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【院士风采】宋保亮:破译胆固醇与脂代谢疾病“密码”
发布时间:2021-12-10 17:58  作者:  来源:武汉大学报社  阅读:

记者:付晓歌   实习生:刘宇欣

近年来,心脑血管疾病已经成为人类健康的“头号杀手”,血液中胆固醇浓度过高,尤其是低密度脂蛋白胆固醇水平过高是导致心脑血管疾病的重要风险因素。从生物化学和人类遗传学的角度探究胆固醇代谢机制,开展和人类疾病健康密切相关的研究,这正是生命科学学院宋保亮教授20多年来研究的课题。

2021年11月18日,对46岁的宋保亮来说,多了一份沉甸甸的收获。这一天,他成功当选中国科学院院士。荣誉背后,是披荆斩棘的科研攀登、是夙兴夜寐的执着追求、是兢兢业业的育人坚守……

科研“无人区”的探路者

谈及缘何走上研究胆固醇代谢的道路,宋保亮表示,早在自己研究生毕业前,听取了美国西南医学中心诺贝尔奖得主Mike Brown和Joe Goldstein的讲座之后,就对胆固醇代谢很感兴趣,一颗科研的种子悄悄种下。一次机缘巧合,他看了一部根据真实事件改编的电影《良医妙药》,电影讲述的是一位父亲为了挽救自己患有庞倍氏症的孩子,决定自己投资兴建药厂、研发药物的故事。心系国民健康的宋保亮深受触动,加之由于胆固醇代谢与很多遗传因素相关的神经退行性疾病、心脑血管疾病有关,他决心在这个研究领域继续走下去。

“胆固醇水平主要受两方面调控:日常饮食生活方式和遗传因素。长期摄入过量的胆固醇,导致低密度脂蛋白胆固醇升高,容易引起心脑血管疾病。但是由于我们每个人的基因组内都有一些微小差异,使得不同个体之间胆固醇代谢与疾病易感性会有不同,甚至有巨大影响。”宋保亮举了这样一个例子:同样是每日食用十几个鸡蛋,有的人多年后心血管功能依旧正常,而有些人仅仅一年后就发展成动脉粥样硬化。解释这两种迥然相异的结局并揭开其背后的科学规律,是胆固醇与脂代谢研究课题组的一个重要探索方向。

但是,解密的过程并不轻松。“对我们课题组来说,由于承担的任务基本都在科研‘无人区’,鲜有现成的理论或者工具,这就要求课题组成员要思考别人没解决的问题,要学会‘大胆假设,小心求证’。”宋保亮说。开荒之难并没有打倒意志坚定的科研人员,他们誓必到那未开垦的处女地踏下最深的足印,在那空白之处去打造一片胜景。

“大家每时每刻都在付出加倍的努力,都在不断走出自己的舒适区。”宋保亮感慨,多年来,课题组成员始终把“两个执着”牢记于心、内化于行,即无论是实验数据指标,还是课题完成指标,都执着于把数据做得更准确,都执着于把课题挖得更深入。

在研究方向选择上,宋保亮总结自己有两个“刻意追求”——“我们刻意追求解决领域里最基本最关键的科学问题,刻意追求和人类健康与疾病密切相关的科学问题,符合这些研究方向的,我们都会努力做。”

因为“刻意追求”,他们不断走出自己的舒适区,在研究方法和思路上不断创新,充分展现了先锋的力量:如果没有,那么就去创造;如果陈旧,那么就去更新;如果微小,那么就去壮大。因为“刻意追求”,这群在胆固醇代谢领域孜孜不倦的耕耘者始终不忘社会大众,秉持学有所用,目的就是让基础研究成果更好地服务国民。

这些年,即使沿路荆棘,但课题组用一项项成果告诉大众,他们“始终在路上”:2018年,Science(《科学》)发表了宋保亮课题组研究成果,题为“A LIMA1 variant promotes low plasma LDL-cholesterol and decreases intestinal cholesterol absorption”(《LIMA1基因变异减少小肠胆固醇吸收并降低血浆低密度脂蛋白胆固醇水平》),在这项工作中,他们从新疆低血脂家系中发现了新的胆固醇吸收基因,这项工作被收录入内分泌学经典教材《Williams Textbook of Endocrinology》。2020年在Nature(《自然》)发表的论文“Feeding induces cholesterol biosynthesis via the mTORC1-USP20-HMGCR axis”(《进食通过mTORC1-USP20-HMGCR通路诱导胆固醇合成》),进一步揭示了进食碳水化合物诱导胆固醇合成增加的调控机制,为精准控制胆固醇水平奠定了基础。作为胆固醇领域的主要引领者之一,宋保亮受邀为Nature Reviews Molecular Cell Biology撰写长文综述,题为“Mechanisms and regulation of cholesterol homeostasis”(《胆固醇代谢平衡的机制与调控》)。宋保亮先后获得陈嘉庚青年科学奖、中国青年科技奖、谈家桢生命科学创新奖、科学探索奖、中国细胞生物学学会杰出成就奖,他的成果两度入选“中国生命科学十大进展”,并被评为“国内十大医学研究”及“中国心血管领域十大影响力事件”之一,这些荣誉是对他们研究工作的肯定。

