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施一的主要研究方向是新发和突发病毒,研究方向也随之明确到主攻新发突发病毒研究上来
2020-04-25 01:37

新华网北京2月18日电题:85后博导施一:病毒研究要顶天立地新华网记者 陈听雨 摄影、摄像 周靖杰中国科学院微生物所研究员、中科院病原微生物与免疫学重点实验室副主任、研究组长、博士生导师单凭想象,很难将这些闪闪发光的头衔与一位85后联系起来。直到施一坐在了我的面前。其实生活中我也不是一直都在做研究,休闲时我喜欢看小说,有时也追剧,还看动画片。穿着深蓝色格子衫,戴着斯文的眼镜,小麦色的年轻面庞,笑起来有点腼腆。这位曾雄霸中科院微生物研究所最年轻研究员、最年轻博导江湖名号的阳光大男孩,生动地诠释了什么叫做年轻有为。中科院微生物所研究员、中科院病原微生物与免疫学重点实验室副主任、研究组长施一。新华网 周靖杰 摄生命第四域病毒很可能是第四个生命域。施一的主要研究方向是新发和突发病毒,对他的采访,一开始就很有科幻色彩。目前在生物分类系统中,包括真细菌、古菌和真核生物三个域,人类等复杂生命体都属于真核生物域,而作为非细胞生物的病毒并不包含在生物分类系统中。病毒是一种生物,但它是不是生命?有争议。施一进一步解释,一般对生命的定义是指个体能够独立自我繁殖,自我演化。而病毒不能自主进行繁衍和生殖,需要依赖于宿主。从这个角度来说,病毒是一种比较特殊的一种生物形式。H5N1、H7N9、埃博拉、寨卡这些近年来见诸媒体的病毒让普通人谈之色变、避之不及。新发和突发病毒对人类健康的威胁是毋庸置疑的,早诊断,早隔离是非常重要的。在迎战传染病疫情这一无声的沙场,科学家们一直在努力,世界各国的科学家其实都在同一个战壕里,共同为抵抗和预防传染病进行研究。施一说。有别于上述凶险的病毒,若论普通人最有切身体会的病毒,可能就属流感了。这个冬天,流感、发烧、咳嗽成了朋友圈刷屏的热词,身边不少亲友同事相继中招。为什么感觉今年得流感的人特别多?这事儿请施一来科普一下还真是问对了人。事实上,流感病毒的传播是很多复杂因素综合作用的结果。从病毒本身来说,流感病毒基因组属于核糖核酸,与脱氧核糖核酸不同,RNA基因组在复制过程中容易发生较多的变异,从而在宿主免疫选择下,容易产生流感病毒的变异,这也是为什么每年都需要重新注射流感疫苗。从人群的角度来说,流感病毒的传播也受到群体免疫状态的影响。另外,随着媒介与通讯手段的发展,人们对流感的认知也有了很大程度的提升,其实流感病毒每年都有,但以前可能很容易被误认为普通感冒。现在出现相关症状后,去医院就诊、排查的人多了,正式确诊流感的人相应也就多了。总的来说,除了流感大流行,季节性流感病毒的变异相对而言是逐渐发生的,每年感染人数并没有出现快速增加。针对易感人群,施一建议,及时接种流感疫苗还是很有必要的。抗击病毒是和时间赛跑抗击病毒的工作时常要面临紧张的局面。施一说:我们的研究工作分成常规研究时段和攻关时段。所谓攻关时段,就比如突然发生了一次紧急的疫情,这时我们就会形成攻关团队,要在较短时间内,集合大家的力量,快速拿出科研成果。攻关阶段肯定是需要做出一些个人牺牲的。施一和研究团队在实验室中。受访者供图2013年5月份,结婚刚刚三天的施一就撇下新婚妻子,返回了工作岗位。其实工作完成后,我还是利用春节假期给媳妇儿补上了蜜月,哈哈。2013年2月份,我国东南沿海地区发生了H7N9亚型禽流感疫情。那时在我的导师高福院士的领导下,我们迅速针对病毒展开研究,想搞清病毒在人群中的传播性高不高?它的特性是什么?从疫情发生到拿出初步研究成果,我们只用了一个多月的时间。施一回忆。为了第一时间拿到病毒基因,我们等不及快递了,研究人员自己坐飞机拿到样本然后直接飞回来,拿到病毒基因的当晚,我们就立刻进行了后续的研究。在全世界范围内,我们的研究团队是第一个把研究成果投稿到《科学》杂志的。谈及5年多前抗击H7N9型禽流感病毒的那场战役,施一仍然心存激动与自豪。事实上,在常规研究时段,加班到深夜也是施一的家常便饭。平时除了出差,我绝大部分时间都会在所里工作,基本上都会坚持到晚上11点。说起自己的工作状态,施一立刻对家人表示了感谢,我媳妇儿从一开始就支持我的工作,只不过有时叮嘱我不要干得太晚,要求我一周里至少有三天十点之前回家。总体来说,她对我非常宽容。施一讲解道,倒不是研究工作一定要在晚上做,而是很多实验需要连续性地操作下去,不能中途喊停。比如,我们经常需要针对蛋白质展开特性研究,而蛋白质是比较脆弱的,在蛋白质的纯化过程中,需要连续实验。假如不能在最短的时间内得到实验结果,它很可能就会发生降解、沉淀等现象,导致实验失败。施一介绍,他工作所在的中科院病原微生物与免疫学重点实验室,历经十年,目前已经发展成为拥有17个研究组的重点实验室,确立了三大研究方向。第一大方向是病原生物学及微生物组,主要研究病原微生物的感染机制,为防控传染病提供重要理论指导。第二大方向是免疫生物学和肿瘤研究。病原微生物感染与免疫系统是分不开的,当病原微生物感染人类机体时,免疫系统是第一道防线。所以我们需要了解免疫系统,如何能对抗病原微生物的感染。另外一方面,针对肿瘤展开研究,开发对抗和抑制肿瘤发生发展的新概念。相对于基础研究的第一和第二大方向,病原微生物与免疫学重点实验室的第三大方向是应用研究,开发抗体、药物等疾病防控治疗手段。总结起来,我们重点实验室的方向就是四个字顶天立地。顶天,就是在基础学科的前沿研究中,致力于做到世界顶尖水平;立地,是指要能够开发出产品,真正落地去服务社会。施一说。

