【她与科学】吴聪颖:在细胞世界中探寻生命的律动

学术   2024-10-15 17:23   上海  

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吴聪颖  北京大学基础医学院副院长、系统生物医学研究所副所长、北京大学国际癌症研究院研究员、中国细胞生物学学会会员

本科毕业于清华大学生命科学学院,于美国北卡罗来纳大学(UNC-Chapel Hill)获得博士学位并在HHMI/UNC Lineberger 癌症中心进行博士后研究。入选海外高层次人才引进计划青年项目,获得国家自然科学基金委“优青”项目,并作为项目首席承担重点研发计划青年科学家项目。课题组关注细胞结构和功能调控、细胞迁移和肿瘤转移的机制,相关工作发表于Developmental Cell,Nature Communications,Advanced Science等国际学术期刊。获得中国生物物理协会女性科研成果奖二等奖、绿叶生命科学青年研究员奖、林松年杰出青年学者奖。连续多年担任基础医学博雅学堂班专业导师、创新人才导师,参与多门本科生和研究生课程教学,获北京市青年教师教学基本功比赛三等奖和北京大学医学部教学优秀奖等。




01 从生命奥秘到细胞世界

我生在一个“医学之家”,爷爷是中医,奶奶是护士,父亲从事病理研究和教学,母亲在心内科。也许正因如此,我小时候曾带着叛逆的心情想——我可不要继续从医,要做一点和他们不一样的事情。如今回想,耳濡目染是真实存在的,我还是受到了家人的影响。记得初来北医工作时,看到病理楼摆放的形态学标本,小时候的记忆当即便如同流水冲了出来。

少年时我喜爱的科目是生物,好奇心尤盛,觉得琢磨花的分类、蚌壳的解剖等是极有乐趣的事。高中时我参加生物竞赛,进一步走进生物学领域,既对生命的宏观世界着迷,也逐渐对细胞微观世界产生浓厚兴趣。试想,我们在显微镜下观察细胞,可以看到它精巧的构造和活跃的动态,还看到它里面的物质也在高速运动。这好像是一种无声的语言,我很想去读懂它。于是,2004年,我来到清华大学生命科学学院,迈出自己学术道路的坚实一步。

本科毕业后,我到美国北卡罗来纳大学教堂山分校,师从詹姆斯·比尔教授,博士毕业后留在美国霍华德休斯研究所/北卡罗莱纳大学教堂山分校开展博士后研究,研究微丝骨架对细胞分泌的调控,以及对血小板结构和功能的影响。博士和博士后期间,以第一作者的身份在《Cell》《Developmental Cell》等国际期刊发表论文,揭示微丝骨架与细胞运动的关系。

也正是在这个时期,在紧锣密鼓地朝着研究道路攀登时,我的身边多了一位重要的陪伴者——一个簇新的小生命。当孕期伴随论文和实验,当预产期和博士毕业答辩、文章修改意见接踵而至,我所能做的便是调动能量,拼尽全力,在有可能时弹一会古筝,画一幅油画来获得些微“放空”。

在生命的进程中探寻生物的奥秘,脚步不止。



02 从微丝骨架到肿瘤转移

回国后,我加入北京大学基础医学院,主要围绕着细胞迁移和肿瘤转移展开工作。我的研究重点是揭示细胞骨架如何感知并响应力学信号,从而调控细胞的定向运动。在胚胎发育、免疫应答和肿瘤转移等过程中,细胞的定向迁移扮演着重要角色,我想更进一步探究这些现象背后复杂的分子机制。

细胞骨架的动态组装不仅支持细胞的形态变化,还推动着细胞的迁移。我们通过应用高时空分辨率的活细胞成像技术、微流控体系等先进工具,研究细胞如何通过趋化性、趋触性和趋硬性等多种方式进行定向运动。我们发现,细胞在感知其周围环境的硬度时,细胞骨架扮演了关键的信号传导角色,这一发现为癌症转移等病理过程提供了新的研究思路。

