齐鲁晚报·齐鲁壹点 樊舒瑜 樊伟宏 张荐博
见到“太空涡虫”项目团队负责人之一的曹忠红教授时,她正捧书埋首于山东理工大学13号教学楼221-1实验室的一隅角落,为下午的研究生课程做准备。
随着“涡虫项目”逐渐广为人知,山东理工大学生命与医药学院也得到了广泛关注。近日来,不只是本学院,甚至不乏有外院乃至院外人士前来探访交流。
对于社会各界的频频到访,曹忠红总是不厌其烦地耐心回应着,为师者的基因深刻在骨子里,从学术研究者到科学传播者,曹忠红也在努力用自己的方式,让科学知识触达到更多非学术团体。
当然,她和团队成员明白,相较于一时的话题热度,踏踏实实上好每一堂课,推进好每一项研究,才是科学长青的关键。
现如今站在新的起点上,摆在山东理工大学生命与医药学院“涡虫项目”团队面前的,将是一条如何把前沿探索、技术转化与科学普及深度融合的更长的路。
“两面”
一面是传道授业解惑的教师,一面是探索生命奥秘的科研工作者。两种身份紧密交织下,为曹忠红平添了更多责任。
“该上的课还是要好好准备的,无论是对本科生还是研究生。”疲惫隐约透过曹忠红略带沙哑的声音和紧凑的行程安排一点点显露,但每每提到自己的学生和团队,曹忠红依然会如打开话匣子般,笑着回忆每一点自己和学生相处的经历。
“随着信息技术和AI的更新出现,学生们获取知识的途径越来越快、越广,知识点始终在更新,所以培养学生的科学思维至关重要,作为教师,需要更好引导学生去独立思考独立判断。”故此,不管多忙,不管教的是自己多么熟悉的内容,曹忠红总是会结合最新的案例资讯重新备课,她认为,学生是不同的,知识是不断更新的,所以相同的知识,在传授给不同对象时,要量体裁衣。
而她当下的另一个压力,来源于前不久从“天宫”寄回的“太空盲盒”。
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要知道,项目背后,是国家立项批复的268万元专项资金支持。
对此,曹忠红坦言:“整个实验做下来,仅靠专项资金是不够的,还需要从其他途径来贴补,若算上各合作单位的投入以及无法估量的空间站上行资源占用成本,项目的实际投入会是一个更庞大的数字。”
“空间站上的一个实验机会,其价值远超项目经费本身。”她补充道,这也正是团队为什么每个环节都必须精益求精、慎之又慎的原因。
同时,曹忠红告诉齐鲁晚报·齐鲁壹点,接下来,涡虫研究团队将不断扩容。有的老师深耕发育与再生生物学,能为空间实验提供坚实的理论基础;有的专注于分子生物学,负责解析天地差异背后的基因与蛋白表达谱;还有的擅长免疫学或生物信息学,将为研究提供多角度的技术支撑……
“从四五位老师及十余位博、硕研究生组成的核心团队,还有可能吸纳更多学者学生加入,我们希望打造一个兼具深度与活力的项目组合,大家各有侧重又能紧密协作。”曹忠红解释说。
而随着团队架构的不断完善,下面的项目推进,整个团队将如同精密运行的生态系统,共同支撑着这项跨学科、跨地域的复杂研究取得更好的成果。
“抢时间”
成功背后,是历经二十多年漫长的积累。昔日最年长的团队成员已经退休,而彼时最年轻的团队成员如今也成为了老师。
回顾项目从申报到上行的全程,曹忠红坦言,压力顶峰出现在发射前最后的“匹配实验”阶段。
“那是一场‘抢时间’的仗,而且是身心俱疲。”她回忆道。彼时,团队需要将分散在全国各地的科研力量与工程部件整合成一个天衣无缝的有机整体。“那段时间,我们真是以实验室为家,在北京、上海、淄博之间高频往返。”
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压力不仅来自复杂的协调,更来自于系统集成后的种种不确定性。“虽然每一步单独验证时都没问题,但整个体系架起来后,还是会出状况。温度波动、力学振动引发漏液、虫子死亡率异常……任何一个小问题,都可能意味着推倒重来。”
“那段时间,决策的压力不能甩给学生,我和几个负责人必须判断问题根源,决定下一步方向。因为前期投入太大了,不容有失。”她坦言,这份沉甸甸的责任感,是那时她肩上最重的压力。
随着样本平安返回,在曹忠红看来,项目才刚刚进入核心的“深水区”。
“接下来,我们要打的是一场更漫长、更需要耐心,且更‘与时间赛跑’的仗。”曹忠红表示。当前首要难点是技术层面的“方法学验证”。“太空样本极其珍贵,我们必须先在地面建立稳定、可靠、灵敏的分析方法,确保能准确‘捕捉’到太空中可能发生的细微变化。”
而在其团队目前分析看来,更大的挑战在于数据分析的复杂性。涡虫的头、中、尾段在空间环境下的分子响应可能各不相同。“我们要从多组学层面,去构建一个立体的响应图谱,就像从一团乱麻中理出最有价值的线头。”
她将首次上行比作“打开了第一个盲盒”。而接下来的分析,则进入了“第二个拆盲盒的阶段”。“等我们这次把全景数据解析出来,找到了主要变化线索,未来就可以设计更具针对性的实验,探索也会更深入。”
在曹忠红看来,一场新的“抢时间”的战役才刚刚打响。
“顶天”“立地”
更难的任务刚刚开始。
“拿到了样本,只意味着样本收集工作的结束,真正的‘大头’全在后面。”曹忠红说。
据曹忠红介绍,接下来,团队需要对海量样本进行从核酸到蛋白的分子水平检测,这是一场“与时间赛跑”的科研攻坚战,其强度和压力丝毫不亚于上行前的准备阶段。
而另一方面,作为山东理工大学首个空间生物实验,项目的成功为该校打开了通往太空生物学研究的大门,也为之带来了更多期待和可能。
据该项目负责人之一、山东理工大学生命与医药学院副院长邓洪宽的描述,山东理工大学生命与医药学院的科研战略正清晰呈现出“顶天立地”的格局。
所谓“顶天”,即持续开展如涡虫空间站后续实验、合成生物学、药物化学与干细胞等面向世界科技尖端的前沿基础研究;而“立地”则是大力推动科技成果转化,让研究走出实验室,服务社会民生。
“我们会持续深入研究涡虫,对返回样本进行蛋白质组学和基因组学分析,并希望基于新发现,设计更深入的实验,获得后续项目的资助。”邓洪宽告诉齐鲁晚报·齐鲁壹点。“同时,我们还瞄准了涡虫体内特殊活性成分的挖掘,希望在涡虫身上发现一些有用的功能分子,比如具有伤口修复和抗耐药菌感染潜力的分子,并进一步开发。”
此外,邓洪宽透露,团队期待后续再次利用空间站平台进行研究,正积极运用微重力模拟仪进行“天地联动”实验。
同时,学院方面还表示,会将科学普及视为与科学研究同等重要的事业。“学院已提交申报了淄博市科普基地,我们将利用新建成的、规模可观的涡虫专题科普展厅,持续构建多元化的科普传播矩阵,向广大公众,特别是中小学生,生动展示生命科学的魅力。”邓洪宽介绍说。
如今,喧嚣暂歇,焦点回归。曹忠红和她的团队继续在三尺讲台与科研一线中不断转换着身份。但不变的是,他们正以涡虫空间实验为新的起点,在探索前沿、服务社会、传播科学的道路上,努力打开一个又一个未知的“科学盲盒”,为人类进步奠基开路。
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