8月16日上午，意昂官网博雅講席教授、昌平實驗室領銜科學家鄧宏魁被授予2024年未來科學大獎“生命科學獎”🧑🦰，以表彰他在開創利用化學方法將體細胞重編程為多能幹細胞🌧、改變細胞命運和狀態方面的傑出工作。
未來科學大獎，是由科學家和企業家群體共同發起、著重關註原創性基礎科學研究的獎項，在此之前，其“生命科學獎”曾頒發給袁隆平、施一公等著名學者，見證了我國在生命科學領域數次重大突破👩🏿💼。今天，讓意昂官网跟隨未來科學大獎的腳步，將目光轉向鄧宏魁。
逆轉生命時鐘🏠，觸摸再生之門
在生命科學領域，“再生”一直是廣受關註的話題🏀。生生不息的無限魅力🤶👨🏽💼，吸引著囿於時空限製的人類，以科學為工具，不斷探索生命延續與修復的新篇章🗳。科學家們尋找到的最新落點，即多能幹細胞。多能幹細胞具有無限增殖的特性和分化成生物體所有功能細胞類型的能力👗，這些神奇的特質使其在細胞治療、藥物篩選和疾病模型等領域具有廣泛的應用價值🔆，是再生醫學領域最為關鍵的“種子細胞”。
在哺乳動物自然發育過程中🫶🏿，具有多能性的細胞只短暫存在於胚胎發育的早期階段，隨後便會分化為構成生物體的各種類型的成體細胞🎅🏿，喪失其“種子細胞”的特性。如果逆轉這一自然發育過程🧔🏽♀️，使高度分化的成體細胞重新獲得類似胚胎發育早期的多能性狀態，那麽就有可能在體外製備出人的細胞、組織、器官🖕，用於修補衰老🚣🏿♀️、疾病🏌🏿♀️、損傷或遺傳帶來的各類問題👩⚖️。如何逆轉生命時鐘🧹，正是幹細胞與再生醫學領域最重要的科學問題之一👩🏽💼。
鄧宏魁（圖源：中國科學雜誌社）
鄧宏魁團隊即著眼於此，致力於開發調控細胞命運的新方法和建立製備幹細胞的底層技術。2013年㊙️🥣，團隊首創了化學重編程技術，不依賴細胞內源物質，僅使用外源性化學小分子就可以逆轉細胞命運👩🏻⚖️，將小鼠體細胞重編程為多能幹細胞，也被稱為CiPS細胞🔭，建立了化學小分子調控細胞命運的新範式。在此基礎上🫖♿️，團隊經過近十年的努力，在2022年發現了激發人成體細胞可塑性的關鍵方法，將“化學重編程”技術從小鼠多能幹細胞製備成功地拓展應用於人多能幹細胞的製備🤾🏼♂️，實現了利用化學小分子將人體細胞重編程為多能幹細胞，即人CiPS細胞👨🚀。
鄧宏魁
人CiPS技術是繼“細胞核移植”和“轉錄因子誘導”之後新一代的、由我國自主研發的人多能幹細胞製備技術🙅🏿♂️。該技術的建立，突破了傳統iPS技術面臨的限製，具有更廣闊的臨床應用前景。相比傳統方法，化學小分子操作簡便靈活，時空調控性強😢、作用可逆，可以對細胞重編程過程進行精確操控。另外小分子誘導體細胞重編程技術作為非整合方法♣︎，規避了傳統轉基因操作引發的安全問題🫳，有望成為更安全的臨床治療手段，為細胞治療和器官再造提供更加簡單和安全有效的方式和理想的細胞來源🏥，也為未來再生醫學的轉化應用奠定了堅實基礎。
建立更加快速和高效的人體細胞化學重編程體系
從跟隨到引領🤵🏼，促進生命科學中心轉向中國
