把生命的奥秘讲给你听

“生命科学的发展是朝气蓬勃的，探索仍然是任重道远的”。在北京图书大厦一层演讲台上，主讲人张研语调轻柔地向公众科普着生命科学领域的相关内容。“2000年，我们解读了生命天书……到了2007年，关于基因一系列的研究，让我们知道自己何以成为自己。”在张研的讲解下，生命科学俨然是一门生动、充满趣味甚至具有哲学迷思的学科。张研以阿尔茨海默病为例，向观众细致地解释了该病的成因及目前研究成果。

生命科学研究的是从细胞到宇宙的生命奥秘

生命科学是在研究生命的现象，揭示生命的规律和生命的本质。“从微观的分子，蛋白、糖类、脂类，这些生物的大分子核酸分子；到我们的细胞，组织，器官，植物的根茎叶，人体的各种组织和器官；再到植物个体、动物个体、人类，以及更宏观的生态系统和生物圈。各个生物系统之间是怎么样交互作用的？生物个体和我们整个的环境是如何交互作用的？这些都包含在生命科学的研究范畴之内。”张研在讲座中介绍道。

“21世纪是生命科学的世纪。”张研说，“以《科学》期刊为例，它近几年评选出来的全球十大科技进展，其中每年都有一半以上是集中在生命科学这个领域的。”2000年开启的人类基因组测序的工程和计划，在“解读生命天书”的同时，也让基因组测序技术驶向了广阔的应用蓝海。2006年两位科学家发现RNA干扰机制进而荣获诺贝尔生理学或医学奖，至2018年，第一款使用RNA干扰治疗人类疾病的药物获批上市。研究者们对生命科学的探索从未止步。

从对生命天书的解读，到基因的测序，再到对病毒的研究和相关疾病的治疗药物的获批上市，生命科学在这一系列进程中贯穿了每一个关键环节。作为一门拥有极高应用价值的学科，张研认为“生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是全方位的”。

生命科学领域在中国的蓬勃发展

“我国其实一直在生命科学领域非常活跃。”张研列举了从1920年代到2023年我国在生命科学领域取得的重要研究进展：比如1960年代至1970年代，中医研究院中药研究所屠呦呦等发现青蒿素具有抗疟作用；1960年代至1970年代，袁隆平建立杂交水稻的繁育方法；1970年代，哈尔滨医科大学第一附属医院中医科张亭栋发现三氧化二砷治疗急性早幼粒白血病的作用等。

“进入21世纪，我国生命科学发展更为蓬勃，取得了非常显著的成果。”如2001年我国在世界上率先完成水稻基因工作框架图的绘制，并公布数据库；2005年我国作为国际人类基因组计划当中的一部分，完成了其中人类基因组1%的测序工作，测定了第3号染色体短臂上的3000万个位点，这是一个工程量巨大的工作；南京古生物所关于澄江动物化石群的研究，于2003年获得了中国科学院杰出科技成就奖，入选了《时代周刊》世界十大科技发现，以及《科学》期刊在2014年度评选出的世界十大科学突破。近年来，我国生命科学研究团队发现人类大脑的视交叉上核(SCN)神经元的初级纤毛可以调节我们的昼夜节律，这项科学突破不仅加深了我们对生物钟本质的认识，也为节律紊乱相关疾病的治疗开辟了全新途径。2024年2月29日国家自然科学基金委员会发布2023年度中国科学十大进展，其中超半数也都是在生命科学领域。

人为什么会有意识？生命科学领域未解之谜待揭

意识的物质基础是什么？这个看似是哲学辩证关系原理的问题，亦是生命科学领域一大未解之谜。为什么人会有意识？其他的动物会有意识吗？他们会不会像人类这样产生这样自我的认知？张研举了个照镜子的类比实验：“人类的宝宝在经过训练之后，会知道镜子里的个体是他自己，而不是另外一个人。有些动物也能完成这项任务。比如说猩猩、喜鹊、乌鸦等，都能识别出来镜子里的个体是它自己，那么自我认知意识究竟是不是人类所独有的？”

第二个问题关于干细胞。张研举例说，“人身上的成体干细胞比较稀少，但植物却不同。经常喜欢摆弄花草的人，肯定有这个经历，你把植物的一些茎拿下来插在水里，或是插在湿润的土里，过段时间它就会长根了，能够再长成一个完整的植株。为什么会这样？一个植物体细胞是如何变成一整株植物的呢？”

