如果不介绍“身份”,可能有人会想不到,身着华服、站在舞台上演唱《You Raise Me Up》的年轻女性是科学家,而且是如其歌词中那样“能够站在群山顶端”(can stand on mountains)上的人。
她叫“曾凡一”,国家重大科学研究计划项目首席科学家,现任上海交通大学医学遗传研究所副所长。这位宾夕法尼亚大学医学/生物学双博士,4岁半开始学钢琴,5岁便登台演出,大学主修生物的同时也兼修音乐。“现在我更感悟到科学与艺术的相融:艺术使科学插上想象的翅膀,而科学让艺术从梦想变为现实。”
几次在电视直播晚会上客串演唱的曾博士,今年真正站到属于自己的“舞台”——与其他4位同行一同领取“中国青年女科学家奖”(第6届)。她们是从85个单位推荐的近200名1964年1月1日后出生的候选人中脱颖而出的。这一科学界富有影响力的奖项,由中华全国妇女联合会、中国科学技术协会、联合国教科文组织、欧莱雅中国于2004年创办,目前全国已有19个省份的49人获此殊荣。
曾博士获大奖的原因与一个小家伙有关——“小小”(Tiny),她与中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室周琪等研究员的杰作:全世界第一只拿起“多利”(人类利用成年动物体细胞克隆成功的第一个生命)接力棒的iPS小鼠。
这一成果去年7月23日在线发表于国际权威科学杂志《自然》(Nature)之后,立刻引起广泛关注,被认为“开辟了一条全新道路”,美国《时代》周刊还将其评为“2009年全球十大医学突破”之一。
把克隆技术及随之兴起的胚胎干细胞技术用于再生医学与生命修复,这几乎被科学家看作是克隆技术未来最有价值的应用。而原有的克隆动物的胚胎大多来自干细胞,这种干细胞又只能从胚胎中获得,由此带来了很多伦理问题与质疑,让其前景蒙上阴影。于是,科学家开始寻找除胚胎干细胞之外生命中的第二颗“全能种子”。2007年11月,美国和日本专家宣布,用皮肤细胞等普通细胞可以“仿制”(转化)干细胞,得到的细胞又名“iPS细胞”(诱导性多能干细胞,induced pluripotent stem cell),其出处既无需父母“爱的结晶”,也用不着科学家千方百计获取胚胎全能干细胞(embryonic stem cell,eS,胚胎发育期的胚细胞)克隆。这样一来,显然可以绕过胚胎阶段和饱受争议的伦理禁区,也不必为干细胞的来源而发愁,同时能够直接获得实施器官再生医学与治疗各种疾病所用的各类细胞,便于制造身体的任何组织,更好理解疾病根源,找到更多可行治愈方案。
但iPS细胞能否真正媲美胚胎干细胞的“无所不能”,却一直未得证实。而关键问题是能否发育成活体动物——科学界鉴定全能性的“铁定标准”。为此,各国科学家不断实验,但始终无人成功——iPS细胞没能像胚胎干细胞那样通过四倍体囊胚注射而发育成活体动物,均胎死腹中。
曾博士他们的研究组以病毒为载体,将一只黑鼠的皮肤细胞“改造”为iPS细胞,自主构建了37株iPS细胞系,然后把其中6株的iPS细胞分别注入1500多个四倍体胚胎,随后将它植入代孕实验鼠子宫;21天后,“小小”降生。科研人员用同样的方法为它添了26个纯正iPS血统的“弟、妹”。经多种分子生物学技术鉴定,这27只黑鼠确实从iPS细胞孕育发育而来。此后,科研人员精心安排“小小”们与普通白鼠配种,陆续生下数百只第二和第三代小鼠,“鼠老爸”升格为“鼠爷爷”,生长发育良好。而它们所具有的正常生殖和繁育能力,第一次在世界上有力地证明了iPS细胞具有真正的全能性。
“iPS技术是一场革命,而‘小小’宣布了这场革命的胜利。”多利老家——英国罗斯林研究所的专家认为,在用克隆技术和干细胞修复生命的道路上,人类又向前迈进了一大步,“以往大多数研究都是小步进展,而‘小小’是一次飞跃。”
尽管亲手验证了iPS细胞的全能性,但曾凡一仍保持高度冷静,“目前只能说iPS细胞与胚胎干细胞拥有相似的全能性,还不能肯定两者的全能性完全相同。”她密切注意此前科学界关于iPS细胞的另一种担心会否变成现实:普通的成体细胞接受“重新编程”的人工诱导手术“拷贝”生命的过程中可能会导致肿瘤的产生,好在迄今为止,小鼠身上没有传出这样的坏消息。曾博士透露,课题组将进一步比较iPS细胞与胚胎干细胞的分化效率,并接着观察iPS小鼠是否发育正常,研究两个全能性的相似程度究竟有多大。
“父母这一代人的科学精神深深感染了我。”曾凡一出生于一个科学家家庭,从小就经常到实验室学习做实验,还参加了遗传病研究组,深入农村山区普查血红蛋白病。“这段难忘的经历让我树立了用科学解除病人疾苦的理想。”