我的实验室通过研究细胞骨架、细胞黏附结构与力学信号的交互作用,深入探索细胞在力学信号驱动下的迁移机制。我们的团队研究细胞如何响应外部环境的硬度变化,揭示了力学信号对细胞骨架、细胞迁移行为和代谢的调控作用。



03 打破边界,融合创新

学界关于细胞迁移的趋触性和趋硬性运动的研究相对缺乏,这就更需要开展跨学科合作。我的科研项目不仅限于生物学,还涉及物理、工程、医学等多个领域。得益于北京大学综合学科的优势,我们能够与多个院系的科学家展开合作。

我尤其注重与力学和工程领域的合作,在肿瘤力学感应和细胞骨架的研究中,充分运用力学的原理,揭示了细胞如何通过骨架感知外界环境的物理特性。我们的团队不仅在实验中自制硬度不同的材料,还通过物理模型来模拟细胞的运动,从而更深刻地理解细胞迁移的机制。

我们还跟肿瘤学专家合作研究肢端黑色素瘤的力学特性。这种合作能够帮助我们在做基础研究的同时,将研究成果应用于实际的临床问题,为未来的癌症治疗提供新的思路。



04 因材施教,培育未来科研人才

我是科研人,也是教师。我所在的基础医学院承担着北大医学部重要的教学工作。我们的大部分学生会走上医疗岗位,治病救人。因此,上好每一堂课是我们对社会的一份责任。

在课题组中,我会注重因材施教,根据学生的特点和兴趣设计个性化的研究课题,做到每周和学生进行一对一的课题讨论,帮助他们克服实验中的难题。这种深入的指导方式不仅能够提升学生的科研能力,也能为他们带来更多的信心和动力。

此外,我也会组织学生参与课题组的组会和学术交流活动,鼓励他们提出自己的科研想法,并为他们提供机会与其他领域的专家交流合作。令人欣慰的是,许多学生已经在各自的研究方向上取得了初步的成就。



05 生活与科研的平衡:在阅读和自然中寻找灵感

科研工作需要灵感,而灵感往往来自于生活中的点滴观察和体验。在学生时代,我们之所以阅读,很多时候是出于学到知识的功利心,工作之后,我阅读的深度和广度反而有所增加,既读文献资料以拓宽科研视野,也通过阅读自然、文学、历史类书籍来丰富人生体验。

除了阅读,我还喜欢观鸟。观鸟把我带到自然环境中,也常常让我想到实验。你看,有些研究上的想法,暂时并没有相对应的成熟工具。可你不能坐着等实验条件成熟,就像你只能在特定情况下短暂地观察到那一只、那一群鸟。我的观鸟导师可以根据天空中掠过的一抹黑影判断出那是什么鸟,就像我们跟细胞相处的时间长了,也能通过综合判断看出它是不是正常细胞。观鸟时的耐心和细致,用在实验室里,可以帮助我观察和理解细胞的复杂行为。当我们将生活中的发现与科研结合起来,寻找两者之间的共通之处,便能为科研工作注入新的活力。


感悟分享:


科研是一条充满未知的探索之路,每一次突破都是在不断挑战自我与认知的过程中实现的。做实验有时候像走迷宫,看谁在不断的试错中更快找到出路。基础科研要面对大量的失败,这对心理素质是很大的挑战和锻炼。

做科研的确需要一点运气,但每个机遇都是研究者能力的体现。我们要敢于提出科学问题,它会指引我们往一个方向去寻找,这个方向不是一个固定的点,在寻找的过程中,你也许会看到其它的机遇。




【她与科学】专栏简介

为顺应女性科技工作者职业发展需求,激励更多女性科技工作者发挥力量,共同推动我国科技创新事业实现跨越式发展,在中国细胞生物学学会的大力支持下,2024年1月30日中国细胞生物学学会女科学家工作委员会正式批复成立。女科学家工作委员会将积极开展各类活动,团结细胞生物学领域内的女性科技工作者,助力学术交流和科研合作,为细胞生物学领域学科发展与自主创新贡献巾帼之力。中国细胞生物学学会女科学家工作委员会特开设【她与科学】专栏展示女性科学家风采。




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