树兰文化
第九届树兰医学奖获奖者：谭蔚泓院士
2023-03-14
[教育和科研经历]
谭蔚泓（1960.5 — ）, 分子医学专家。生于湖南省长沙市。1992 年博士毕业于美国密西根大学物理化学专业。2015 年当选中国科学院院士 ,2016 年当选发展中国家科学院院士。现任中国科学院基础医学与肿瘤研究所所长，浙江省肿瘤医院院长，兼任上海交通大学分子医学研究院院长，化学生物传感与计量学国家重点实验室（湖南大学）主任，中国化学会分子医学专委会主任委员，是我国分子医学领域的开拓者。他提出了核酸适体 - 细胞筛选方法，为核酸适体的医学应用奠定了重要的科学和技术基础；首次制备了核酸适体 - 药物偶联物，为靶向药物的研发打开了新的途径。发表 SCI 论文近 900 篇 , 研究成果分别获 2014 年和 2020 年国家自然科学二等奖，2018 年何梁何利基金科学与技术进步奖，2018 年美国化学会“光谱化学分析奖”，2019 年美国 PITTCON 分析化学成就奖。
[主要学术贡献]
谭蔚泓长期致力于分子医学的基础研究与应用转化，以分子医学作为实现健康中国目标的重要途径，在核酸适体、生物传感、新型药物研发等领域取得了一系列突破性研究成果。
一、建立了核酸适体细胞筛选新概念和细胞分子识别新体系
在国际上率先建立了核酸适体细胞筛选新理论，发展了以疾病相关细胞为靶细胞的细胞筛选新方法，突破了标志物未知条件下分子识别工具筛选的瓶颈，获得能够特异性识别靶细胞的高效核酸适体。核酸适体不仅为肿瘤标志物的筛选提供高效分子工具，也为肿瘤标志物的生物传感和早期诊断提供高效分子工具，为核酸适体的生物医学应用奠定了重要的科学和技术基础。
二、设计与研发了系列新型核酸靶向药物
以核酸适体为靶向试剂，合成了系列新型核酸药物，实现了肿瘤细胞的靶向给药，显著提高了恶性肿瘤的治疗效果。针对传统中医药一直缺少有效的客观化指标及可量化标准，谭蔚泓对疾病治疗相关的中药制剂进行系统研究，制备了核酸适体 -中药活性分子偶联物，为靶向中药物的研发打开了新的途径，同时创新性提出将中药有效成分做成“中药药物碱基”，利用 DNA 固相合成将多种“中药药物碱基” 进行精准配比，为精准构造中药、推动中医药现代化提供了新思路。
三、 开 发 了 新 型 疾 病 诊 断 试 剂 与mRNA 疫苗
针对新冠肺炎疫情前期因诊断困难、医疗资源透支和交叉感染而造成的防控难题，谭蔚泓教授团队突破核酸快提、恒温逆转录扩增、便携式实时荧光检测等关键技术瓶颈，获批国内首个新冠分子 POCT 试剂，为提升我国应对突发急性传染病事件的防控能力做出重要贡献。
瞄准 mRNA 设计与递送中的关键科学问题，谭蔚泓教授团队进行创新核酸与递送技术研发与应用研究，有组织攻关研发 mRNA 新冠疫苗，4 项递送载体专利技术已于 2022 年 4 月经国家专利审查中心紧急审批授权，为解决核酸医药领域关键技术难题，追赶并抢占核酸技术领域制高点，打造浙江核酸产业集群，服务长三角，助力中国核酸产业发展奠定了重要的科学和技术基础。
[心路历程]
以勇敢的心自我突破，遨游分子医学新世界
我生于六十年代的湖南益阳，读完高中，就和那个时代许多同龄人一样成为一名知青在乡下务农。但我总觉得，自己还可以去更广阔的世界里走一走、看一看，还有太多的东西需要学习、需要探索、需要尝试、需要体会。命运的转机发生在 1977 年，我清晰地记得那是一个 10 月的清晨，生产队的上工钟声刚刚敲过，大家正在等领任务，可村口的大喇叭里却突然传出国家决定恢复高考的消息。一定要去考，就是我当时全部的念头！虽然连家人都不认为我能考上，但我依然充满信心地走进了高考历史上唯一一次开放在冬天的考场。现在想来，正是这份无畏的勇敢，开启了我充满快乐和幸福的科研之路、人生之路。
