打破壁垒
解看似无解之题
卵巢癌最让人头疼的问题是,病情被发现时多已发展为晚期,若早期在无创的前提下对患者进行甄别就可挽救很多人的生命。
以这一临床问题为导向,李默针对最具侵袭性的上皮性卵巢癌开展宫腔液早期筛查的代谢组学研究,通过对219名妇科患者子宫液进行非靶向代谢组学分析,制定无创卵巢癌早期诊断的新策略。这项研究的论文发表后,多家国际媒体对此进行了报道,其成果展露出良好的转化前景。
“我关注学科交叉的初衷就是想用新技术和知识构架,解决目前看似无解的医学问题。”李默回忆起自己早年搭建学科交叉平台时的经历。
“大约10年前,国际上对临床蛋白质组学研究开展得还不多,但我需要用这样的平台去解决科学问题。”兴趣使然,李默带领学生进行相关课题设计,从获取合格样本到数据分析,团队成员一起摸索试错。“不求发文章,全凭最纯粹的求知和探索欲。”李默说。
2015年以来,李默课题组在北京大学第三医院建立了蛋白质表达纯化平台、临床样本蛋白质质控与分析流程平台、细胞高分辨率成像及小动物活体成像平台,联动了生殖医学、妇产科、肿瘤内科、普外科、超声科等多学科发展,推进了前沿科学与临床医学的融合。
蛋白质组学是转化医学的前沿阵地,但由于学科壁垒,科学家们很长时间以来未能创立在哺乳动物层面上的体内蛋白质组学,即在保持目标细胞体内微环境前提下破译其蛋白质组图谱。2017年底,李默团队开始利用实验室特有的发育生物学+分子生物学+化学学科交叉优势,建立具有体内蛋白质化学标记反应活性的小鼠模型。经过2年努力,团队成功培育国际首例体内可视化蛋白质捕获(IVPC)小鼠,并获授权专利。这项连化学家都很难实现的成果,标志着李默团队在医化交叉领域的原创性突破。而对于这个在体内蛋白质组领域几乎处于垄断地位的模型,李默并没有用它“刷文章”,而是继续在此基础上持续进行深入研究。
近年来,李默团队以卵巢癌和乳腺癌为主线,建立了具有特色的医化交叉研究体系,发展了一系列针对实体肿瘤早期诊断与靶向治疗的新策略,其研究成果将高级别浆液型卵巢癌患者早诊率提高了30%,同时拓展PARPi靶向化疗药物的适用人群,形成了高效精准的家族型乳腺癌/卵巢癌诊疗新模式。
从头学起
促医化深入融合
事实上,李默在知识体系上的初次“交叉”体验发生在十余年前。
2010年,从事生殖与发育专业的李默从中国科学院动物研究所博士毕业,之后刻意将研究方向改为DNA损伤和癌症。“这就好比我本来学的是木匠活儿,却还想学学粉刷匠的技术。”为了对生命科学的本质有更深刻的理解和领悟,李默前往美国耶鲁大学和密歇根大学从事博士后研究。
生物化学、分子生物学、细胞生物学、临床病例与样本……在这里,李默期待能绘制出生动而新颖的转化医学图谱,而在新领域的学习积累也对他日后的实验设计和思路扩展提供了很大帮助。之后,对故土和家乡的热爱让李默选择了回国,用自己的力量为国家的科学事业添砖加瓦。
“无论是生命科学还是医学,其最终目的都是治病救人,造福人类健康。”李默说。在一次阅读文献的过程中,李默看到北京大学化学与分子工程学院陈鹏教授的研究成果,他想到:“也许用化学的知识和手段能为临床医学的探索提供新工具。”2019年,李默和陈鹏开启合作。“每次聊课题的过程都非常愉快,我们的想法也在动物模型和临床样本上得到了很好的验证。”在二人的牵头下,北京大学化学院和第三医院成立“医化交叉联合实验室”,双方在课题合作、研究生培养、博士后招聘等方面都实现了深度融合,成为未来发展的新引擎。
而对于未曾涉猎的专业领域,李默必须从头学起。他回忆,2016年夏天,自己到北京西单图书大厦逛了3个多小时,为自己挑了几本书:《有机化学》《合成化学》和《化学生物学》。“要给自己补补课。单从文献上学习,很多时候不知道背后的原理。只有把这些基础弄清楚,才能做好实验。”至今,这3本书伴随李默已经7年半了。“现在记忆力不如以前了,需要反复看。”为了巩固化学知识,李默有时候还打电话给从事化学专业的好友,请他们“口头授课”。对李默来说,这种知识体系的互补甚至比形成一个课题的成果更加有价值。一路走下来,他和这些伙伴们也会为彼此在各自领域取得的成就感到喜悦。
不蹭热点
做有自驱力的研究
“学科交叉现在是大趋势,但现在还是缺少真正原创性、有自驱力的研究。我们应该坚持本心,不跟风、不蹭热点,催生真正具备里程碑意义的成果,推动它们落地、转化。”李默坦言,在科研探索中,枯燥的重复和失败占据了多达80%的时间,这种烦琐和无助可能会击退很多人。接受失败、平复心态、保持自己的科研进度,是科研工作者必须面对的工作内容。
在生活中,李默是一名“时间管理达人”:“早上几点起床、吃饭和出门,基本只有正负5秒以内的误差。”对时间的敏感已经渗透在李默生活的方方面面,写论文、申报基金,他都要求团队成员提前交稿,预留时间进行思考和优化。
做好学科交叉必不可少的科研氛围,是成员间的互相帮助、相互启发。遇到关键的实验,李默总会带着学生一起完成。每个月,他保证自己至少有20小时投入在复杂的生化实验中:“就像无论多么资深的外科医生都不会放弃手术刀一样。”
李默一直鼓励自己的学生,要建立起对未知事物进行探索的好奇与热爱。在前沿交叉科学研究的道路上,李默和团队成员也会不断遭遇各种挑战。每当学生觉得无从下手的时候,李默总是告诉他们,要学会转换心态,学会面对困难。“久而久之,大家都形成了一种习惯或本能反应,面对未知事物或重大挑战时,不是脱口说出‘我之前没遇到过,怎么办’,而是说‘虽然没遇到过,但我可以试试’。”李默说。
在科研中有新发现,对李默来说是一种幸福:“科研的回馈不是金钱能衡量的。这话虽然听起来有点空,但当你深深热爱这个行业,并因为努力而实现突破时,才真正明白这话的意义。”
2023年底,李默在北大医学部用一句“九年交叉路,漫漫两征程”来总结了自己从事学科交叉的经验。所谓“两征程”,他将其解释为“学科交叉”和“思辨能力”,一个写实,一个写意。这些年来,他经历了真心求索、攻坚克难与创新收获的过程,而他仅仅认为自己只揭开了这一领域的冰山一角,未来,还有漫漫征程。