中国科学院院士唐波用30多年磨出一根“针” 创制更多“照亮细胞的灯”

大众日报记者 刘一颖

院士名片

唐波，崂山实验室研究员，山东师范大学教授。

唐波以化学与生命过程的动态、实时、原位分析为特色，通过新型荧光探针和连续流分析仪器创制，解决了生命与化学过程中“活性氧物种”看不见、分不清与测不准难题，揭示了活性氧物种介导的细胞稳态调控疾病发生发展新机制以及在化学和生物合成中的关键作用。

冬日的济南，阳光和煦。12月2日上午，在山东师范大学千佛山校区实验楼办公室，新当选的中国科学院院士、崂山实验室研究员、山东师范大学教授唐波以“窗外的阳光为例”，谈起对化学的理解。

“你看，这阳光也可以为我们所用。我们与山东省农科院研究发明了转光机，把太阳光转化为有利于植物生长的蓝光、红光，同时‘勾掉’诱导病虫害的光波段，实现了作物的提质增产。”唐波说，化学既是认识物质的科学，研究组成、结构、性质及变化规律；化学也是创造新物质的科学，发现新性质、新功能、新用途，用以改造世界、造福人类。

细胞是世界所有生物的基本结构单元。认识细胞，是探索生命世界的钥匙。唐波的代表性研究成果之一——新型荧光探针，就是认识细胞的科学工具。

当铁针掉进草丛，用什么办法把它找出来最简单？磁铁！唐波打比方说，在细胞研究中，荧光探针就发挥了磁铁的作用，用探针能看见“何种分子在起何种作用”。

“创制绿色荧光蛋白探针的华裔科学家钱永健曾说过，在绿色荧光蛋白探针出现之前，研究细胞犹如盲人摸象；在此之后，研究者就能‘看见了’。”唐波说，荧光探针照亮了细胞，自此细胞研究“眼见为实”。

但这根探针不好“磨”。第一，细胞内物质复杂、浓度不一，确保荧光探针发挥作用，对其灵敏度要求非常高。其次，探针要有特异性，做到“指哪儿打哪儿”，要监测A物质，就不能定在B物质。还有，探针要实现对物质的实时动态监测，这是探针的时空原位动态性。

“如何在细胞这个极度复杂和动态的‘黑箱’中，为特定的分子‘点亮一盏灯’，并且让我们清晰地‘看’到它发出的信号——这是我们的课题。”为此，唐波带领团队回归化学与生物学的基本原理，从分子识别的“锁和钥匙”模型入手，但不再满足于简单结合，而是追求结合后能引发探针自身结构的瞬时、剧烈变化，从而产生信号开关。“我们团队在化学合成、光谱分析和细胞实验上的紧密协作，是能持续迭代探针设计的关键。”唐波总结道。

活性氧被称为“细胞里的幽灵信号”，闪一下就消失，还容易和其他物质混淆，学界一直对它“看不见、分不清、测不准”。唐波团队通过新型荧光探针和连续流分析仪器创制，成功解决这一难题，揭示了活性氧物种介导的细胞稳态调控疾病发生发展新机制以及在化学和生物合成中的关键作用。

参与这场“科研竞赛”的，除了唐波，还有来自美国、日本的学者。“我们团队较早地开展了活细胞ROS（活性氧）系统性研究，并取得了几项成果。”唐波说，一是通过先进的荧光探针技术，首次测到活性氧里的超氧阴离子，它通常被视为与氧化应激、衰老和疾病相关的“有害分子”。二是在国际上，率先看到3-4种肿瘤标志物，这有助于我们精准区分正常细胞和肿瘤细胞，有效避免出现肿瘤假阳性的判断。

这些“率先”“首次”，是唐波三十多年如一日潜心研究的重要成果，也是对他持之以恒钻研“真问题”的回报。在担任高校校长、政府部门负责人期间，唐波也“从来没有丢下自己的科研”，可以“少休息，但不能无科研”。

采访一结束，唐波就匆匆赶到楼下的一间教室，他带的研究生正在论证新的课题。他常对学生说，实验室里有两种能力比论文更重要：一是“提出真问题”的洞察力，二是“解决实际问题”的执行力。

唐波直言，虽然现在科研条件更优越了，获取信息的方法更丰富了，但以科学研究解决真问题的导向不能变，坚持不懈解决“真问题”的作风不能变。他所在的山东师范大学分析化学教学科研教师团队，被评为全国高校黄大年式教师团队，帮助青年找到“属于自己的真问题”，一直是他带学生攻克的第一个难题。“做科研就是解决真问题。找准真问题，有难度有门槛，老师就要发挥好作用，通过调查研究和论证，帮助学生们找到方向。”

随着更多科技助力的加入，科研攻关周期会相应缩短。唐波对此建议，年轻人要充分利用人工智能、大数据等技术手段，创新科研范式，做到有组织的系统科研创新，在创新速度越来越快中抢先占领高地，“每一代人，都有自己的题目要回答。对青年科研人员而言，如何在日益激烈的竞争中，做出成果、在学术上更进一步，他们一定能想出办法。”

“少年强则国强”，唐波说，梁启超的《少年中国说》不只表达对青年的期待和希冀，更是对未来发展的判断，“我坚信，中国的科学家会攻下更多世界科研难题，在科学发展史上写下更多中国故事”。

（大众日报记者 张忠德 参与采写）

来源：大众日报