為慶祝Cell創(chuàng)刊50周年,Cell Press推出“50位啟迪未來的科學家”欄目(50 Scientists that Inspire),聚焦全球范圍內(nèi)在科學研究中推動創(chuàng)新、跨越學科界限的卓越學者。中國科學技術(shù)大學朱書教授因其在微生物組與免疫系統(tǒng)交互領(lǐng)域的突破性研究成功入選并接受了Cell的專題采訪,分享了他的研究歷程、科學洞見以及對未來科學發(fā)展的展望。
朱書教授現(xiàn)為中國科學技術(shù)大學生命科學與醫(yī)學部副部長(主持工作)及基礎(chǔ)醫(yī)學院執(zhí)行院長。他的研究團隊主要聚焦于腸道中飲食、微生物與免疫系統(tǒng)的相互作用及其對人類健康與疾病的影響,旨在開發(fā)免疫和神經(jīng)疾病的精準治療工具。因其開創(chuàng)性的研究,朱教授獲得了多項榮譽,包括MIT 35 Innovators under 35 China,求是杰出青年學者獎等。此外,他還是Ibiome Biotechnology的創(chuàng)始人,致力于利用活體細菌或其代謝物開發(fā)治療免疫及神經(jīng)疾病的創(chuàng)新療法。在此次采訪中,朱書教授分享了他科學探索的靈感來源、職業(yè)成功背后的助力,以及對未來科學家的建議,鼓勵年輕研究者始終保持好奇心,善于學習和合作。
1、是什么激勵您成為一名科學家?
我的科學之路并非源于某個特殊的契機,而是由內(nèi)心不斷涌動的求知欲和個人經(jīng)歷的深刻影響所驅(qū)動。
小時候,我的夢想是成為一名足球運動員;到了大學,我又希望成為一名《國家地理》的攝影師,用鏡頭捕捉自然世界的壯麗之美。然而,在我目睹祖母因類風濕性關(guān)節(jié)炎長期受病痛折磨并最終離世時,讓我對免疫相關(guān)疾病的研究產(chǎn)生了強烈的使命感。在研究生和博士后階段,我專注于探索免疫細胞、細胞因子信號通路以及腸道微生物的復雜機制。在這一過程中,我逐漸對微觀世界的奧秘以及免疫系統(tǒng)的精妙運行產(chǎn)生了強烈的興趣,特別是腸道微生物與免疫系統(tǒng)之間復雜而深遠的交互關(guān)系讓我感受到科學研究的無限魅力。
隨著職業(yè)生涯的推進,這份熱情不僅沒有減退,反而愈發(fā)強烈。尤其是當我意識到我們的研究有可能推動人類健康的進步時,我感到無比激勵和振奮?,F(xiàn)在,我的研究興趣集中在免疫系統(tǒng)如何識別和應對腸道中各種病原體、共生微生物、飲食成分和化學物質(zhì)。我期待通過持續(xù)的研究揭示這些復雜的生物學過程,為人類健康貢獻更多的科學發(fā)現(xiàn)。
2、您如何定義科學中的創(chuàng)新?
在我看來,科學創(chuàng)新的核心在于兩個方面:一是創(chuàng)造全新的知識,二是推動人類健康的改善。這兩點始終是我們實驗室工作的核心目標,也是我對創(chuàng)新的基本理解。
3、您認為未來50年該領(lǐng)域會有哪些重要發(fā)展?
腸道是一個復雜而關(guān)鍵的交互界面,在這里,食物、微生物和免疫系統(tǒng)之間的相互作用對人類健康產(chǎn)生深遠影響。隨著學科交叉研究的深入,在整合免疫學、微生物學、營養(yǎng)學、胃腸道生理學和計算科學等領(lǐng)域的新方法助力下,我相信未來這個領(lǐng)域會迎來以下幾個重要的突破:
(1)新興技術(shù)的應用將顯著提升我們對免疫識別和微生物調(diào)節(jié)機制的理解。比如,空間代謝組學、代謝流分析、微生物工程、體內(nèi)功能篩選以及機器學習等技術(shù),將幫助我們構(gòu)建一個基于化學物質(zhì)的網(wǎng)絡,精確揭示營養(yǎng)素、微生物和免疫系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)。
(2)高通量篩選系統(tǒng)將為破譯腸道適應性免疫細胞的抗原特異性提供全新思路。例如,將生成式AI應用于T細胞或B細胞受體及其對應抗原數(shù)據(jù)庫,可能可以實現(xiàn)預測抗原表位,或者根據(jù)抗原序列特征識別其對應受體類型。這將極大地拓展我們對腸道免疫系統(tǒng)針對復雜環(huán)境產(chǎn)生特異性免疫反應的理解。
(3)基于上述研究的突破,我們將能夠開發(fā)更個性化的免疫治療方法,在傳統(tǒng)藥物之外,還可以通過飲食調(diào)整、使用共生微生物或其代謝物來干預疾病。這種以個體化免疫特征為基礎(chǔ)的精準免疫療法,將在優(yōu)化疾病治療效果、改善健康狀況方面帶來革命性變化。
4、您對青年研究者有什么建議?
我的建議是,保持好奇心,找到屬于自己的研究熱情,同時對新思想和新技術(shù)保持開放的態(tài)度。
科學的道路上,需要對自己的實驗數(shù)據(jù)和他人的研究結(jié)果都保持批判性思考。失敗和陰性結(jié)果是科學研究中不可避免的一部分,學會接受它們并從中總結(jié)經(jīng)驗尤為重要。此外,與其他不同領(lǐng)域的專家合作是科學進步的關(guān)鍵,養(yǎng)成開放心態(tài)、樂于向他人學習至關(guān)重要。
5、您在職業(yè)生涯中遇到的最大挑戰(zhàn)是什么?
我非常感恩在現(xiàn)在的工作單位能夠擁有充足的資源和機會,包括慷慨的研究經(jīng)費、先進的科研平臺、實驗室中優(yōu)秀的團隊成員,以及豐富的跨學科合作機會。這些支持極大地推動了我和團隊的科學發(fā)現(xiàn)。
對我來說,當前最大的挑戰(zhàn)在于我的一天只有24個小時。
原文鏈接:https://www.cell.com/news-do/50-inspiring-scientists-shu-zhu
Cell創(chuàng)刊50年50位啟迪未來的科學家頁面:https://www.cell.com/topic/cell-do-taxonomy/cell-news-inspiring-scientists