在生命科學領域，「再生」一直是廣受關註的話題。多能幹細胞具有無限增殖的特性和分化成生物體所有功能細胞類別的能力，這些神奇的特質使其在細胞治療、藥物篩選和疾病模型等領域具有廣泛的套用價值，是較為關鍵的「種子細胞」。
北京大學博雅講席教授、昌平實驗室領銜科學家鄧宏魁因開創利用化學方法將體細胞重編程為多能幹細胞，改變細胞命運和狀態方面的傑出工作而獲2024未來科學大獎「生命科學獎」，為治療重大疾病提供了新的解決方案。
幹細胞領域的魔法師
在哺乳動物自然發育過程中，具有多能性的細胞只短暫存在於胚胎發育的早期階段，隨後便會分化為構成生物體的各種類別成體細胞，喪失其「種子細胞」的特性。如果逆轉這一自然發育過程，使高度分化的成體細胞重新獲得類似胚胎發育早期的多能性狀態，那麽就有可能在體外制備出人的細胞、組織、器官，用於修補衰老、疾病、損傷或遺傳帶來的各類問題。如何逆轉「生命時鐘」，正是幹細胞與再生醫學領域最重要的科學問題之一。
北京大學鄧宏魁教授 圖片來源：中國科學雜誌社
鄧宏魁團隊即著眼於此，致力於開發調控細胞命運的新方法和建立制備幹細胞的底層技術。
2013年，鄧宏魁團隊在【科學】雜誌首次報道了小鼠的化學重編程技術：不依賴細胞內源物質，僅使用外源性化學小分子就能將成纖維細胞轉化為誘導多能幹細胞（iPSC）的方法。這一研究開辟了全新的細胞命運調控途徑。
2013年，鄧宏魁團隊首次報道僅使用化學小分子將發育成熟的體細胞重編程到多能幹細胞，建立了細胞命運調控的化學重編程技術，開辟了全新的細胞命運調控途徑 圖片來源： 「北京大學」微信公眾號
小鼠實驗成功那晚，當鄧宏魁透過熒光顯微鏡看到標誌著成功的綠色熒光時，他無法抑制情緒，獨自在樓道裏反復踱步。為了這個瞬間，他已經探索了十多年。
他記得，研究一經發表，立即引發領域內科研人員廣泛關註，科學界沒想到用這麽簡單的方式就可以實作重編程。 在歡呼聲之外，質疑聲也隨之而來。 由於小分子具有很強的靈活性，進行相關實驗時可變因素很多，一些科學團隊難以將實驗成功重復。
鄧宏魁沒有過多理會這些質疑，繼續探索如何實作人體細胞化學重編程，因為那才真正具有套用價值。 與此同時，團隊也發表了一些工作成果，把小鼠重編程的效率提高了1000倍。 質疑聲隨之慢慢消散。
9年後，鄧宏魁團隊的新科研成果再進一步。 2022年4月，團隊在國際上首次報道了人體細胞化學重編程的工作，將化學重編程技術從小鼠多能幹細胞制備成功套用於人多能幹細胞的制備，並獲得人多能幹細胞。
鄧宏魁的研究成果，透過化學重編程技術，一方面可以把人體成熟細胞在體外「返老還童」為種子細胞，一方面可以啟用人體細胞的再生潛能，用以修復損傷、病變、衰老的細胞。 相比傳統方法，化學小分子操作簡便靈活、時空調控性強、作用可逆，可以對細胞重編程過程進行精確操控。
經過20年的積累，鄧宏魁團隊已經可以大規模制備重編程細胞，這些細胞在大動物模型上充分驗證了有效性和安全性。 2023年，經國家衛生健康委正式批準，這種治療手段已經開始進行臨床探索性研究。
為中國發出強音而奮鬥
鄧宏魁1963年出生在北京，小時候住在核工業部的研究院裏，周圍都是工程師。雖然父母都是醫生，但他並不想「子承父業」，還是想從事計算和工程類的工作。可高考完，清華北大的誌願都沒有錄取上，等到第三誌願來到武漢大學的時候，想選的專業又都被占滿了，於是他被調劑到生命科學專業。