生命是如何起源的？“这个是一个世纪难题。”张研笑着说。除此之外，还有一些其他的未解之谜：什么决定了物种的多样性？人的寿命的极限是多少？生命科学领域还有很多尚待开发的技术，比如说疫苗，人工智能技术的应用，以及疾病的早期诊断和治疗。“看看这些技术能不能为我们带来新的突破，为我们解决之前没有解决的问题。”

从阿尔茨海默病谈起：生命科学的探索任重道远

张研认为，很多现在困扰人类的疾病，还亟待这些疾病的早期诊断和治疗的突破。以阿尔兹海默病为例，“原来很温文尔雅的一位老人，得了这个病以后，慢慢地发生个性改变，可能就变得不可理喻，脾气非常的暴躁，也容易出现一些精神症状，焦虑、抑郁、猜疑，还会出现一些幻觉错觉等问题。”

“阿尔茨海默病实际上是一种进行性的学习和记忆功能的下降。”有部电影《困在时间里的父亲》就是从一位阿尔茨海默病患者的角度来看世界，该片豆瓣短评“人最后的记忆将是自己的名字和妈妈”获得了四千多个赞。不同于电影、文学的艺术描绘，真实的阿尔茨海默患者除了认知功能的下降之外，伴随病程，病人还会经历人格和行为的改变，而且这种改变是一个不可逆的过程。

作为阿尔茨海默病防治协会理事，张研从北京大学学成后又远赴加拿大苦读8年，获麦吉尔大学博士学位后回到北京大学任教，开启了在神经退行性疾病领域，特别是针对阿尔茨海默病的科研、教学和研究成果推广工作。她在讲座中指出，“在患者认知出现问题之前的很多年前，患者大脑里就已经出现了很多病理改变。”通过一系列的医学数据，张研直观地向听众展示出阿尔茨海默病的病理特点，神经元大规模的丢失使得阿尔茨海默病成为了一种永不能回头的疾病。

目前还没有十分有效的方法能够治愈这种病，同时她也强调大家不要盲信网络上一些预防方法及药物推荐。张研坦言：“目前，阿尔茨海默病尚无有效的针对病因的治疗药物及预防策略。尽管生命科学技术在不断发展，我们的理论在推进，但由于不清楚发病原因，目前还没有有效的药物和预防手段。”

“当一个疾病的影响因素和风险因素众多时，往往说明最关键的因素还没有确定。在这种情况下，攻克阿尔茨海默病特别需要全社会持续的关注和支持”。张研表示。文/刘晨摄影/李娜

活动简介

“科技耀京城”系列讲座是由北京市科学技术协会主办、北京青年报社承办的科学文化传播活动。每场活动会走进一家书店，邀请一位科学界专家学者，介绍一个前沿科学领域，展现一项国家科技成就，完成一次科学精神的传递。

物种是如何起源和进化的？细胞中各种蛋白之间的相互作用是如何被精细调控的？我们可能用大脑研究大脑吗？人类的寿命极限是多少？一个个未解之谜召唤着我们一起探索生命科学的奥秘。本期讲座邀请到北京大学生命科学学院博雅特聘教授张研，带领我们走进科学，探索生命的奥秘。

主讲嘉宾

张研，北京大学生命科学学院博雅特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，入选教育部新世纪优秀人才计划，第十四届中国青年女科学家奖获得者，担任北京生理科学学会常务理事，阿尔茨海默病防治协会理事，长期从事神经退行性疾病，特别是阿尔茨海默病的发病机理研究工作。

书店介绍

北京图书大厦（工商注册名称：北京图书大厦有限责任公司），是北京发行集团旗下经营规模最大、图书品种最全、最早实行信息化技术管理的旗舰书城。北京图书大厦建成于1998年5月18日，位于长安街畔，地处西单繁华商圈，地理位置得天独厚，被称为北京市文化“地标性”建筑。大厦经营面积1.6万平方米，全品种经营图书、音像制品30余万种，是北京第一家全流程信息化管理的图书发行企业，其始终保持市场领先地位的销售业绩和经营规模使北京图书大厦堪称全国“第一书城”。