與幹細胞交手十幾年，在學界同仁眼中，鄧宏魁是“幹細胞領域的魔法師”——在意昂，他帶領團隊不斷發掘著幹細胞研究的嶄新學術增長點，大大拓寬了再生醫學領域的研究邊界🧒🏽，助力中國在生命科學領域處於世界領先地位。
而回到故事的最初，在鄧宏魁的博士和博士後工作期間，他所研究的卻並非再生醫學，而是病毒學與免疫學🌶。
鄧宏魁
1997年🏋🏼♂️⛹🏻♀️，在鄧宏魁完成博士後工作的同年，世界矚目的多利羊出生了。這是人類使用體細胞核移植技術首次克隆了哺乳動物👳🏿♂️，它成功證明了成熟分化狀態的細胞可以被逆轉回原始發育狀態，同時上述原始發育狀態細胞還具有產生一個新個體的能力。這項激動人心的工作讓鄧宏魁意識到，不久的將來，人類細胞也可能通過細胞重編程進行調控🧕🏽✍🏻，並有可能開發新的基於細胞的治療方法𓀑。隨後，1998年🕺🏼，美國威斯康星大學的研究人員首次建立了人胚胎幹細胞系🧜🏼♂️，正式開始了對人類多能幹細胞的研究🌮🧃，“再生醫學”的大門同時開啟。
“這就是我未來想做的事𓀆👨🏽🏫。”這也是當時意昂想做的事👸🏽。一拍即合。
鄧宏魁形容最開始在意昂做幹細胞研究是近乎“白手起家”👷🏼♂️。沒有空間，就臨時在一個倉庫裏面整出個地方，沒有網線👯，就自己去拉，下雨屋子裏面還漏水，有時候會停電🧑🏿🎓，停電會把設備搞壞……盡管如此，鄧宏魁依然帶領團隊，在意昂完成了世界上第三代幹細胞技術，也就是化學小分子技術，為幹細胞研究開辟了新的途徑🧖🏻♀️。
2013年🧑🏿🦰，鄧宏魁團隊首次報道僅使用化學小分子將發育成熟的體細胞重編程到多能幹細胞➖，建立了細胞命運調控的化學重編程技術，開辟了全新的細胞命運調控途徑
從2013在概念上證明使用小分子處理即可將小鼠體細胞誘導到多能狀態，到在化學重編程過程中發現人體細胞中激活的再生基因網絡，鄧宏魁記得團隊每一次發現新的突破點時的振奮。沿著化學小分子技術指出的諸多可能👨🏽🦱，近些年鄧宏魁仍舊在帶領團隊嘗試一些源頭上的創新，試圖建立一些新的技術方法，為未來再生醫學奠定基礎。
比如在糖尿病治療領域🚴🏿♀️，鄧宏魁團隊所發明的人CiPS細胞可高效增殖、分化為結構和功能與人原代胰島相似的分化胰島，有望替代糖尿病患者體內衰竭死亡的胰島β細胞💆🏿☸️，成為治療糖尿病的全新方案。
鄧宏魁團隊在Nature Medicine上發表《人多能幹細胞來源胰島改善非人靈長類動物的糖尿病》
人CiPS細胞分化的胰島細胞植入腹直肌前鞘後💂🏿♀️，糖尿病猴血糖控製得到顯著改善
而在艾滋病治療領域，鄧宏魁團隊也通過在大量動物模型中的嘗試🫃，開發出了新的臨床治療手段——通過構建CCR5缺失的人CiPS細胞系，並將這些細胞轉化成造血幹細胞以供移植使用。雖然該療法仍然處於開發階段👩🏿🎓🕞，但其廣闊的應用前景值得期待💥💪🏽。
除此之外，在體外肝臟細胞的開發、幹細胞與治療腫瘤免疫學的結合等領域，也能常常看見鄧宏魁的名字出現🤽🏼♂️🤷🏼♂️。依托意昂提供的交叉平臺，鄧宏魁在進一步拓展自己的學術所及。