正是這種「陰差陽錯」讓他發現了生命科學的樂趣。 尤其是免疫學，對他來說有更多的操作性，他更願意去研究如何調控免疫系統來治療疾病。
時間來到1996年，鄧宏魁成功地發現了愛滋病病毒受體CCR5，該研究發表在【自然】上，被看作是愛滋病研究歷史上的裏程碑之一。【科學】還把這個發現評為了那一年生命科學最重要的進展之一。
多年領域內沒有突破性進展的事情，鄧宏魁完成了，這讓他瞬間感覺這些困難的問題也沒那麽難了，大大增強了他敢於做挑戰性科學問題的自信心。
1997年，在鄧宏魁完成博士後工作的同年，世界矚目的多利羊出生了。 這讓他意識到，在不久的將來，人類細胞也可能透過細胞重編程進行調控，並有可能開發基於細胞的全新治療方法。
當時，鄧宏魁在美國一家幹細胞生物技術公司工作，組建了自己的實驗室，全面開展幹細胞領域的研究，有著很好的發展前景。 但與此同時，他也意識到一個問題： 這一領域裏的核心技術和產品，對中國、乃至全世界來說，都是全新的，意味著中國和已開發國家其實都處在同一起跑線上。 這對中國來說，是個前所未有的好機會。
2001年，在已經預料到國內的科研條件和基礎可能比不上國外的情況下，鄧宏魁還是毅然決然選擇了回國，以中國科學家的身份，繼續進行研究。 從那時起，他就立誌在幹細胞領域，為中國做出原創性核心技術，為中國發出強音而奮鬥。
從青年學者到學科領頭人的蛻變
從2001年至今，鄧宏魁已經在北大紮根24年。他完成了從青年學者到學科領頭人的蛻變，而這條成長之路上，依然有無數的後來者。
鄧宏魁與課題組成員 圖片來源：「北京大學」微信公眾號
鄧宏魁真誠地將自己的經驗與無數青年學者共享：「我建議青年研究員關註他們研究領域中最重要的問題。如果我能和過去的自己對話，我會告訴自己保持積極、堅持和熱情。解決一個棘手的科學問題有助於保持研究的熱情和動力，但這個過程本身很具挑戰性。對青年研究員來說，堅持和勇氣對克服基礎研究中可能面臨的挑戰是最重要的。我也建議他們透過不斷地建立廣泛的知識體系來為多學科交叉研究和合作做好準備。而且在研究過程中，學術交流非常重要，研究員們需要與其他領域的專家溝通交流，找到潛在的合作機會。同時，這也為他們提供了交流技術、研究方法、科學問題以及從不同角度思考和解決問題的機會。我建議青年研究員們養成學術交流的習慣，這樣他們能從其他領域中尋求不同背景專家的意見。」
在培養新一代科研人員，帶領團隊這方面，鄧宏魁的心胸是寬廣的。 在他的理念中，幫助學生明確自己的長處和短處，是導師最重要的職責。 同時，鄧宏魁還很願意幫助他的學生，克服自身的弱點，針對不同學生，不同的問題，做到因材施教。
科學技術的進步，讓更多病人有了生的可能，有了擺脫疾病的希望。 而科學家們就是追隨著那一點微弱的希望之光，摸索前進的領路人。
鄧宏魁教授，正是那個先鋒領路人，相信在他的努力之下，在中華大地之上，將湧現更多領路人，我們拭目以待。
參考資料：
1.「北京大學」公眾號.北大鄧宏魁，榮獲未來科學大獎！
2.科學網.4位元學者獲2024未來科學大獎，單項獎金約720萬元！
3.新京報.北大鄧宏魁，榮獲未來科學大獎！
4.央視網.2013年度科技創新人物頒獎典禮—鄧宏魁
5.中國科學雜誌社.專訪鄧宏魁：讓細胞「返老還童」
6.「生物世界」公眾號.祝賀！北京大學鄧宏魁獲2024未來科學大獎，系統介紹其代表性工作
制作：北京市科協融媒體中心
整理：田雲豐