一、新篇章——怀揣希望开启漫漫求学路
1978 年的春天，我来到湖南师范大学化学系，成为了新中国恢复高考后的第一批大学生，我的人生新篇章就此开启。
刚入大学的我对未来并没有什么具体规划，更谈不上对科研有怎样的热爱。但凭借我对新生活懵懵懂懂的热情，坚信“凡事豫则立，不豫则废”，坚信用知识武装好的大脑一定能在未来派上用场，让我的生活更为丰富多彩。强烈的内驱力让我感受到学习的紧迫感，那时寝室熄灯早，站在路灯下看书成了青春时最美的记忆，也正是大学四年的努力学习，让我掌握了非常高效的学习方法，为我从事科研工作奠定了良好基础。
大学毕业后，我的第一份工作是在湖南益阳的一所大学（现湖南城市学院）任教，能为家乡出点力，对很多人来说是梦寐以求的，我也非常热爱我的三尺讲台。但我始终是一个不太安于现状的人，心底常常还是回想着自己备战高考时的初心：“到更广阔的空间去做更有趣、更有意义的事”。于是我选择了考研，经历许多艰苦的努力后，我来到中国科学院深造，并于 1985 年获得硕士学位。此后，我又回到最为牵挂的家乡湖南，在湖南大学担任讲师，由此结下了与这座千年学府的深厚渊源。随着阅历的不断增长，我开始萌生出对科研工作的向往，我希望突破自己，做一些真正对科学对社会发展有意义的事情。
彼时的美国，无疑是国际上科学研究的高地，而我手里的“铁饭碗”虽然人人称羡，但我却始终相信，保持对世界的好奇心，心怀希望并勇敢追逐梦想，才能收获更多可能性，于是我又远赴美国密歇根大学攻读博士学位。
初到美国，困难重重。语言的障碍、生活的艰辛、陌生的研究领域……我都努力一一克服，天天在实验室埋头苦干，然而在异国他乡攻关新的科研领域并非易事，我坐了整整三年的“冷板凳”。直到有一天，在与一位技术员聊天的过程中，我得知一篇光纤传感的相关研究发表在 Nature 上。我灵机一动，是不是可以把自己正在使用的纳米光纤用于生物传感，从而制备纳米级的生物传感器来检测单个生物活细胞？突如其来的灵感令我激动不已，我连夜做好了研究方案，但当我与导师和其他研究人员讨论时，却被泼了一盆冷水。大家认为这是一个交叉学科领域顶尖的难题，需要多学科的知识和技能，并且对于一个博士三年级的学生，这个时间选择这么难的课题，很有可能会毕不了业。但是，回想一下自己的经历，哪一次选择不是备受质疑、哪一次前行不是困难重重、又有哪件事情不是柳暗花明又一村呢？反复审视了自己的研究方案后，我决定放手一搏。我的导师拥有世界一流学术的水平及为师风范，他看到我的坚持后，也全力支持我创新探索。一年后，这个研究成果被国际顶级期刊 Science 接收了，开创了光学纳米传感器制造的先河，同时也创造了Photonanofabrication 这个英文单词和这一有深远意义的领域。我的科研梦想往前迈出了坚实的一步。也正是这一步，让我对自己的交叉科研能力充满信心，更对交叉学科研究产生了浓厚的兴趣和希望。
二、新征程——不畏艰难攻关“核酸适体”领域
由于在博士期间的创新交叉研究成果，我成功获得美国能源部“杰出博士后”研究者。1995 年年底，我举家来到佛罗里达，开始在佛罗里达大学做助理教授。在当时，生物医药界已经意识到，疾病的分子机理研究和先进的分子诊疗技术开发等都依赖于疾病标志物和分子识别探针的发展，但是此类分子工具在临床应用研究中一直非常匮乏。这时，“核酸适体”闯入了我的研究视野。