谈及2020年在《自然》发文,芦小艺副研究员说:“2014年,我考入武汉大学硕博连读,如愿进入宋老师的实验室。几年前,一位师兄在试验中筛出一个基因,可能对脂代谢有作用,但是当时可以查阅的相关研究非常少。”作为课题组的“领头羊”,宋保亮凭借其过硬的专业知识和多年学术经验敏锐地感知到,这或许可以成为课题组研究获得进展的突破口。“我一进入实验室就参与这项研究,大家此前已经在不同的细胞上做了许多试验,却毫无进展。我们陷入了停滞不前的痛苦中。”

宋保亮不断鼓励他们,寻找新的实验方向。2015年下半年,课题组将研究对象换成肝细胞系之后,终于出现了转机。芦小艺回忆,“当看到细胞被调控的现象出现,我们太激动了,这证明基因对肝细胞调控有效果!”

宋保亮鼓励大家一鼓作气,让实验数据更精准、更完备。接下来的几年时间,课题组一直利用细胞实验和小鼠实验结合来监测数据,不断地进行试错和优化实验条件。“这个过程非常辛苦,宋老师常常鼓励我们,他说做科研就是‘技术上的重复,思想上的创新’。老师对待科研饱满的精神状态也让大家有了坚持的动力。”芦小艺说。

但是,成功的道路从来不是一帆风顺的,2020年初突如其来的疫情让大家措手不及。时间不等人,《自然》的截稿日期越来越近。3月,在收到允许部分人员提前返校的通知后,宋保亮、芦小艺等即刻申请第一批返校,做好防护工作,早早地回到实验室开展工作。功夫不负有心人,课题组最终完成了实验,研究成果如期发表。

“要成为一名成功的研究者,应当真心热爱所从事的科学研究事业,寻找自己真正感兴趣的问题,建立稳定、高标准的研究体系,积极运用最新的研究手段,不断突破自我。”宋保亮如是说。

学子前行的“领航人”

“任何一个学科方向都很重要,最重要的是要找到自己喜欢的方向”“把兴趣变成工作的时候,就不能只是看着好玩,要能够坚持下去,贵在持之以恒”“作为生科人,应勇于担当、立志高远,珍惜宝贵的学习时光,多做有意义的事情,努力发展自己”……在生命科学学院举办的本科生“学业领航”专业发展规划指导会上,宋保亮的一番话如春风化雨般渗入学生心头。

研究生王金凯还记得,导师宋保亮曾交给他一个新课题:能否找到一个特殊的基因,可以作为治疗心脑血管疾病的新靶点。“我通过多次数据对比,终于发现了一个基因,同宋老师研究分析后,我们一致认为该基因具备降低血脂的潜力,并且参与凝血系统,很可能是一个更好的治疗心血管疾病的靶点。”然而,正准备大展身手的王金凯很快就被现实打败——他对于凝血系统的研究完全是门外汉,对相关的研究方法和动物模型更是没有任何经验。

宋保亮对他说,“我们做研究,应该追求突破,追求完美,年轻的时候努力奋斗,干出一番事业来,老了才不会感叹这一辈子碌碌无为!”王金凯暗下决心,趁着现在年轻,有干劲,不如放手拼搏一把。

他查阅了大量相关文献建立系统理论知识,请教各领域专家以拓宽视野,积极参加各类会议及培训,不断完善实验技巧。在导师宋保亮的全力支持下,他不断克服困难,与大家团结合作,取得一系列突破,对研究的课题也越来越有信心。“我越发坚定地认为这是一个有前景的预防和治疗心血管疾病的靶点,希望我的研究能够给广大心脑血管疾病患者带来福音。”王金凯如是说。

