对话“干细胞魔术师”邓宏魁：科学最大的魅力，就是做一件从来没有实现过的事

搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第85期，对话北京大学博雅讲席教授、昌平实验室领衔科学家邓宏魁。

嘉宾简介：邓宏魁，北京大学博雅讲席教授、昌平实验室领衔科学家。1995年于美国加州大学洛杉矶分校获得博士学位，之后在纽约大学做博士后，2001年回国加入北大生命科学学院。

✏️划重点

• 细胞重编程不改变基因组，只重新把细胞“格式化”。

• 初步验证了人多能干细胞来源的胰岛细胞在治疗I型糖尿病方面的安全性和有效性。

• 科学最大的魅力就是要做一件从来没有实现过的事，To be first很重要。

• 我们希望利用这个技术制备出特定的功能细胞治疗特定的疾病，也想直接应用在体内，实现细胞原位的自我修复和再生。

出品 | 搜狐科技

作者 | 周锦童

编辑｜杨锦

运营编辑 | 王一晴

“有人类文明以来，从著名的秦始皇，到现在的硅谷大佬们，都梦想能实现返老还童，这是一个不断前进的过程，在这个过程中，邓宏魁在细胞的水平上给人类提供了一个全新的思路。”

这是2024未来科学大奖“生命科学奖”的获奖词。

邓宏魁，开创性地完全使用化学小分子的方法将体细胞重编程为多能干细胞，改变了细胞命运和状态。

奖项揭晓后，搜狐科技对话了这位“干细胞领域的魔术师”邓宏魁。

重编程技术揭示“返老还童”的秘密

细胞替代疗法有望治愈I型糖尿病

谦虚、低调、温和，是邓宏魁留给搜狐科技的初印象。

无论是新闻发布会还是会后采访，视频连线中的邓宏魁永远都那么“淡定”，似乎他只是在科研间隙顺便领了个“大奖”。

“一般陌生号码我都不会接的，通知获奖的时候我正在贵阳开华人科学家大会，手机放了静音，后来还是饶毅老师发微信提醒我，我才看到。”

谈及获奖的感想，邓宏魁并没有将奖项归功于个人，他很感谢主办方，称该奖项对团队成员是一个很大的肯定，激励他们在未来的工作中有更大的突破。

对于细胞重编程技术，邓宏魁举了一个形象的例子：“如果把基因编辑技术比喻成一个计算机，它包括硬件和软件，基因组就相当于硬件，人体内细胞命运的控制相当于软件，重编程技术就是不改变硬件，只重新把细胞‘格式化’。”

2006年，日本诺奖得主山中伸弥通过四种转录因子将成纤维细胞转化为诱导多能干细胞（iPSC），标志着再生医学进入新时代，不过由于转录因子过表达的方法很难精确操控重编程过程，并且可能导致随机的基因整合和潜在的致癌基因表达，限制了它的应用。

为了解决这一问题，邓宏魁率先发展了使用化学小分子将成纤维细胞转化为iPSC（化学诱导多能干细胞，即CiPSC）的方法，证明了CiPSC可以成功用于产生具有生育能力的小鼠，并揭示了产生CiPSC的分子途径。

对此，邓宏魁进一步解释了这种技术的优势，“细胞具有可塑性，是可逆的，可以‘返老还童’，不过细胞水平回到生命早期状态这个过程是不可控的，但化学重编程把整个逆转过程变成了可精细调控的过程，并且小分子的组合方法是非常灵活可控的，处理的时间剂量也可以分阶段、步骤做精细调控，与以前的方法有本质区别。”

“此外，我们低等动物再生，早期有一个去分化路径，我们更好地模拟了体内低等动物再生的去分化路径，让这个方法在使用方面更加简单、安全，未来可能会更加高效，并得到广泛应用。”邓宏魁如是说。

多能干细胞具有无限增殖的特性和分化成生物体所有功能细胞类型的能力，因此被称为再生医学领域的“种子细胞”，但这种细胞只存在于胚胎发育的早期阶段。

如果能逆转这一自然发育过程，使高度分化的成体细胞重新获得类似胚胎发育早期的多能性状态，那么就有可能在体外制备出人的细胞、组织甚至器官，用于修补衰老、疾病、损伤或遗传带来的各种问题。

“尤其是在某些神经退行疾病的晚期阶段，细胞功能已经完全丧失或受损，细胞的替代疗法就会成为一个新的疗法。”邓宏魁如是说。

在过去的二十几年，邓宏魁和团队一直沿着这条路径探索，在糖尿病治疗领域有着很大的突破，初步验证了人多能干细胞来源的胰岛细胞在治疗I型糖尿病方面的安全性和有效性。

“去年6月6日，国家卫健委正式同意我们在胰岛细胞移植方面开展临床探索性研究，所以我们会尽快推进临床实验的开展。”邓宏魁欣喜地向大家分享。

人生的四次“转折”