核酸适体是一种能和靶分子特异性结合的单链寡核苷酸，与抗体相比具有靶标范围广、易于合成修饰、特异性高、分子量小、成本低等优势。核酸适体被称为化学家制造的“科学家抗体”，既然抗体对生命科学和医学的发展已经起到了巨大作用，我觉得抗体能做到的事，核酸适体也一定可以做到。这时有人告诫我，核酸适体一直都是外国人垄断的研究领域，在这个领域很难取得突破。正是这个好心的“劝告”，把我身上那种属于湖南人特有的 “霸得蛮”的劲头激发了。
当时，我们团队缺乏分子生物学背景，不擅长做蛋白提取和质谱鉴定等，更不用说后续的生物验证实验。团队历经了一次次的失败重来，一次次的头脑风暴，两年里我们不间断的尝试，终于成功建立了核酸适体细胞筛选新概念和细胞分子识别新体系，筛选到第一条能识别白血病细胞的核酸适体。我们系统总结了细胞核酸适体筛选的科学原理和技术，发表在 Nature Protocol 上。至此，我们的细胞核酸适体筛选技术得到了世界范围内的推广和广泛应用，针对白血病、肺癌、乳腺癌、胰腺癌和肝癌等癌细胞的生物标志物，筛选出了系列核酸适体，有望真正地造福癌症患者。
经过二十余年的努力，核酸适体这一原创性分子工具已在生命科学和医学领域初露光芒。例如，以核酸适体为靶向试剂，我们合成了系列新型核酸药物，实现了肿瘤细胞的靶向给药，显著提高了恶性肿瘤的治疗效果；针对传统中医药缺少有效客观化指标及可量化标准的现状，制备了核酸适体—中药活性分子偶联物，同时创新性提出将中药有效成分做成“中药药物碱基”，利用自动化 DNA 固相合成仪将多种“中药药物碱基”进行精准配比，为中药的精准制备和现代化研究提供了新思路；核酸适体偶联药物研发管线也在积极推进，主要针对三阴性乳腺癌、肺癌等多个癌种，根据已完成的 PDX 治疗模型结果，对标现有的临床治疗方案，我们的靶向药物治疗效果更为积极明显；最近，我们还利用核酸适体对三阴性乳腺癌进行了分子分型。这是首次根据细胞膜表面的蛋白表达对三阴性乳腺癌进行分子分型，并且找到了分型分治的新方法。这个工作全面提升了核酸适体在临床医学领域的应用，具有深远的影响力。2020 年美国的两本著名学术杂志在庆祝我 60 岁生日时，用这样一段话来描述我们在核酸适体领域工作中所做的开创性的研究。
献给核酸适体研究领域的开拓者—谭蔚泓教授，
祝贺他和他的合作者在过去二十年在核酸适体领域的开创性研究。
在这几十年的科研路途中，我还完成了自己科研人生的一次次重大转折——从中国到美国，又从美国以兼职形式回到中国（主要是帮助国内科学家一起合作科研），再到全职回到中国（开设自己的实验室和研究院所）。2005 年我在湖南大学创立生物学院并组建了自己的科研团队——分子科学与生物医学实验室（MBL）。通过 5 年的努力，将 MBL 建成了国内先进的分子医学研发平台和化学生物学的研究基地。5 年的实践也让我越来越迫切感受到生物医学的研究一定要与临床医学紧密结合。2017年，我在上海交通大学创立分子医学研究院，这个研发机构就设在上海交通大学医学院附属仁济医院。自此，我的目标也更为清晰：从分子科学出发，利用核酸适体分子工程等新技术，研发重大疾病诊断治疗新试剂和个体化新药，掌握相关核心专利技术，并推动其应用于临床医学。
我承认自己就是这样一个充满幻想的人。作为一个分子科学家，我尝试以分子的眼光看世界、识生物、做医学，我始终保有好奇心、保有个人情怀。直到今天，我也不怀疑自己还有无限的勇气去持续创新、怀抱梦想、幻想未来。