“我的老家在浙江省宁海县,我读的小学没有在县城里,而是乡镇里的小学,我们小学五年级制,没有六年级,毕业时我就考了全镇第一。”

几年来,施一应用结构生物学知识,在流感病毒、埃博拉病毒和寨卡病毒等重要病毒性传染病病原的侵入过程研究上取得了一系列重要进展,在《科学》《自然》等国际顶级期刊上发表SCI论文50篇,主持国家自然科学基金项目2项,主持国家“973计划”项目子课题1项。

中国科学院微生物所研究员、中科院病原微生物与免疫学重点实验室副主任、研究组长、博士生导师……单凭想象,很难将这些闪闪发光的头衔与一位“85后”联系起来。

H5N1、H7N9、埃博拉、寨卡……这些近年来让普通人谈之色变、避之不及的凶险病毒,在中国科学院微生物研究所研究员施一眼中,却是青春岁月里常年与之打交道的寻常对手。从21岁到32岁,显微镜下就是这位年轻科学家迎战疫情的无声沙场。眼前的他斯文腼腆,却是抗击病毒的一员骁勇之将。

中科院微生物所研究员、中科院病原微生物与免疫学重点实验室副主任、研究组长施一。新华网 周靖杰 摄

荣誉背后是沉甸甸的责任,施一现在已是20人团队的“少帅”。下一步,在继续推进新发突发传染病基础科研工作之外,他将科研设想投向了开发抗病毒药物等具体的技术应用手段上,“新发突发传染病的威胁时刻存在,作为研究者将病毒基础研究和应用结合起来,是一种责任,更是我们的本分”。

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2009年,甲型H1N1流感在全球范围内大规模流行,形势严峻。疫情面前,高福迅速组织团队投入病毒研究,此时,具有扎实免疫学基础的施一被选中,研究方向也随之明确到主攻新发突发病毒研究上来。

“为了第一时间拿到病毒基因,我们等不及快递了,研究人员自己坐飞机拿到样本然后直接飞回来,拿到病毒基因的当晚,我们就立刻进行了后续的研究。在全世界范围内,我们的研究团队是第一个把研究成果投稿到《科学》杂志的。”谈及5年多前抗击H7N9型禽流感病毒的那场“战役”,施一仍然心存激动与自豪。

施一人物素描 郭红松绘/光明图片

“总结起来,我们重点实验室的方向就是四个字——顶天立地。顶天,就是在基础学科的前沿研究中,致力于做到世界顶尖水平;立地,是指要能够开发出产品,真正落地去服务社会。”施一说。

“知己知彼,才能百战不殆。我的研究主攻新发突发病毒,利用专业知识短时间内对病毒传播机制充分分析了解,让公众尽快知晓,帮助临床尽快研发出应对方案,就是我的担当。”谈到病毒研究,不善言辞的施一眼神一亮。他告诉记者,近年来,新发突发病原对于人类的侵扰从来没有停止,一方面,对于病原的研究,是防控的第一步,速度第一;另一方面,作为学术研究热点,国际竞争同样十分激烈。因此,每一次针对不同病毒的研究,对施一而言都是一场与时间的赛跑。从甲流研究开始,每个工作日他实验室的灯光总是在深夜十一二点熄灭,不断实验、失败、修正、再实验,“出成果、快突破”成为施一心心念念的关键词。

