发布日期：2025-04-26 03:42    点击次数：183

"北大的保安很着名，他们时常会问一些深眉目的东谈主生哲理问题——你是谁？从何处来？要到何处去？而咱们课题组适值就是回答这些问题的。"颉伟汲引在一场在北大的讲座中说谈，他死后屏幕 PPT 上正停留着演讲主题——重启"人命时钟"。

"人命时钟"是颉伟为我方主执的商量所猜想的形象抒发。他是清华大学人命科学学院汲引，2013 年留学归国后加入清华并组建我方的实验室。其课题组主要商量的是精卵再见之后如何重启一个新人命的过程，解答"受精卵从何处来？""一个 30 岁的卵子和一个 30 岁的精子王人集，是如何变成 0 岁的受精卵的？"等问题。

昔时几年，颉伟团队的商量效能接续发表在《科学》《自然》等顶级生物学期刊上。这些科研效能让他取得了包括"科学探索奖"在内的诸多要紧奖项，并被国表里同业关注。

随之而来的是更多受邀面向科学界和公众的演讲，为让跨学科的听众们更直白地听懂我方的商量，颉伟猜想了"人命时钟"四肢譬如。

"从个体来说，东谈主的寿命是有限的，但要是将东谈主类视作一个结合养殖的物种，那人命的时钟在不断重置并简直是不朽的，仅仅咱们还莫得全都贯通它是如何作念到的。"颉伟向咱们补充谈。昔时 10 年，他的商量都围绕解密这个过程伸开。

跟着商量的继续真切，颉伟团队也屡次与不同的团队进行跨学科合营。他们与临床医师共同商量东谈主类胚胎发育和试管婴儿中所遇到的诸多生物学问题。从更永恒来看，异日这项商量的败坏以至有可能匡助东谈主们探索逆转器官虚弱、反老还童的可能性。

尽管这照旧一谈尚待解开的难题，但跟着昔时十年检测妙技精密度越来越高，尤其是分子生物学的飞跃式发展，东谈主类揭开人命时钟重置的微妙的速率正在加速。

颉伟实验室，图源：被访东谈主

30 岁的精子和卵子，

并不会生出 30 岁的婴儿，为什么？

在颉伟眼中，大自然时刻发生着人命时钟逆转的征象，由于它存在于微不雅的细胞层面，是以往往被东谈主们忽略。

比如，一双 30 岁的爱妻产生精子和卵子并告捷受精后发育出的婴儿会从 0 岁启动成长，而不是 30 岁，在这个过程中自然地发生了人命时钟的逆转。这种"重置"征象不仅神奇，何况十分高效。

表不雅遗传学是颉伟读博士阶段主攻的界限，该界限探究的是细胞如安在不波及改造 DNA 序列的情况下，把柄生物体需要或受外界环境影响而使用不同的基因来完了不同的功能。这就好比消失个东谈主把柄环境和需要不错完了不同的身份，不错是憨厚、学生、共事、父母、子女、下级或者上司。

颉伟将表不雅遗传特征的这种变化称为"变与不变的辩证调处"。他进一步评释："细胞鉴识产生新细胞时，这个细胞能记取我方的身份，比如皮肤细胞鉴识会产生皮肤细胞，而不是肌肉细胞，这与细胞中的表不雅遗传记念关联。要是这个细胞需要进行调整变成新的细胞，就要修改正本的表不雅遗传记念，完成调换后成立新的记念。"但这种修改不会擦除整个的设施，仅仅在原有设施上局部调整，变成另外一种细胞。

但当颉伟将概念聚焦在受精后的早期胚胎时，情况变得"卓越奇怪"。"它不是局部调整，而是把之前绝大部分记念简直通通去掉，从新再来。"在他此前的干细胞分化商量时，从没见到过这种"推倒重来"征象。

颉伟算计也恰是因为这种征象的存在，受精卵能高效抹撤回精子和卵子中所佩戴的成年东谈主的信息，并由此发育出一个从零点启动的胚胎，并最终产生一个健康的宝宝。

表不雅遗传信息遗传的三种类型，图源：被访东谈主公开演讲

颉伟以为一个例子能很好地展示这一丝——寰球上最乐龄的产妇是别称告捷生养的 74 岁的女性。"你不错想象一下，她的卵子一经在这个寰球上存在了 74 年，一定佩戴着大批的时刻烙迹，其中还包括各式细胞功能虚弱的信息，但独一这颗卵子受精后，获胜启动胚胎发育，临了就能生出一个宽泛的小宝宝。"整个过程中胚胎细胞完了了高效和自然的虚弱逆转。

