经真正能感受到了古老学科的博大内涵,命运当初似乎无意的安排,却成了他安身立命和建功立业的舞台。这些年,也正是在这个领域的深耕不辍,让他陆续获得上海市青年拔尖人才、卫计委新优青、启明星等人才项目的资助,真正成为组织胚胎学科新一代的中坚力量。

新的梦想:推动干细胞外泌体的转化应用

2017年以来,随着组织胚胎学科和干细胞领域的全新发展,王越和他所在的团队也不断开始新的思考。

例如,传统干细胞治疗是将活细胞注入人体,但是在一些特殊环境下,没有条件和时间去复苏和培养活细胞,能不能发明一种稳定性高、便于运输保存、又能够代替活细胞达到治疗效果的新型干细胞制剂?

循着这一目标,这几年王越团队的方向聚焦在外泌体介导的组织细胞间通讯和新型细胞治疗技术上。

他们已经建立了一系列干细胞外泌体规模制备和提取技术,而且可制备成稳定的冻干粉或水凝胶制剂,促进创面快速愈合。

在此基础上,王越2018年作为课题组长申请到了干细胞与转化医学领域的国家重点研发计划——干细胞外泌体治疗中枢神经系统损伤项目。

他希望通过这个课题,既能够获得科学上的突破,了解组织内细胞如何通讯,如何发生基因交流;也能够产学结合,真正应用于中枢神经系统损伤的治疗中;还能够为国家外泌体研究领域积累数据和技术,建成国家公共基础性数据库和行业标准,规范外泌体相关行业的长远发展。

我们相信,这类既顶天又立地的课题,一定最符合王越的志趣。 

“政委”是怎么炼成的

认识王越的星友,都会把“政委”作为他最鲜明的标签。这个渗透着亲切的称号,代表着他身上一种令人愉悦和信任的特殊亲和力。这种气质从何而来?我们也带着这种好奇,探寻了他专业发展之外的成长经历。

王越从小就是一个热心的人。从小学开始,他就是个热心社会公益的“小记者”;初中开始担任团干部,他一直非常热爱班级的公共事务。特别是在高中被选举为班长开始,他就成了班里的“大管家”:每天自习课,他几乎把精力都花在维护纪律、督促同学们学习上;还积极组织各种文娱活动,特别是校内的各种比赛项目,他都冲锋在前,甚至经常把自家的电视和卡拉OK机拿来给大家开联欢晚会。

因为事必躬亲,无微不至,他在高中同学群里有个亲切的称号:“班妈”,和如今的“政委”称号也算相得益彰。

而据他的回忆,自己性格更多的成长来自于大学校园生活。

2000年,18岁的王越孤身来到上海,开始了11年的求学生涯,期间有磨炼、有挫折、有彷徨,但更多是自我认知和成长。

例如,新生入学军训的第一个月,尽管父亲有提醒,自己也有心理准备,但是从一开始,王越就对自我产生了怀疑:身体不堪每天高强度的训练,从队列排头兵一路降到队伍之外负责保障的勤务员,强烈的挫败感让他的自信心倍受打击。

但是,他始终记得是学校里一位位班长、队长、教导员鼓励着他,发掘他的特长,让他的演讲能力、组织能力都得到了展现,让他重拾信心,一步步成长为团支部书记、校团委活动部长、区队长。

常年担任学生职务的他,始终保持着“班妈”般的善良和担当。

直到他今天成为一名研究生导师,还是奉行着这样一句话:“我做学生时走的弯路,不希望学生再走一遍。”

所以,这位年轻的教研室主任没有选择成为“少年得志”的“霸道总裁”,而是一直在做一个学生们可以无话不说的“暖男教员”。

他对学员的问题,事无巨细都热心帮助,甚至是素不相识的学生来请教如何制作毕业答辩PPT,毕业多年的学生来请教职业发展规划,他都会耐心地一一指导。

他是学校的本科学员驻队导师,还是学员票选出来的“最受学员喜爱的教师”,几年来,他利用课余时间,给几百名本科生进行科研启蒙授课,自愿组织,不计课时;他也是学校本科学员创新实践能力孵化基地的负责人之一,只要遇到有科研梦想的学员,他都会带领他们去深入接触科研,也算是继续圆自己当年的梦想。

这几年,在星友们有事咨询时,也常常看见他热情相助,不求回报的身影。但求初心,无问东西,这可能就是一个启明星“政委”情怀吧。

共享智慧,知行合一,期待与更多星友跨学科同行

谈到启明星的“星友”们,王越总有着聊不完的话题。

他说,启明星最吸引他的,就是把上海各个学科的优秀青年科学家聚集在一起,这种跨学科的思维碰撞最能启迪人的智慧火花。

他更希望能用好启明星这个平台,与一些志同道合的星友们共同合作,用前沿交叉的创新技术来真正解决社会需求。

例如,在干细胞外泌体这个极具转化价值的前沿领域,他希望与纳米材料、多孔介孔材料、微流控芯片等方面的星友合作,制作新型的仿生治疗用材料;而在解剖与组织胚胎学领域,他希望与人工智能、大数据、数字建模与仿真等方面的星友合作,联合解剖学会的公共数据资源将人体进行精细化的数字结构重建,形成一个开放共享的人体结构数据库,指导与疾病健康管理有关的智能应用,以及开拓术中导航、急救AR设备、远程(如在航母上的)虚拟手术、可穿戴设备等方面的应用。

为此,2019年底,王越还专门起草了一份“关于利用启明星联谊会组织开展生物医药领域青年科学家协同创新及资源共享的现状调研与政策建议”,其中提到:

利用启明星联谊会成立青年科学家学术共同体,并通过制度建设,搭建合法合规的科研协作云平台,凝聚创新的智力基础。2019年4月,王越在中国科协和中国解剖学会的支持下,联合山东烟台高新区大学生创业园,成功举办了“共享智慧,青春知行”中国解剖学会青年科学家联盟创新创业融合论坛暨首届山东烟台青年科学家创新创业论坛。

这些都是王越朝着既定方向迈进的一步步。目前他已在筹办第二届以“外泌体及仿生纳米技术”为主体的烟台青年科学家创新创业论坛,王越盛情邀请有意愿的星友们同往,共商星友跨学科合作大计。

王越是一位知难不退,有能力把劣势化为优势的青年才俊。他有梦想,更有把梦想逐步变现的行动力。他研究干细胞,更是一个不断自我更新、注重全面发展和乐于兼济天下的“干细胞”式的青年科学家。

我们衷心祝愿,王越这位2017级星友们的“政委”,这个“有梦想的干细胞”能更多凝聚星力,走出星友间跨学科合作的一大步,也在此过程中实现他“学之大者,为国为民”的理想和抱负!

(《世界科学》杂志2020年第3期“今日启明星”栏目)

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