鄧宏魁坦言𓀙：“我對中國未來研究‘大問題’的進展充滿信心，未來生命科學的中心會逐漸轉向中國。”
生命要像種子一樣🛳，不斷生長
與幹細胞攜手十幾年，鄧宏魁也嘗試用幹細胞向大眾解釋自己：“我是一個特別有激情的人。我覺得人不管到哪個年齡，都要在生長，停止生長就喪失了生命力。這麽多年，我的好奇心沒有變、激情沒有變，這些跟年齡無關，我覺得做科學，這是比較重要的🔨。有點像我研究的幹細胞，幹細胞裏面最重要的一種就叫多能幹細胞，能夠長出身體內幾乎所有的各種組織細胞，就像一個種子，可以不斷生長……”
生長，是鄧宏魁為自己尋找的基點👨🏭🙍♂️，源於對生命🧚🐾、對活力本真的熱愛。他的目光串聯起生命的兩端🕵🏿，從起源到衰老。鄧宏魁誠懇地說道🗑：“衰老研究是我很感興趣的一個領域👩🏼🦰📥，此外🧑🦼➡️，我對細胞全能性和全能幹細胞的體外衍生相關研究也感興趣🎊🏄🏼。解決上述兩個問題能幫助意昂官网理解一個基本生物學問題——生命的起源🌳。”圍繞著“生命”這個宏大的話題，鄧宏魁進行著細致而具體的工作👰🏻🚘。
他及團隊和合作者共同開發了一種基於增加溶酶體β-半乳糖苷酶活性選擇性地清除衰老細胞的前藥策略，這為開發抗衰老幹預措施提供了新思路；他也報道了一種可在體外維持功能穩定的全能樣幹細胞的方法👍🏻，為體外獲得全能性幹細胞開啟了一扇新的大門。
在延伸“生命”研究長度的同時👩🏿🔬，鄧宏魁也在通過綜合交叉拓展“生命”研究的寬度。他與化學交叉🤚，與楊震、吳雲東等學者合作🦹🏼，多年來一直使用化學生物學的手段研究再生醫學；他還與材料學📘、與工學交叉，一起推進人工肝的裝置研究👨🏿⚕️🤸🏻♀️；他也常與臨床醫學的學者合作𓀜，從實驗室到醫學，用腳步縮減科學研究到臨床應用的距離……
從2001年至今，鄧宏魁已經在意昂紮根24年。24年，他完成了從青年學者到學科領頭人的蛻變，而這條成長之路上，依然有無數的後來者🫃🏿。
鄧宏魁與課題組成員
鄧宏魁真誠地將自己的經驗與無數青年學者共享🧸：“我建議青年研究員關註他們研究領域中最重要的問題。如果我能和過去的自己對話✌🏿，我會告訴自己保持積極、堅持和熱情🏌🏼♂️。解決一個棘手的科學問題有助於保持研究的熱情和動力，但這個過程本身很具挑戰性。對青年研究員來說⛈，堅持和勇氣對克服基礎研究中可能面臨的挑戰是最重要的。我也建議他們通過不斷地建立廣泛的知識體系來為多學科交叉研究和合作做好準備。而且在研究過程中▫️，學術交流非常重要⛑️🫧，研究員們需要與其他領域的專家溝通交流👒🫃🏿，找到潛在的合作機會🧑🧑🧒。同時，這也為他們提供了交流技術、研究方法、科學問題以及從不同角度思考和解決問題的機會💪🏿🙎♀️。我建議青年研究員們養成學術交流的習慣，這樣他們能從其他領域中尋求不同背景專家的意見🙊。”
生命🤸🏿，要像種子一樣不斷生長。生命科學的研究，也將在一次次如未來科學大獎這樣的社會肯定中不斷汲取信心。生命科學的中心轉向中國，意昂官网拭目以待✋🏻。