"我一启动很难贯通这种推倒重来的征象为什么会发生，迟缓有些了解之后很但愿贯通它如何发生。"颉伟回忆我方当采取商量该征象的原因时说谈，"可能源于我以前学习物理时的风气，我中学时对物理很感兴味，当出现一个奇怪的事情时，我总想去贯通它的底层逻辑和原因。"

另一方面，在胚胎发育肇端的期间，胚胎的基因履历了从全都不责任到被激活的过程。"大众可能以为这很奇怪，基因难谈不是耐久处于责任现象么？但在胚胎中就存在着这种征象。"颉伟在 2022 年度人命科学十猛进展交流会暨科普叙述会上共享谈。早期胚胎细胞内不责任的基因组，靠卵子佩戴的养分物资保管存活和保证基本功能。当基因组被激活之后，胚胎启动分娩我方需要的产物，同期一系列胚胎细胞里面的"重置"步履得以发生。

"什么启动了胚胎基因设施，第一推能源来自于何处？"这成为颉伟回到清华组建实验室后，重心商量的另一个处所。

寻找启动人命的第一条代码

要解答这个"第一推能源"问题，就要找到阿谁激活胚胎基因组的要津因子。

颉伟团队算计，既然该因子要在极短的时刻中出现并确认作用，那么它很可能是从父母亲的细胞质中被"打包"传递下来的半制品。鉴于精子所能提供的物资少许，这个要津因子极有可能源自卵细胞，何况应当在卵细胞中处于"联想现象"（转录成 mRNA），只在受精后才大批滚动为卵白质，并确认作用。

但要想找到阿谁要津因子，他们需要在分子层面进行商量。由于走在界限的最前沿，颉伟和他的团队在商量过程中继续遇到辣手难题。

莫得得当的分析器具是他们碰到的第一个伏击需要措置的问题。

十年前他刚归国时，由于胚胎样本的稀缺性，大部分商量还主要聚焦在细胞层面，简直莫得几许可用于在早期胚胎商量基因抒发的分子生物学器具。昔时十年，检测期间发生了飞跃式的发展，生物学的检测精度从细胞层面延迟到基因层面，随之而来的是胚胎商量的快速发展。

颉伟的课题所应用的检测期间，亦然他归国启动课题后指导团队优先攻克的难题。他们花了十年傍边的时刻，开发出一系列高贤达的检测期间。"其的确这个过程中，咱们不知谈需要的期间能不成开发出来，也不知谈期间应用之后能不成回答咱们的问题。"颉伟提及开发期间过程的发怵情怀，但最终通过整体团队成员的不懈奋力，他们终于研发出了适用于课题的期间。

"也许气运确凿是会贪恋有准备的头脑，一会儿有一天咱们就不错用 100 个细胞看到胚胎里面 DNA 的步履了。我那时以至不敢服气这件事情确凿是不错作念成。"颉伟在 2020 年的新后生演讲上说谈。

如今颉伟团队研发的期间不仅应用于我方的课题，也被许多同附近用，"一经有不少国表里实验室在用咱们的期间了。"

从期间的应用层面上看，颉伟以为这些分析期间和妙技自身对研发开导条件不高，但需要极大的谨慎、耐烦、反复试错和耐久不懈。即使开发告捷后，对这些期间的应用、实验数据的解读和对生物学问题的最终措置也需要较高的轮廓专科才气、明显的逻辑想维，以及大批生物学学问与告戒的积存。

"生物学商量的本性是复杂度极高，它存在着大批误导信息，不光普通东谈主，就连大家都时常会被误导。咱们每天的日常科研责任里，一大部分时刻都要用来鉴别信息，去伪存真。"颉伟对整个团队卓越自负，团队很年青，既有刚刚插足科研界限的本科实习生、大学毕业不久的一年齿商量生，也有告戒丰富的博士后。都卓越有热心和劲头，实验室组会和平时商议都很浓烈，大众通盘措置了全寰球都莫得措置的科学难题。

被粗俗执行的期间或者分析经由往往具有普适性价值。颉伟团队研发的微量细胞染色质分析期间等于如斯。它的作用是能在很少的细胞中，检测其中的 DNA 微环境以及基因责任的现象和行径。比如它能检测出在 DNA 微环境中佩戴的表不雅遗传修饰，"比如父母信息储存在何处，受精后什么时候被擦除。"颉伟以我方的商量需求例如谈。

