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谭蔚泓院士:把“分子科学”写成“健康答案”

来源:光明网2026-07-09 09:38

  假如有人问你:“你了解自己吗?”你或许会自信地回答:“当然,我了解我的身体、我的情绪、我的喜好。”

  但在中国科学院院士、中国科学院杭州医学研究所所长谭蔚泓看来,我们对自身的了解还远远不够。他说:“如果不能用分子的眼光来看待自己,就谈不上真正认识生命。”

  近日,中国科学院学术会堂,一场别开生面的科普报告正在进行。谭蔚泓以《小分子,大生命:走进分子医学》为题作报告,从“人体是一部分子机器”谈起,深入浅出地讲述了分子医学如何重新定义我们对生命、疾病与健康的认知。

谭蔚泓院士:把“分子科学”写成“健康答案”

  “血肉之躯”,其实是一部“分子机器”

  “我们常说人是血肉之躯,但在分子科学家眼里,人体更像一部精密运转的分子机器。”谭蔚泓一开口,就把听众带进了一个全新的视角。

  他举了两个最简单的例子:跑步跑多了,腿会发酸,那是因为肌肉产生了大量的乳酸分子;考试考了好成绩,或者被老师表扬了,心里美滋滋的,那是大脑释放了多巴胺。“你看得见的症状,看不见的是分子;你感受到的情绪,背后也是分子在起作用。”

  这个“分子机器”究竟有多精密?500年前,达·芬奇用简陋的刀叉解剖尸体,看见了心脏、肺、胃这些器官,由此定义了今天医院里心内科、呼吸科、泌尿科的基本格局。但达·芬奇不知道的是,这些器官运转的真正“语言”,是分子。

  随着显微镜的发明,人类看见了细胞;1953年,DNA双螺旋结构的发现,揭开了遗传的秘密;25年前,人类基因组计划完成——其中1%的任务由中国科学家承担,才有了今天中国基因科技与世界同步的底子。谭蔚泓感慨:“如果没有那次参与,我们今天在精准医学领域的发言权会弱很多。”

  “苏格拉底说‘认识你自己’,”谭蔚泓说,“今天我们可以在分子水平上说‘Know yourself is most of all’,在分子层面认识自己,才是真正的认识。”

  疾病在分子层面发生,也在分子层面解决

  如果说“人体是分子机器”还有点抽象,那用新冠疫情来解释分子医学,所有人都感同身受。

  谭蔚泓梳理了新冠的完整链条:病毒表面有一个S蛋白,它能“识别”人体细胞表面的ACE2受体,像钥匙插进锁孔,打开进入细胞的大门,然后大量繁殖。这是发病的分子机制。

  诊断靠什么?核酸检测。为什么测核酸?因为病毒里面有特征性的mRNA序列,只要在咽拭子里发现这段序列,就知道被感染了。这是分子诊断。

  治疗呢?我们用的抗病毒小分子药物,作用就是抑制病毒复制相关的酶;还有中和抗体药物,是直接“中和”掉病毒表面的S蛋白,让它没法再入侵细胞。这是分子干预。

  预防靠疫苗。他表示,不管是mRNA疫苗还是腺病毒载体疫苗,本质上都是在分子层面设计“训练材料”,让人体免疫系统提前识别并记住病毒的分子特征。

  “整个新冠的应对,从机制、诊断、治疗到预防,全部是在分子层面完成的。”谭蔚泓说,“这就是分子医学的力量。”

  再举一个更“微观”的例子。镰刀型贫血症,是一种严重的遗传病,病因是什么?仅仅是一个碱基的错配——本该是T的地方变成了A,本该是A的地方变成了T。就这一个碱基的错误,导致血红蛋白结构异常,红细胞变成镰刀状。今天,科学家已经可以用基因编辑技术把这个错误“纠正”回来,2026年4月,针对此病的基因编辑疗法已经获批。

  “以前我们看病,要等症状出现才去查;现在分子医学可以在症状出现之前,甚至在疾病发生之前,就发现问题、干预问题。”谭蔚泓说。

  核酸分子,打开精准诊疗的“新钥匙”

  人体内的分子种类繁多——氨基酸、蛋白质、糖、脂类、小分子、核酸……谭蔚泓特别把目光聚焦在核酸上。

  “没有核酸就没有生命。”他说,“你从父母那里继承了DNA,将来也要把自己的DNA传给下一代,整个人类就这样繁衍不息。”

