在科學(xué)界,鄧宏魁教授的名字可以說與跨界緊密相連。作為未來科學(xué)大獎的獲得者,他的學(xué)術(shù)生涯跨越病毒學(xué)、免疫學(xué)和再生醫(yī)學(xué)多個領(lǐng)域,不僅揭示了HIV病毒入侵人體的關(guān)鍵機(jī)制,更在糖尿病治療中實(shí)現(xiàn)里程碑式的進(jìn)展。作為新晉院士,鄧宏魁教授的履歷再次印證楊振寧教授的觀點(diǎn):對于一個研究生來說,對他影響最大的,不是學(xué)會一兩個技術(shù)或者實(shí)驗(yàn)方法,而是找到一個將來有發(fā)展的領(lǐng)域,這是他們一生最重要的事!
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2025年7月,在北京大學(xué)一個生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,一滴指尖血在培養(yǎng)皿中靜靜蛻變。短短20天內(nèi),這滴血魔術(shù)般地“返老還童”,化為上百個具有無限潛能的多能干細(xì)胞——這如同科幻的場景,正是鄧宏魁團(tuán)隊發(fā)表在Cell Stem Cell的最新突破。該研究首次實(shí)現(xiàn)了利用化學(xué)方法將人血液細(xì)胞誘導(dǎo)為多能干細(xì)胞,解決化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞制備中起始細(xì)胞來源的關(guān)鍵瓶頸,將進(jìn)一步推動化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)的可及性。而這場變革的種子,早在二十年前就已埋下。
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鄧宏魁教授在博士和博士后期間做從事病毒學(xué)和免疫學(xué)研究。1996年6月,當(dāng)時還在紐約大學(xué)做博士后的鄧宏魁在Nature發(fā)表論文,首次發(fā)現(xiàn)了 CCR5 基因(當(dāng)時命名為CC-CKR-5),并證實(shí) CCR5 是 HIV-1 病毒入侵人體細(xì)胞的受體,這也是艾滋病領(lǐng)域的里程碑式發(fā)現(xiàn)。但在加入北京大學(xué)開展獨(dú)立研究后,他很快將研究方向轉(zhuǎn)變到再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域!這是因?yàn)楦杉?xì)胞和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的兩個重大突破:第一個突破是1997年多利羊的誕生;另一個突破是1998年人胚胎干細(xì)胞系的建立。
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回顧發(fā)展歷程,細(xì)胞重編程研究經(jīng)歷三個關(guān)鍵階段。①理論奠基期(1962年):Gurdon通過核移植實(shí)驗(yàn)證明分化細(xì)胞核仍具有全能性,首次揭示細(xì)胞分化可逆性。②生物大分子時期(2006年):日本科學(xué)家山中伸彌(shiya yamanaka)使用四種轉(zhuǎn)錄因子(Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc)實(shí)現(xiàn)了體細(xì)胞重編程,建立iPS技術(shù)。③化學(xué)重編程時期(2013年至今):鄧宏魁團(tuán)隊開創(chuàng)性地使用小分子組合替代轉(zhuǎn)錄因子,開辟化學(xué)重編程新路徑。
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2006年,山中伸彌使用四個轉(zhuǎn)錄因子將成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為多能干細(xì)胞,這項(xiàng)諾貝爾獎級發(fā)現(xiàn)讓人類首次突破細(xì)胞命運(yùn)的桎梏(Cell文章)。然而,基因編輯技術(shù)始終面臨致癌風(fēng)險與倫理爭議——病毒載體可能激活原癌基因。2022年,鄧宏魁團(tuán)隊在Nature雜志發(fā)表重磅研究,僅用7種化學(xué)小分子,成功將人成體細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞(CiPS細(xì)胞),徹底摒棄基因操作,將細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控的安全閾值提升到全新維度。
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這項(xiàng)技術(shù)對糖尿病治療具有革命性意義。2024年發(fā)布的臨床數(shù)據(jù)中顯示:1型糖尿病患者從移植后第75天開始,實(shí)現(xiàn)完全穩(wěn)定脫離胰島素注射治療。移植5月后,患者血糖達(dá)標(biāo)率從基線值43.18%持續(xù)提高到98%以上,并穩(wěn)定維持。另一個重要指標(biāo)糖化血紅蛋白(HbA1c),在移植后一年降至4.76%。作為一種困擾全球數(shù)億患者的慢性代謝性疾病,糖尿病的研究歷程是人類醫(yī)學(xué)史上輝煌的篇章之一。多位科學(xué)家因其在糖尿病領(lǐng)域的奠基性貢獻(xiàn)而榮獲諾貝爾獎。
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https://www.nature.com/immersive/d42859-021-00002-5/index.html
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2024年鄧宏魁獲獎時,未來科學(xué)大獎已經(jīng)運(yùn)行9年。2016年,盧煜明教授的無創(chuàng)產(chǎn)前診斷(應(yīng)用創(chuàng)新);2017年,施一公教授的剪接體結(jié)構(gòu)(機(jī)制解析);2024年,鄧宏魁教授的化學(xué)重編程(底層技術(shù)原創(chuàng))。這條軌跡揭示中國生命科學(xué)的三級躍遷,從技術(shù)應(yīng)用到機(jī)制解析,再到規(guī)則制定。 2025年,盧煜明教授推薦鄧宏魁教授為中科院院士。
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2019年,鄧宏魁教授以基因編輯干細(xì)胞治療艾滋病合并白血病患者的全球首例研究入選Nature雜志年度十大科學(xué)人物。從病毒受體發(fā)現(xiàn)者到細(xì)胞重編程,這位科學(xué)家始終將目光鎖定在人類健康的終極難題上。
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如今,鄧宏魁實(shí)驗(yàn)室的冷凍柜里存放著上千份血液樣本——有新生兒的臍帶血,有糖尿病患者的抗凝血,還有百歲老人的珍貴血樣。在化學(xué)小分子的作用下,它們正悄然回歸生命的初始狀態(tài)。春風(fēng)若有憐花意,可否許我再少年?細(xì)胞重編程,提供了一種可能!