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有了分析器具之后，颉伟的课题有了进展。但紧接着第二个难题又出现了——如何寻找启动新人命的要津身分。寻找"胚胎基因设施的第一推能源"是这个界限最繁荣东谈主心的未解之谜之一。

OBOX 眷属是颉伟团队找到的一类具有特殊功能的转录因子眷属。它们不错叫醒基因组中特定的基因，新的人命由此启动，当这个因子无法确认作用时，胚胎全都无法宽泛发育。

这些责任极具始创性，但在投稿的过程中，颉伟团队遇到了发愤。《科学》杂志的一些评审大家认为自然该商量有可能措置界限长久以来的难题，但该商量中使用的基因敲降期间和体外胚胎培养体系可能会影响其中一些要紧实验限度的可靠性。

于是颉伟指导团队从新进行实验，他们使用基因敲除期间透彻去掉了该因子，这么全都幸免了体外培养体系，却发实验验和之前的全都矛盾！胚胎发育莫得什么影响，小鼠果然不错很好地存活下来。

该限度一度让颉伟和他的团队感到颓丧，它意味着之前的奋力似乎要付之东流。但沉着下来后，颉伟矍铄到之前的敲除政策仅去除了这个眷属 8 个成员中的 4 个。

"咱们算计可能是这个因子太要紧了，因此胚胎准备了许多备份，是以当咱们敲除其中 4 个成员的时候，剩下的 4 个成员仍然省略保证胚胎设施的获胜启动。"颉伟说谈，"是以咱们接下来把所有 6 个基因敲除后，发现胚胎果然无法发育。"颉伟将修正后的实验限度从新投稿到《自然》杂志上，此次评审大家和剪辑高度认可并很快禁受发表了这项商量。

为不孕不育

提供基础表面商量支援

挑战科学难题许多时候需要多学科交叉，颉伟卓越喜爱与同业的合营，与专科的合营者通盘高效地措置问题。跟着分析期间的迭代及商量的执续真切，颉伟团队的科研合营对象，不仅有人命科学专科内的同业，还有本学科之外的机构。

其中颉伟团队斗争最多的是医疗界限，病院的生殖中心是他们团队合营较多的跨学科机构，昔时他们曾与山东大学和郑州大学的附庸病院有过屡次告捷合营，这些合营为试管婴儿期间提供了前沿生物学表面支援。

昔时 50 年间，生物学的跳跃已为试管婴儿期间的败坏带来里程碑式发展。例如，科学家找到了胚胎在体外告捷发育的要津——通过东谈主工妙技让精子"获能"，让其具备受精才气，再与卵子王人集从而告捷发育出胚胎。此外，科学家们也告捷将基因检测期间，应用于试管婴儿胚胎的遗传病检测、筛查，极大晋升胚胎健康发育的概率，幸免遗传疾病的发生。

如今，跟着试管婴儿愈加粗俗地应用，它对表面的需求继续加深。颉伟将其为病院生殖中心提供的表面支援比作参考圭臬，"咱们的商量是，试图去贯通在胚胎宽泛发育情况下，精子插足卵子后到底发生了什么，每一步是如何发生的。"而在骨子的临床责任中，医师碰到的大部分患者，其胚胎发育是特殊的。医师需要依托基础表面商量，将不健康的胚胎与宽泛胚胎的发育过程进行比较，以便更具体地了解到底是哪一步导致不孕不育，并给出更有针对性的诊疗决策。

与临床医师的合营，是颉伟的跨学科合营中相对接近应用界限的。除此之外，其商量效能还有望应用于干细胞休养和减慢虚弱界限，只不事后两者距离骨子的应用，还有很长的路要走。

颉伟团队的商量在基因的微不雅层面上，正一步步伸开人命如何发生逆转并重启的阵势。这是一个乍一看高深又基础的表面商量界限，整个科研过程充满了继续疏通的试错，但也恰是颉伟偏激团队的酷好心与坚执，让东谈主们关于人命的贯通又近了一步。

东谈主生如何肇端，人命如何循环，东谈主类关于这件事的贯通远远不够，但至少比较昔时，东谈主们一经上前迈出了一大步。

计划制作

被访东谈主丨颉伟 清华大学人命科学学院   汲引

作家丨朱若淼 北京大学 传播学硕士

计划丨哈代、林林

责编丨林林、何通

审校丨徐来

额外鸣谢丨哈代 浙江大学 神经生物学博士

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