  核酸有五个碱基——A、T、C、G、U,结构相对简单,但排列组合却可以千变万化。更关键的是,核酸可以通过机器自动合成,相比之下,传统化学药物是化学家一个原子一个原子“手工”搭出来的,耗时耗力。

  基于核酸的“核酸适体”,被谭蔚泓称为“科学家的抗体”。抗体是我们身体自己产生的蛋白质,能识别外来入侵者;核酸适体则是在实验室里人工合成的核酸分子,同样能精准识别靶标。它的优势是:可以在实验室里快速筛选,成本更低,稳定性更好,且能被设计成各种功能分子。

  谭蔚泓团队已经筛选出500多条核酸适体,能识别胰腺癌、肺癌、肝癌、心血管病、糖尿病等多种疾病的靶点。这些分子有一个重要用途——“点亮”肿瘤。

  什么叫“点亮”?就是把核酸适体做成探针,注入人体后只与癌细胞结合,在其他地方不结合。这样一来,医生就能通过影像设备看清楚肿瘤在哪里、有多大、有没有转移。“手术前用它来‘探路’,医生下刀就更有底气了;手术后用它来复查,有没有残留也一目了然。”

  更令人振奋的是,在临床试验中,他们意外发现这些核酸适体探针只识别癌症,不识别炎症。这解决了一个困扰医学界多年的世界级难题——如何区分炎症和癌症?

  “在膀胱癌领域,大约30%被诊断为癌症的患者,实际上只是炎症。”谭蔚泓说,“他们被过度治疗了,做了不必要的手术、化疗、放疗。”同样的问题在前列腺癌更严重,约45%—50%的患者其实是炎症而非癌症。核酸适体探针的这一特性,有望让这些患者避免“白受罪”。

  靶向治疗是另一个方向。传统化疗像“地毯式轰炸”,好细胞坏细胞一起杀,所以患者掉头发、免疫力下降、身体虚弱。而把核酸适体连上药物,就成了“精确制导导弹”,只把药送到癌症病灶,副作用大大降低。“我们已经与上海交通大学仁济医院合作,针对膀胱癌的核酸适体靶向药正在推进中。”

  分子医学的未来还不止于此。谭蔚泓展望了几个方向:

  如癌症疫苗。如果打一针,一辈子不得胰腺癌、不得肺癌,那将改变多少人的命运?“这已经不是一个科幻想法,我们研究所已经获批了一个癌症疫苗的先导项目,正在全力推进。”

  如器官移植。如果人能活到120岁、150岁,器官老化怎么办?一个方向是异种移植——把经过基因编辑的猪的肾脏、心脏移植给人类。“杭州就有企业专门做这个,用基因编辑技术降低免疫排斥,进展很快。”

  如早期预警。通过基因测序、蛋白质谱和人工智能分析,未来可以建立个人的“疾病预测模型”。“你现在可能健康,但模型可以告诉你,未来五年、十年,你患某种病的风险有多大,该采取什么预防措施。”

  快乐也是一种“分子医学”

  报告最后,谭蔚泓特别谈了一个轻松的话题——快乐。

  “我特别相信‘乐商’这个概念。不是成功了才快乐,而是快乐了才能成功。”他说,“快乐的人免疫力更强,思维更活跃,创造力更高。我们当年做实验就发现,同样条件下,心情好的学生出的成果更好。”

  “快乐也有分子基础吗?”台下有听众提问。

  谭蔚泓笑着回答:“目前我们确定的快乐分子是多巴胺,但快乐肯定不止一种分子在起作用。它的物质基础,还有待我们去发现——这不正是分子医学未来的课题之一吗?”

  从一个乳酸分子、一个多巴胺分子,到新冠病毒的S蛋白,再到镰刀型贫血症的一个碱基错配,谭蔚泓用一场科普告诉我们:小分子里藏着大生命,分子医学不只是科学,更是我们每个人健康未来的答案。

  “我们正处在健康中国的时代。1978年改革开放,中国人的梦想是脱贫致富;今天,新时期中国人的梦想是健康美丽地生活。”谭蔚泓说,“用分子的眼光看世界,用分子的眼光看生命——你会发现,每一颗小分子,都在转动着我们的大生命。”(光明网记者宋雅娟)

[ 责编:肖春芳 ]
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