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发展与责任——在祖国的土地上实现我的科学梦
发布时间:2015-11-24 16:57

中国科学院上海生命科学研究院 孙兵研究员

飞机的舷窗外鼓出了大片大片绵白的云朵,身后的华盛顿-里根国际机场迅速变小变模糊,空姐开始播报本次航班目的地的--上海。我知道短短十几个小时之后,我将降落在祖国的土地上,完成我每年一次候鸟般的飞行。从1994年到美国国立卫生研究院(NIH)工作学习,再从1999年回国到中科院上海生命科学院工作,到今年为止的这二十几年间,在华盛顿至上海的这条往返航线上我已飞行了二十多次。坐在机舱里已经没有了二十年前第一次前往美国时的激动和憧憬,正好相反,多了一份希望回国的迫切心情。不知道今年应该毕业的学生的论文准备的怎么样了,不知道某个关键实验的结果是否已经出来,不知道实验室的每个人是否都安好?短短十几天的离开,让我有了很多很多的牵挂。然而在二十年前,我还计划着在美国NIH进行深造之后留在那个世界领先水平的研究机构,完成我的科学梦想。

一切的改变源自那个来自祖国的电话。那是1998年一个清冷的冬日,我刚刚结束了一天的实验,心里踏实而又兴奋。实验结果很好,和我预期的一样,完成了这个部分的工作,我作为访问学者的工作就基本上可以结束了。上个月我刚参加了NIH隔壁街的美国海军医院的面试,已经确定能拿到offer了,我仿佛看见那个小小绿色的卡片在朝我招手,也仿佛看见一间宽敞明亮的实验室,一个真正属于我的实验室。我刚刚准备和太太分享一下我的愉快的心情,忽然电话响了起来,太太接起了电话,递给我说:“找你的。”“Hello!”“孙兵,是我,李逸平!”我有点找不着北,李逸平?平时除了和国内的家人联系之外很少再和其他人有联系了,李逸平是谁呢?“不好意思,您是哪一位?我有点记不清了。”“是我啊,你不记得啦,我现在在中科院工作。”“哦,是你啊,你在国内还好吧?课题怎么样?你也要到美国来了吗?”

我下意识的觉得和我联系的同仁都是准备来美国发展的,但是他的回答让我吃了一惊。“孙兵,你听我说,我不仅自己不去美国,我也要把你给请回来!”回国?说实话,在此之前我一直都为怎么留在美国这个竞争激烈的国家而努力着,不仅是因为这里有一流的仪器设备和技术手段,更因为这里有一流的科学家和一流的科学思想。“哦,我还没想过回国这事儿呢。”“那你现在想想也不迟嘛,你知道吗,咱们现在有个专门针对你这种高层次人才的项目,叫‘百人计划’,能让你在中国也建成美国那样的实验室。国家现在真的很重视基础科学研究,所以科学院制定了这个计划,就是来吸引你们这样一些有海外科研工作经历,又有很好发展潜力的青年人才回国服务,你哪儿也别去,就来我们上海中科院细胞所吧!”我一时间也不知怎么回答好。“你有传真号吗?告诉我,我把相关的材料发给你看看,看完我明天再打电话给你。”当晚,我就收到了李逸平发来的传真。等妻儿睡着之后,我便开始伏在书桌上看着那份来自祖国的传真。一份不长的传真,我看了又看,越看越兴奋,越看越激动,我仿佛看见我站在一间明亮的实验室里准备即将开始的实验。说心里话,我对上海是很有感情的,在上海第二医科大学读免疫学博士三年,然后又在上海第一医科大学做讲师和副教授工作三年。我也曾设想过,倘若有机会,我希望能在中国建立一个国际一流的实验室,培养出许多一流的人才,并有好的研究成果在国际顶级免疫学杂志上发表。自己能作为特邀嘉宾在NIH的讲坛上,作为一个中国人骄傲的介绍自己的工作。我能有这样的机会吗?