当搜狐科技问及选择这一领域的初衷时，邓宏魁笑笑：“其实我的博士和博士后，研究的并不是再生医学，而是病毒学与免疫学。”

而邓宏魁之所以走上再生医学的这条研究道路，离不开人生的几大转折点。

邓宏魁小时候住在核工业部的研究院里，周围都是工程师，虽然父母都是医生，但他并不想“子承父业”，还是想从事计算和工程类的工作，可高考完，清北的志愿都没有录上，等到第三志愿来到武汉大学的时候，想选的专业又都被占满了，于是邓宏魁被调剂到生命科学这个专业。

“我跟父母说不想去，我的逻辑抽象思维较强，我想解决实际问题，他们就说不喜欢可以转专业，结果到了才知道那个年代是不能换专业的，我只好继续学下去。”邓宏魁讲述道。

正是这种“阴差阳错”让邓宏魁发现了生命科学的乐趣，尤其是免疫学对他来说有更多的操作性，他也更愿意去研究如何调控免疫系统来治疗疾病，这是他人生的第一个转折点。

第二个转折点是1996年，邓宏魁成功地发现了艾滋病病毒的受体CCR5，该研究结果发表在《Nature》上，被看作是艾滋病研究历史上的一个里程碑，《Science》还把这个发现评为了那一年生命科学最重要的进展之一。

“这项研究增强了我敢于做挑战性科学问题的自信心，十几年领域内没有突破性进展的事情，让我们完成了，瞬间感觉这些困难的问题也没那么难了。”邓宏魁回想道。

邓宏魁博后期间又换了一个研究方向，终于转到了再生医学领域。在美国生物技术公司工作的4年也是邓宏魁人生的另一个转折点。

邓宏魁表示：“我以前比较喜欢进行纯科学研究，但对做转化应用研究是完全不懂的，也没有这个概念，在那工作的4年里，改变了我看待问题的视角，我会从社会需求、临床病人的需求角度思考要做哪些科学问题。”

除此之外，1997年的多利羊出生这项激动人心的工作也“刺激”到了邓宏魁，他意识到，在不久的将来，人类细胞也可能通过细胞重编程进行调控，并有可能开发新的基于细胞的治疗方法。

“化学小分子是我的兴趣点，我利用学科交叉的方式，把它引入到生物学领域，因为化学小分子是很容易穿透细胞膜的，并且我们体内有很多天然小分子参与了生命调控的过程，于是我想用它作为一个工具，调控、操纵细胞的功能属性和命运。”邓宏魁如是说。

最后一个转折点，就是回国。邓宏魁称当时很多人都选择不回国，因为那时国内的技术条件相对来说比较落后，不过他还是遵从本心，选择回国，现如今他已扎根北大24年了。

“所以你看，我这一路的转折点比较多，不像别人那样一帆风顺，我走了一个比较独特的路径。”

重编程技术未来会应用在临床治疗方面

邓宏魁的北大实验室里悬挂着一张阿姆斯特朗在月球表面踩下人类第一个脚印的照片。

就像他自己说的那样：“科学最大的魅力就是要做一件从来没有实现过的事，To be first很重要，在历史上留下脚印激励着我们要做更大胆的事情，更原创的事情，有更长远的目标。”

当然，这些长远的目标，也是要一点一点实现的。对此，邓宏魁有着自己的诀窍：“不可能的事儿怎么做？把它分解成多个阶段，多个步骤来实现，只要坚持不懈、有耐心，量变总会带来质变。”

“大胆一点，把眼光放长远一点，更有耐心一点，去做一些真正意义上的创新和突破。”这也是邓宏魁对青年人的寄语和期望。

当搜狐科技问及获奖后的新期待时，邓宏魁分享了几个新方向。

“化学重编程技术是一个全新的方法，我们把它称为第三代重编程技术，这个技术还在进一步的优化中，我们会进一步把它变成一个更加安全、高效、容易、可操作性强的底层技术，希望未来可以广泛应用，整个领域都来用。”

“其次，我们希望利用这个技术制备出特定的功能细胞，用来治疗特定的疾病。比如用胰岛细胞来治疗糖尿病，分化出来的肝脏细胞治疗肝衰竭病人，神经细胞治疗神经退行性疾病，我们希望把它真正地用到临床治疗方面。”

“第三我们想把重编程技术直接应用在体内，让小分子在体内应用，直接激活人体某些特种类型细胞的再生潜能，从而实现体内细胞原位的自我修复和再生。”邓宏魁如是说。

当然，任何一个技术的发展，必定会有伦理的问题，邓宏魁称未来会在严格和规范的监督管理下有序地向前走。