宋保亮异常勤奋,这是师生们对他的一致评价。只要他在武汉,一定是实验室去得最早和走得最晚的一个。出差期间,他也会每周固定给实验室开视频组会,讨论实验进展。在生命科学学院教授王琰的记忆中,宋保亮是一个专注且精力充沛的人。“他非常忙,却总是合理利用碎片化时间。我们出差时,常常看见他在候机大厅抱着笔记本给学生修改论文,或者是与学生通话,指导实验。”

宋保亮始终把育人放在第一位,对学生总是是倾囊相授。“宋老师说,他的办公室门一直敞开,任何想要与他进行学术交流的学生都能随时来找他。”博士生谭婧说,“宋老师有时会带着我们做实验,把自己积累的经验毫无保留地教给我们。记得当年我刚接触IP实验时,老师细心提醒我清洗beads时要注意液体不能吸取太多,以免损失所需的样品。老师不时的指导真的让我少走很多弯路。”

芦小艺眼中的宋保亮,是一个非常温和的人。“几乎没有看到宋老师发过脾气,个别同学遇到瓶颈,产生倦怠心理时,他会找他们谈谈心,帮助寻找新的实验方向,给他们布置更为具体的任务,不断督促他们完成。”实验之余,宋保亮也经常组织冷餐会等团建活动,聊聊生活,畅谈理想。谈笑之间,师生的距离越来越近。

教学管理的“多面手”

宋保亮的身份很多,不仅是三尺讲台上循循善诱的教师,也是生命科学学院的院长,还是中国细胞生物学学会副理事长、国家基金委“糖脂代谢的时空网络调控”重大研究计划专家组组长……这些身份从不同侧面勾勒出宋保亮鲜活的形象。

作为教师的宋保亮,在科研前沿攻坚克难的同时,还非常注重科研反哺教学,每年秋季面向生命科学学院大一新生作“胆固醇代谢研究进展”主题报告,为大二本科生讲解专业核心课程《生物化学》中的脂代谢内容,介绍相关前沿研究进展。

“比起填充式地输出知识,老师nba官方博彩官网_去哪里投注nba比赛¥app下载的是循循善诱,用深入浅出的方式引导大家。”宋保亮的博士生胡傲回忆当年的课堂,老师平易近人的形象还历历在目。宋保亮会在课堂上谈及一些疾病模型,让学生产生兴趣,在有疑之处起疑,进而引导学生独立思考、鼓励学生探索未知,并注重将最新的科研进展和研究方法融入到课堂中,为学生的科研之路“保驾护航”。

“我不要求大家写太长的论文,哪怕是画出一个条分缕析的通路图都行。重要的是抓住关键点,变成自己的知识。”这是他在指导学生小班研讨课上给同学们的建议。

自2016年以来,作为学院《生命科学与技术进展》课程的核心授课教师,宋保亮参与了该课程的定位、内容设计、专题报告及小班研讨等多个环节。该课程采用集中专题讲授与小班分班讨论形式进行教学,课程内容涉及生命科学与技术各个领域进展,注重反映学科前沿动态,帮助学生较全面了解生命科学与技术有关领域的研究进展与发展动态,拓宽学生的视野,激发学生的科学思维,增强学生专业认知,引导学生形成专业热爱并做好专业规划。

此外,他积极参与推进拔尖学生培养工作,长期担任学院烛光导航师,指导本科生开展科研训练。同时,他还担任2020级生物科学“强基计划”班班级导师,从指导学生学习、科研、思想等多个方面参与指导班级建设。

作为生命科学学院院长,2014年上任以来,宋保亮一方面注重不断引进人才,升级科研硬件条件,另一方面打造规范化的评审制度,邀请国内外知名专家对教授定期考核,注重营造开放、自由、浓厚的学术氛围,让生命科学学院成为前沿科学研究的一片沃土。宋保亮也十分重视思政工作的建设,牵头成立了生命科学学院课程思政建设领导工作小组,积极推进学院课程思政建设工作。

此外,他还是国家重点研发计划和基金委创新群体的首席科学家、中国细胞生物学学会副理事长、国家基金委“糖脂代谢的时空网络调控”重大研究计划专家组组长。宋保亮始终关注学科发展,乐于合作、重视人才培养,为我国脂代谢研究做出了重要贡献。

这位年轻的新晋院士,从未囿限于象牙塔内的自我沉浸。他饱含探索科研“无人区”的勇气,以科研的探索之路为经线,以立德树人的教育事业为纬线,经纬交错、互为契合,继续在人才培养和服务国家人口健康方面贡献“力”与“热”……

(部分素材来自《光明日报》、武汉大学新闻网)

(编辑:陈丽霞)

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