那一夜我想了很多,失眠了。

接下来的好几天,逸平都给我打来电话,详细的介绍着国家引进人才的种种政策,那是我出国之前想都不敢想的国家政策。在科研条件匮乏的90年代初,连合成一条引物都要等十天半个月的日子是我不想再触碰的。而现在通过一个“百人计划”,在中国就能拥有和美国一样的实验室,怎能不叫人兴奋呢?自从得知了这个喜人的消息,我的脑海里一直在思考一个问题,我为什么要来美国?是向往发达国家的优越生活条件吗?是憧憬一夜暴富的“美国梦”吗?是为了让孩子接受更好的教育吗?不是,这些都不是。我背井离乡,来到美国是为了寻求一个更好的实验条件,是为了实现我的科学梦想而来。既然,现在同样的科研条件在祖国也有可能实现,为什么我不回去闯一下呢?有一句话说得好,科学是没有国界的,但是科学家是有国籍的。那一刻,我下定了回国的决心。

说服太太的过程是漫长而又艰苦的。的确,如果我们留下来,我们将过上优越的生活,孩子能接受自由开放的教育,人生似乎那么简单又那么平稳。如果回国,一切都要从头开始,甚至生活水平可能也没法和美国相比,这些都是我能预料到的。最后,我向太太作出了承诺,“你让我闯这一次,我会让你一辈子。”听完这句话,太太默然了。

1999年初,我回到了离开5年的祖国。回国之初,我的心情也像是乍暖还寒的春天,隔着玻璃窗的春光煞是明媚,一开窗冷风还是冻得人直哆嗦。一个人,两张桌子,两个房间构成了我的实验室,这和我想象中的宽敞明亮的屋子有了不小的差距。然而,既然决定回国大干一番,就不能回头。从一台离心机,一把移液枪开始添置起,慢慢的我的实验室开始充实了起来,也渐渐有了人气。

由于我主要从事基础免疫学研究,大致来讲就是利用自身免疫病小鼠动物模型和哮喘疾病模型,研究DC细胞的成熟活化调控,Th1和Th2细胞的分化调控机制及其在疾病发生与发展过程中的作用。自从Tim Mosmann和 Bob Coffman于1986年首次提出了辅助性T细胞亚群,Th1和Th2细胞的分化理论,这套理论引领免疫学的发展已有28年了。它把复杂的免疫系统,归类成Th1细胞介导的细胞免疫以及Th2细胞介导体液免疫两大方面。而我的归国生涯就伴随着Th细胞的亚群的研究日新月异,一点一点的铺展开来。

在回国后的第十个年头,我的研究终于获得了一次突破,我的团队在DC细胞中发现了一个重要的负性调控分子Trim30a,它能有效调控DC细胞的过度活化。对维持机体正常的免疫应答反应,防止过度激活而导致机体损伤和引起自身免疫性疾病中发挥着重要作用。TRIM30-a在炎症的初始阶段被诱导产生,并与TAB2/3结合并导致其降解,从而影响Traf6的自身泛素化,最终阻断NF-κB的信号通路,对DC细胞致炎因子如IL-6和TNF-a的产生起到明显的抑制作用。在疾病模型中,过表达Trim30a能对抗对内毒素LPS引起的小鼠休克。我们的这一发现为深入了解免疫系统的调控网络具有重要的意义。令人兴奋的是这一成果在2008年Nature Immunology上发表。并且,同一期Nature Immunology的NEWS AND VIEWS就刊登了专家评述,指出我们的研究工作是TLR信号负调控研究中的重大进展。我的第一篇NatureImmunology的工作是多么的振奋人心,以至于到现在我还能一直被它所鼓舞。在这样的势头下我的团队又发现了TRIM30的另外一个新功能:TRIM30也能够负性调节NLRP3炎症小体的激活,其通过抑制ROS的产生来调控NLRP3炎症小体的激活。对TRIM30负性调控作用机制,有了更深入的解释(Journal of Immunology. 2010)。2011年2月份的Nature Immunology为此发表评述:指出NLRP3 inflammasome是当前的热点,尽管对它的活化有比较多的研究,但对它的调控却知之甚少。我们的研究发现TRIM30能通过抑制ROS的产生负调控NLRP3inflammasome的活化,是一个潜在的抗炎分子(Research highlights: Tuning the inflammasome. Nature Immunol. February 2011, 12(2): 107-185)。我的研究成果获得了如此的关注,在免疫学领域得到了这样的认可,说实话,心底的喜悦真是无法用言语来表述的。至少,我现在能够自豪的说,我的实验室和国外任何一个做免疫学研究的实验室相比,都能做出同等优秀的工作。