“年轻人的成长旅程总是充满坎坷的,需要前辈们的引导和支持,在我的成长过程中,贵人相助是很重要的。而且值得一提的是,中科院目前有个青年创新促进会,院里给予入选会员项目资金支持,是一个帮助年轻人交流和成长很好的平台。”

2006年9月,本科毕业于浙江大学生命科学专业的施一顺利进入中科院微生物研究所,师从高福院士攻读硕士和博士学位,开启了免疫细胞作用机制和感染调控的科研探索。他至今仍清楚地记得,刚一进所高福的一席话——“搞科研应当面向国家战略需求,科研人员有义务,也要有担当。”

相对于基础研究的第一和第二大方向,病原微生物与免疫学重点实验室的第三大方向是应用研究,开发抗体、药物等疾病防控治疗手段。

研究员、博士生导师、国家优秀青年基金、中科院卢嘉锡青年人才奖、中科院卓越青年科学家项目……11年的学术求索和快速成长令年轻的施一获得了诸多的荣誉,而他没有留学经历的“土博士”背景更打破了许多人眼中优秀科学家多是“海归”的固有认知。对此,他十分自豪,“是中科院微生物所和高福老师培养了我,当前在国内有上海光源这样最先进的研究设备,有微生物这样的研究平台,在新发突发病毒研究领域,我们足够快,不需要去国外的平台锻炼自己。”

从人群的角度来说,流感病毒的传播也受到群体免疫状态的影响。

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施一说:“我们的研究工作分成常规研究时段和攻关时段。所谓攻关时段,就比如突然发生了一次紧急的疫情,这时我们就会形成攻关团队,要在较短时间内,集合大家的力量,快速拿出科研成果。攻关阶段肯定是需要做出一些个人牺牲的。”

生命第四域

“平时除了出差,我绝大部分时间都会在所里工作,基本上都会坚持到晚上11点。”说起自己的工作状态,施一立刻对家人表示了感谢,“我媳妇儿从一开始就支持我的工作,只不过有时叮嘱我不要干得太晚,要求我一周里至少有三天十点之前回家。总体来说,她对我非常宽容。”

“我觉得,喜好学习,是先天性格与后天培养相结合的结果。必须对知识有一种强烈的渴求与愿望,才有可能去选择做这个事情。”施一说。

有别于上述凶险的病毒,若论普通人最有切身体会的病毒,可能就属流感了。这个冬天,流感、发烧、咳嗽成了朋友圈刷屏的热词,身边不少亲友同事相继“中招”。为什么感觉今年得流感的人特别多?这事儿请施一来科普一下还真是问对了人。

事实上,流感病毒的传播是很多复杂因素综合作用的结果。从病毒本身来说,流感病毒基因组属于核糖核酸,与脱氧核糖核酸不同,RNA基因组在复制过程中容易发生较多的变异,从而在宿主免疫选择下,容易产生流感病毒的变异,这也是为什么每年都需要重新注射流感疫苗。

“其实生活中我也不是一直都在做研究,休闲时我喜欢看小说,有时也追剧,还看动画片”。

另外,随着媒介与通讯手段的发展,人们对流感的认知也有了很大程度的提升,“其实流感病毒每年都有,但以前可能很容易被误认为普通感冒。现在出现相关症状后,去医院就诊、排查的人多了,正式确诊流感的人相应也就多了。”

第一大方向是病原生物学及微生物组,主要研究病原微生物的感染机制,为防控传染病提供重要理论指导。

如何才能真正走好、走通科学研究这条路?施一认为,科研工作也需要情怀。“科学研究是比较艰苦和枯燥的,但在吃苦的同时,也要享受到快乐,要去挖掘发现新知识的乐趣。在研究中,对个人名利淡泊一些。如果过于注重名利的话,有可能会带偏研究方向。”

“病毒很可能是‘第四个生命域’。”施一的主要研究方向是新发和突发病毒,对他的采访,一开始就很有科幻色彩。

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施一坦承,在科研道路上求索,也曾经动摇彷徨。“在2011年博士毕业的时候,我并没有出色的科研成果。当时压力挺大,也想过自己是否适合继续从事科研工作?这条路适不适合我?”在那段苦闷的日子,施一当时的女友,也是他后来的妻子,以及他的老师和师兄师姐们都给予了支持,鼓励他坚持下去,同时帮助他寻找研究的方向和突破口。