从农田到大学，从中国到美国，从物理化学到生物传感再到科学家的抗体（核酸适体），我的经历仿佛一堂生动的人生课——选择做科研，一定要有敢于突破现状的勇气，不要轻易让成见、让已知定义你的认知、你的梦想、你的生活；要用自信的态度面对质疑、面对考验、面对未知，从而能够充满希望地面对未来。
三、新蓝图——敢于重启情系中科院医学所
2019 年，我受邀到浙江主持筹建中国科学院的第一个医学研究所。中国科学院基础医学与肿瘤研究所（现在简称“中科院医学所”）。作为中科院首个以医学命名的研究机构，医学所以建设基础研究驱动、多学科交叉融合为特色、重大科研平台为支撑、成建制攻克医学难题的新型医学研究机构为目标，提高重大疾病有效预防和精准诊治水平，促进生物医药产业发展，建成国内领先、国际一流的医学研究基地。
中科院建立医学所是国家以科技创新驱动医学发展，助力“健康中国”伟大战略目标实现的重要举措。我将此视为我肩负的神圣使命和科学追求：国家需要、学科希望。我也深刻意识到，今天的科技创新要加快步伐，就必须深入推进有组织的攻关式研发，推动基础科学与临床医学的“交叉”，有组织地实施解决临床问题“大项目”的攻关，克服单打独斗、资源分散的弊端。经过三年有组织的攻关努力，医学所形成了卵巢癌、胃癌、分子诊断、mRNA 疫苗、胸部肿瘤、疾病分子分型与核酸适体等 7大科研方向。疫情期间，我们成功研发了我国的第一个新冠快速诊断 POCT 产品；现在正在研发的 mRNA 疫苗已成功获得四项国家专利。医学所新获批国家重点研发计划“合成生物学”专项首席 3 项，并建成浙江省首个重离子研发中心、上消化道诊治技术研究中心、核酸适体与临床诊治重点实验室等重量级的研发平台。
有人问我，未来的医学发展将走向何处？我认为，未来的医学与健康研究工作将从器官、组织与细胞层面的诊疗逐步走向分子层面。我们可以从分子的角度探索疾病发生、发展的过程和机理，创造分子工具，精准治疗疾病，这也是“健康中国”战略目标实现最需要发展的领域之一。基于此，2022年 5 月我们在国内成立了首个分子医学专业委员会，并系统地开展学术交流、学科规划、科学研究和人才培养，为基础医学的科学发现和重大疾病诊疗提供分子的视角，全面推进疾病的早筛、诊断、治疗和康复。
我们正共同经历着百年未有之大变局，在科技、经济等更多硬实力比拼的战场上，依然有很多“卡脖子”的问题需要解决，依然需要一代又一代人的敢于担当和不懈奋斗。“自我突破”一直是我的座右铭之一。我在湖南师大学的是普通化学，硕士和博士学的是物理化学，工作后从事的是生物分析，而现在主要从事化学与生物医学交叉的分子医学。我计划在下一个十年聚焦人工智能、大数据相关的分子医学领域，在重大疾病防治工作上取得突破。我每一次的选择与转变都和时代发展紧密相关，我就是用“自我突破”来武装自己适应社会的变革与发展，追求自己职业发展的最大可能和人生的幸福感。
我期待，未来人们能通过分子医学来认知到疾病的底层逻辑，通过分子层面的手段使得生活得更健康、更美好。我也更庆幸，自己从未被传统学科间的无形“疆界”所束缚，从分子科学、生命科学、到医学与临床的交叉融合，我将继续这种跨越，以“天生我材必有用”的信念，充分发掘自己的潜能，去书写无愧于生命价值的崭新篇章，为科学创新发展、为人民的福祉服务。
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