11月27日,李文辉、杨学明、莫毅明等三位科学家分别被授予2022未来科学大奖生命科学奖、物质科学奖、数学与计算机科学奖。未来科学大奖旨在奖励原创性基础科学研究,至今已有袁隆平、施一公等27位科学家获奖。
党的二十大报告提出:“坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,加快实现高水平科技自立自强。”为深入贯彻党的二十大精神,弘扬科学家精神,本报记者对荣获2022未来科学大奖的李文辉、杨学明进行了深入采访,介绍他们勇攀高峰、拼搏奉献的创新故事。本期推出李文辉的故事。
——编者
人物名片
李文辉:北京生命科学研究所资深研究员、清华大学生物医学交叉研究院教授。1971年生于甘肃,2001年获中国协和医科大学博士学位,后赴美国哈佛大学医学院从事分子病毒学领域的博士后研究;2007年回国加入北生所,致力于乙肝、丁肝等病毒感染研究和抗乙肝、抗新冠候选药物的开发。2021年获全球乙肝研究和治疗领域最高奖——“巴鲁克·布隆伯格奖”,2022年获未来科学大奖生命科学奖。
“不好意思让你久等了,最近确实有点忙,从早晨一睁眼就停不下来。”11月23日晚上9点多,李文辉终于回了记者的电话。他一边吃饭一边说:“几件事情进展还算顺利。”
从2011年冬天第一次采访算起,记者就知道“忙”是他的日常。近些年,他一直处于“几件事情”并行的状态——
关于乙肝病毒入侵人体的“路线图”日益清晰,相关结果正在验证;他和爱人、北生所生物制品中心主任隋建华开发的原创型乙肝、丁肝候选药物HH—003,临床研究迎来重要节点;他和隋建华及其他同事开发的全谱抗新冠病毒候选药物HH—120的临床研究,进入冲刺阶段……
知难而进:破解多年未解的世界科学难题
北京生命科学研究所(以下简称“北生所”)所长王晓东,至今记得2007年秋李文辉刚回国时和他的一次谈话:
“我想研究HBV(乙肝病毒)受体,这是该领域十分困难但亟须解决的问题。”
“我一贯支持科学家做最难、最有价值的研究,只要这个课题有价值,就不应怕困难和风险。所里会全力支持你!”
“受体”是指宿主细胞表面的某个分子,病毒只有先和这个分子结合,才能进入宿主细胞内。找到HBV受体,是深入研究病毒感染机制和开发治疗药物的关键一步。课题选定后,李文辉先带领学生搜集、研究国内外已发表的相关论文,寻找“蛛丝马迹”。2008年春,他们从云南购买了两只外形酷似松鼠的类灵长类小动物——树鼩,和何文辉、黄屹等博士生一起,尝试着养活它们。原来,HBV只感染人类和树鼩等,当时条件下只能以树鼩为动物研究模型。
之后,他们不断摸索,建立并优化了研究乙肝病毒的体外感染模型。在北生所高通量测序中心蔡涛博士的帮助下,建立了树鼩肝细胞的基因表达图谱。
地基和研究体系逐步建立后,他们开始寻找树鼩肝细胞里可能与HBV结合的蛋白。何文辉、郜振超、徐广伟、冯晓峰等团队成员夜以继日,使用“化合物抑制”“定向探寻”“交叉捕获”等多个方法摸索前进,HBV感染的分子图像也从黑暗中透出亮光。综合研判后,李文辉团队兵分两路:一路由博士生严欢带队,用“鱼钩”“钓”;另一路由博士后钟国才带队,用排除法“筛查”受体。
但是,几个月过去了,两路人马均告失败。这时,时间已过去了整整4年,学生们陷入怀疑:“是不是受体根本不存在?”
李文辉的压力可想而知。但经验告诉他:他们已经到了黎明前最黑暗的时刻。他对大家说:“受体肯定存在,只是非常隐蔽。我们既然已经走了这么远,为什么不走得更远些?”
“如果最后找不到怎么办?”有学生问。“科学上的重大发现,都是经过一代甚至几代科学家探索才完成。如果我们竭尽全力,不成功也不会后悔。”他话锋一转,“我们其实离目标不远了,如果放弃最后让别人发现,大家会不会后悔?”大家听完,又鼓足干劲继续摸索……
这时,隋建华也回国加盟北生所。她和严欢等又对“鱼钩”进行创造性改进,继续寻找“小金鱼”。
2012年1月7日午夜过后,在蛋白质组中心主任陈涉帮助下,通过质谱鉴定,团队成员景致毅在多条外形很相似的“鱼”中找出了可能的“小金鱼”。1月11日凌晨,初次验证结果表明:这条“小金鱼”——钠离子—牛磺胆酸共转运蛋白(英文缩写NTCP),很可能就是受体。此时已近春节,严欢、钟国才、徐广伟等放弃回家过年,与李文辉、隋建华继续攻关。2012年1月27日大年初五,凌晨2点多,严欢得到了一个关键结果:把受体导入原来不能被丁肝病毒(英文简称HDV,它是HBV的卫星病毒,两者共用一个受体)感染的肝癌细胞,结果实现了感染。
之后,他们又尝试多种方案,终于完成了HBV功能获得验证,以及NTCP在人类肝细胞上的功能丧失验证,充分证明NTCP就是HBV、HDV特异性感染人类肝细胞的受体。2012年11月相关论文发表后,得到国际同行高度认可。
“我曾以为我们能够第一个发表这项研究成果,但是事实上你们赢得了这场赛跑。我们都将受益于此,尤其是那些患者。”HBV感染研究领域的国际顶尖专家、德国海