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鄧宏魁的學(xué)術(shù)起點(diǎn)始于經(jīng)典的病毒學(xué)研究。其博士和博士后階段專注于病毒學(xué)與免疫學(xué),積累了扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能和分子生物學(xué)基礎(chǔ)。這一時期,他師從國內(nèi)外知名學(xué)者,深入探索病毒的感染機(jī)制與宿主免疫應(yīng)答的相互作用。然而,真正讓他嶄露頭角的是在北京大學(xué)開展獨(dú)立研究之后的大膽轉(zhuǎn)型。
在團(tuán)隊建立初期,鄧宏魁并未局限于原有領(lǐng)域,而是敏銳地將目光投向新興的再生醫(yī)學(xué)。這一轉(zhuǎn)變并非偶然——他意識到單純的基礎(chǔ)研究雖能揭示生命奧秘,但唯有與臨床結(jié)合,才能解決人類健康的根本問題。從此,他的團(tuán)隊開始致力于干細(xì)胞和細(xì)胞重編程的研究,逐步構(gòu)建起從基礎(chǔ)到應(yīng)用的完整科研鏈條。
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在鄧宏魁教授的科學(xué)貢獻(xiàn)中,兩項(xiàng)突破尤為耀眼。第一項(xiàng)是HIV輔助受體CCR5的發(fā)現(xiàn)。該發(fā)現(xiàn)不僅揭示病毒感染的分子機(jī)制,還為艾滋病藥物的研發(fā)提供全新靶點(diǎn)。基于此,全球首款CCR5拮抗劑馬拉維羅(Maraviroc)得以問世。這項(xiàng)工作彰顯了鄧宏魁在基礎(chǔ)研究中的洞察力:從復(fù)雜生物學(xué)現(xiàn)象中提煉關(guān)鍵問題,并以創(chuàng)新方法破解難題。
第二項(xiàng)突破則是糖尿病治療的革命性進(jìn)展。近幾十年來,鄧宏魁團(tuán)隊將研究方向徹底轉(zhuǎn)向再生醫(yī)學(xué),專注于利用干細(xì)胞技術(shù)治療代謝性疾病。糖尿病是一種全球性慢性疾病,傳統(tǒng)胰島素治療僅能緩解癥狀,無法根治。鄧宏魁提出一種全新策略:通過細(xì)胞重編程技術(shù),將人類多能干細(xì)胞分化為功能成熟的胰島β細(xì)胞,并移植到患者體內(nèi)以恢復(fù)胰島素分泌。2022年臨床前試驗(yàn)的成功首次證明細(xì)胞替代療法的可行性與安全性。目前,該技術(shù)已進(jìn)入早期臨床試驗(yàn)階段,為全球數(shù)億糖尿病患者帶來希望。
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如今,這位63歲的科學(xué)家仍在親自動手調(diào)配小分子組合。或許在未來某天,患者僅需提供一滴血,就能獲得私人定制的胰島細(xì)胞、肝臟細(xì)胞甚至心臟補(bǔ)片。而這條用二十年鋪就的科學(xué)之路,已經(jīng)照亮了人類對抗疾病的新征程。
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https://www.futureprize.org/cn/nav/detail/1593.html
在推文的最后,我們附上鄧宏魁教授對年輕研究人員的建議。也讓我想起了一段話:人生不是發(fā)現(xiàn)的過程,而是創(chuàng)造的過程。你并不是在發(fā)現(xiàn)自我,而是在創(chuàng)造自我。 因此,別試圖解答你是什么人,要試圖確定你想成為什么人(自《與神對話》)。與諸位果友共勉!
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