事实上,在“常规研究时段”,加班到深夜也是施一的家常便饭。

H5N1、H7N9、埃博拉、寨卡……这些近年来见诸媒体的病毒让普通人谈之色变、避之不及。“新发和突发病毒对人类健康的威胁是毋庸置疑的,早诊断,早隔离是非常重要的。在迎战传染病疫情这一无声的沙场,科学家们一直在努力,世界各国的科学家其实都在同一个战壕里,共同为抵抗和预防传染病进行研究。”施一说。

抗击病毒是和时间赛跑

穿着深蓝色格子衫,戴着斯文的眼镜,小麦色的年轻面庞,笑起来有点腼腆。这位曾“雄霸”中科院微生物研究所最年轻研究员、最年轻博导“江湖名号”的阳光大男孩,生动地诠释了什么叫做“年轻有为”。

施一说,他的父母都是语文老师,他在上学前就经常待在学校,从小感受学校的氛围。受父母言传身教、潜移默化的影响,培养起施一对知识的渴求。

施一和研究团队在实验室中。受访者供图

从一所乡立小学,一口气读到中科院的博士,毕业后又成为博导、教授、研究员,施一就是家长们口中的“别人家的孩子”,求学的路一路走来“前方高能”,会对深陷于“吼作业”而无法自拔的“虎妈狼爸”们造成一万点伤害。

第二大方向是免疫生物学和肿瘤研究。“病原微生物感染与免疫系统是分不开的,当病原微生物感染人类机体时,免疫系统是第一道防线。所以我们需要了解免疫系统,如何能对抗病原微生物的感染。另外一方面,针对肿瘤展开研究,开发对抗和抑制肿瘤发生发展的新概念。”

“总的来说,除了流感大流行,季节性流感病毒的变异相对而言是逐渐发生的,每年感染人数并没有出现快速增加。”针对易感人群,施一建议,及时接种流感疫苗还是很有必要的。

直到施一坐在了我的面前。

针对科研工作中的风险和不确定性,施一也并不回避。“有可能几年时间都没有出成果,但是坚持下去,没准儿很快就会有转机出现。科学研究确实存在不确定性,坚持很重要。”

“然后我到县城去念中学,成绩一直保持在前三名。高考时我考上了浙江省最好的学府之一——浙江大学,进入生命科学学院,学习生物科学。”

目前在生物分类系统中,包括真细菌、古菌和真核生物三个域,人类等复杂生命体都属于真核生物域,而作为非细胞生物的病毒并不包含在生物分类系统中。

施一讲解道,“倒不是研究工作一定要在晚上做,而是很多实验需要连续性地操作下去,不能中途喊停。比如,我们经常需要针对蛋白质展开特性研究,而蛋白质是比较脆弱的,在蛋白质的纯化过程中,需要连续实验。假如不能在最短的时间内得到实验结果,它很可能就会发生降解、沉淀等现象,导致实验失败。”

传说中“别人家的孩子”

施一的大学同学有一半左右已经放弃了科研工作。他认为,坚持科研工作和个人兴趣是分不开的。“我从小就对生命科学感兴趣,填写高考志愿时,我选的全部都是生物科学,所以我就一直坚持下来。”

“病毒是一种生物,但它是不是生命?有争议。”施一进一步解释,一般对生命的定义是指个体能够独立自我繁殖,自我演化。而病毒不能自主进行繁衍和生殖,需要依赖于宿主。从这个角度来说,病毒是一种比较特殊的一种生物形式。

“是不是学霸我不说,但我觉得我还行。”谈起自己的读书历程,施一谦虚中又难掩自信。“从小学开始,一直中学,再到大学,我的学习成绩不敢说一直第一,但至少也是名列前茅的。”

如今,作为一名博士生导师,施一寄语致力于投身科研工作的年轻人,要对研究有明确的认识,对自己的研究方向和道路提早规划。“多吃点儿苦,多给自己一些压力,把目标定高一些,这样未来可能会有更好的发展。”

施一在实验中。受访者供图

2013年5月份,结婚刚刚三天的施一就“撇下”新婚妻子,返回了工作岗位。“其实工作完成后,我还是利用春节假期给媳妇儿补上了蜜月,哈哈。”

施一介绍,他工作所在的中科院病原微生物与免疫学重点实验室,历经十年,目前已经发展成为拥有17个研究组的重点实验室,确立了三大研究方向。

2013年2月份,我国东南沿海地区发生了H7N9亚型禽流感疫情。“那时在我的导师高福院士的领导下,我们迅速针对病毒展开研究,想搞清病毒在人群中的传播性高不高?它的特性是什么?从疫情发生到拿出初步研究成果,我们只用了一个多月的时间。”施一回忆。

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抗击病毒的工作时常要面临紧张的局面。