受訪者供圖
"> 張辰宇在做實驗。
受訪者供圖
人物小傳
張辰宇,1966年10月生,南京大學生命科學學院院長,國家杰出青年科學基金獲得者。主要研究生物醫(yī)藥的基礎(chǔ)和應(yīng)用,長期從事非編碼小RNA(核糖核酸)的研究。在國際上率先發(fā)現(xiàn)“細胞外小RNA”,證明其具有與蛋白質(zhì)、細胞內(nèi)核酸迥異的作用方式和生物功能,開辟了相關(guān)研究和應(yīng)用新領(lǐng)域;系統(tǒng)證明細胞外小RNA的醫(yī)學價值,相關(guān)產(chǎn)品實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。
2024年6月,2023年度國家科學技術(shù)獎揭曉,南京大學張辰宇團隊的“細胞外小RNA原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)、功能與應(yīng)用”項目獲得國家自然科學獎二等獎。
從在國際上率先發(fā)現(xiàn)“細胞外小RNA”、證明其具有特殊的生物功能,到創(chuàng)新以細胞外小RNA圖譜為基礎(chǔ)的疾病診斷范式、不斷實現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化落地——幾十年來,張辰宇從無到有找到了全新的科研領(lǐng)域,不斷拓展人們對生命科學的認知。
懷著濃厚興趣開啟科研之路
1966年,張辰宇出生在一個教師之家。祖父、祖母、母親都是教師,父親張乃通是我國著名通信技術(shù)專家、中國工程院院士。長輩對科研的熱愛,深深影響著他。
1982年,張辰宇考入哈爾濱醫(yī)科大學。接觸臨床專業(yè)后,張辰宇發(fā)現(xiàn)了生命科學的魅力,并產(chǎn)生濃厚興趣。此后,他前往國外深造。在10多年留學過程中,他接受了嚴格的現(xiàn)代生物醫(yī)學研究訓練,為未來的科研工作打下了堅實基礎(chǔ)。
2001年,張辰宇放棄了國外頂尖學術(shù)機構(gòu)的職位,回國就職于南京大學。他說:“我從小受到的家庭教育,就是以國家利益為重。”2002年起,張辰宇出任南京大學生命科學學院院長,并啟動了自己在國內(nèi)的研究。
RNA是把遺傳信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的“信使”。上世紀70年代,研究人員發(fā)現(xiàn),RNA也有蛋白質(zhì)的部分功能。在研究中,張辰宇發(fā)現(xiàn),在心肌細胞和骨骼肌細胞里有一種線粒體上的蛋白,能夠檢測到完整的信使RNA,卻檢測不到對應(yīng)的蛋白。
為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?為此,張辰宇帶領(lǐng)團隊查閱了國內(nèi)外各種資料,并開始在實驗室里做相關(guān)研究尋找答案。2003年,國外的一個學者發(fā)現(xiàn),哺乳動物細胞中有這種非編碼小RNA,只是阻止了蛋白質(zhì)的翻譯。張辰宇意識到,這很有可能解釋了此前他在研究中的困惑。
2004年起,他著手帶領(lǐng)團隊驗證。實驗證明,先前的想法沒有錯:心肌細胞和骨骼肌細胞中的特異小RNA抑制了該蛋白質(zhì)的翻譯表達。這也是國內(nèi)最早開展的小RNA研究。
大膽猜想開辟全新領(lǐng)域
在驗證猜想之后,張辰宇又繼續(xù)把研究往更深入推進,不斷探尋細胞深處的奧秘。當時,學界認為,RNA分子不能在細胞外環(huán)境穩(wěn)定生存,從而不具有生物學功能。然而,通過對小RNA進化規(guī)律的深入分析,張辰宇大膽提出猜想:會有小RNA在細胞外穩(wěn)定存在,并具有特定的生物學功能嗎?
但當他提出這個想法時,許多人都認為幾乎不可能。
2007年,張辰宇開始帶領(lǐng)團隊驗證猜想。有團隊成員曾質(zhì)疑:我們是不是在沿著錯誤的方向前進?
“科學的真相需要在研究中不斷探尋?!睆埑接罟膭顖F隊成員。隨著第一個實驗的成功,大家信心倍增。
2008年,張辰宇團隊在國內(nèi)生物學期刊《細胞研究》雜志發(fā)表關(guān)于“小RNA可在人類和動物的血清和血漿中穩(wěn)定存在”的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn),引發(fā)了學界轟動。由此,張辰宇及團隊開創(chuàng)的“細胞外小RNA”生命科學新研究領(lǐng)域,被《自然》雜志稱為是“改變生物學研究范式”的發(fā)現(xiàn)和研究。
“還有太多的謎題等待著我去解開?!庇辛穗A段性成果,張辰宇并沒有停下腳步,而是繼續(xù)帶領(lǐng)團隊埋頭做研究。在他們的堅持下,“細胞外小RNA”這個從無到有建立起來的新領(lǐng)域,朝著生物前沿探索方向不斷深入。
“回頭想想當時的那個猜想,與其說是靈感一閃的結(jié)果,不如說是一步一個腳印、環(huán)環(huán)相扣的過程。”張辰宇說,科學研究本就不是一條平坦的道路,原創(chuàng)性、顛覆性的發(fā)現(xiàn)剛開始難免會引發(fā)爭議,只要成果立得住腳,漸漸就會被大家所接受。
推動更多成果轉(zhuǎn)化落地
在南京大學生命科學學院展廳玻璃柜中,記者看到一個小方盒。張辰宇介紹,這是他們團隊科研成果落地的第一個產(chǎn)品:診斷試劑盒。
“生命科學研究有其特殊性,要將‘從0到1’的原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為對醫(yī)學有幫助的技術(shù)產(chǎn)品,才能讓百姓受益?!睆埑接钫f。
2011年,張辰宇團隊繪制出首個基于細胞外小RNA的人類疾病圖譜,并在此基礎(chǔ)上建立了疾病診斷新范式——通過檢測特定血清中的小RNA濃度和表達譜,來診斷疾病、預測疾病的轉(zhuǎn)歸與復發(fā),判定用藥的精準療效。張辰宇還帶領(lǐng)團隊研發(fā)出“新一代小RNA”體內(nèi)遞送技術(shù),使得相關(guān)成果的大規(guī)模臨床應(yīng)用成為可能,治療神經(jīng)退行性疾病的新藥已獲批臨床應(yīng)用……越來越多研究正朝著實際應(yīng)用不斷邁進。
做科研,搞轉(zhuǎn)化,還要處理教學與行政工作。時間如何分配才能統(tǒng)籌兼顧?
“其實,科研、教學與學院管理之間是相輔相成的,不是對立和排斥的?!睆埑接顝淖陨砜蒲薪?jīng)歷出發(fā),鼓勵學院更多教師做好基礎(chǔ)研究、促進成果轉(zhuǎn)化、重視人才培養(yǎng)。
“過去20多年,我國生命科學領(lǐng)域發(fā)展非常快。”回望走過的科研之路,張辰宇驕傲地說,一批批科研工作者在找到真正感興趣領(lǐng)域的同時,也悄然改變著世界科研格局,“作為中國科學家,我們正不斷開辟新領(lǐng)域、拓展新課題,為提升我國綜合科研實力作出積極貢獻?!?/p>
《 人民日報 》( 2025年02月13日 06 版)