之后,我的团队又在已建立的Th1/Th2细胞诱导的小鼠疾病模型基础上,努力在Th1/Th2细胞中寻找新的转录调控因子和效应分子,以便深入阐明Th1/Th2细胞的精细调节机制与疾病的关系。这时,我们首次发现了新的转录因子DEC2,这无疑又是一个新的亮点,于是实验室里开始灯火通明,只有那摇床发出的低沉的震荡声伴随着一个个白昼和黑夜的交织。功夫不负有心人,通过功能实验表明:在Th2方向分化的过程中,其被逐渐地诱导表达,而且这一趋势在Th2细胞分化的后期显得尤为明显。同时发现DEC2基因敲除会导致Th2细胞分化的缺陷。在过敏性哮喘疾病模型中,DEC2基因敲除小鼠疾病的诱导明显减轻。我们又通过进一步机制研究发现,DEC2能直接结合并活化JunB和 GATA-3,从而促进Th2细胞的分化和细胞因子的表达(Nature Immunology. 2009)。在后续的研究工作中,我们还揭示了Dec2通过上调细胞表面IL-2受体α亚基CD25的表达水平,进而促进Th2细胞分化(Journal of Immunology. 2009)。可以说,Dec2分子的发现,为阐明Th2细胞分化机制与哮喘疾病的关系提出了新的理论和学术思想,毫不夸张的说我的团队的研究成果为Tim Mosmann和 Bob Coffman Th1和Th2细胞的分化理论进行了重要的补充和完善,也为人类进一步了解自身免疫病的根源点上了一盏明灯。

因为Th2细胞迁移到病灶部位的过程,是引起哮喘疾病的关键,但其调节机制尚不清楚。我的团队再接再厉,发现了一个效应分子,细胞外基质蛋白1(ECM1)。ECM1可以调控Th2细胞表面分子的S1P1表达,进而调控Th2细胞的迁移。通过研究我们发现,ECM1蛋白选择性被Th2细胞表达,在敲除ECM1基因后,Th2细胞从淋巴结迁出过程受到阻碍,大部分Th2细胞都停留在淋巴结内,而不能到达病灶部位发挥功能。在小鼠哮喘模型中,发现由于ECM1基因被敲除,小鼠的辅助性T细胞堆积在外周淋巴结,而不能有效迁移到肺部,使得疾病被显著抑制。这一研究成果证明ECM1分子是一个重要的药物靶分子,阻断其功能可阻断Th2的迁移,对控制Th2介导的哮喘性疾病有重要的意义(Nature Immunology,2011)。为此,2011年2月份的Nature Review Immunology发表评述:鉴于Th2细胞在过敏性疾病中发挥重要的作用,如果能选择性抑制Th2细胞的迁移将可以开发出非常有效的治疗过敏性疾病的药物。也就是说,我们的科研成果已经从基础科研向应用研究发展,而生命科学的魅力就在于一旦你掌握了科学知识你就能够运用它来解密生命的本质,造福整个人类社会。

伴随着这些研究成果的发表,我的科学梦也逐步的实现,如果不是李逸平那个电话,我也许还是一个蹲守在美国海军医院的研究员。现如今,我的很多博士生毕业之后也依然选择了去美国做博士后,但是和我当年不同的是,他们在出国之前都已经拟定了回国的计划,可以说是为了回国而出国。

在我回国的15年之后,我凭借“DC细胞活化调控与Th细胞分化机制在免疫相关疾病中的研究”的工作进展获得了国家自然科学二等奖。于此同时我也受邀在美国NIH的感染与过敏性疾病研究所(NIAID)就这一工作做了详尽地介绍,得到了美国同行的认可和肯定。我想我实现了当初回国的初衷----建立一个国际一流的实验室,有自己的原创性工作,发表一流的科学论文,并能在美国NIH的国际讲坛上介绍自己的工作,我的科研梦实现了!

每每从国外讲学归来,当飞机安稳地降落在上海浦东国际机场的跑道上,回想起岁月光华,仿佛像是一场穿越云层的飞行,有对流层的跌宕起伏,有平流层的平和宁静,能看见如雪般堆积的白云,亦能看见如清水擦洗过的明镜一般的天穹。然而这一切都不能替代的是飞机落地时一刹那的安心,我立刻拿起了手机,问候家人和实验室,一切是否安好?


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