青年科学家杜鹏走进中国科学技术馆 揭秘跨物种基因工程的奇妙应用
5月14日,由未来论坛联合中国科学技术馆共同策划推出的“同上一堂科学课”主题活动暨青年科学家科技前沿课:《揭秘跨物种基因工程:未来科技的魔法棒与奇妙应用》,在中国科学技术馆举办。
北京大学生命科学学院教授,2023亚洲青年科学家基金项目-生命科学研究员杜鹏,与百余名优秀青少年共话科学魅力,聚焦前沿科学领域,引领青少年探索生命奥秘。
杜鹏:揭秘跨物种基因工程,展望肿瘤治疗新思路
本次活动中,杜鹏教授以《揭秘跨物种基因工程:未来科技的魔法棒与奇妙应用》为题,围绕“青霉素的发现”、“基因编辑技术”以及“跨物种基因治疗”等话题,为青少年们带来科学讲座。
杜鹏教授首先分享了自己的求学与科研经历,强调了知识改变命运的可能性,并激励青少年珍惜现有的学习机会、努力拓宽视野。
他以青霉素为例,介绍了基因工程技术的灵感来源。他指出,1929年弗莱明对抗生素的发现,即青霉菌产生了某种化学物质,抑制了细菌的生长,让人类基本解决了流感、肺结核、胃肠道感染等细菌感染疾病,人类寿命实现了一次极大飞跃。他表示,虽然青霉素本身并不属于基因工程学范畴,但这一针对化学小分子的研究,展示了人类通过改造生物体来产生有用化合物的可能性,推动了基因工程和转基因技术的发展。
杜鹏教授介绍,科学家们基于细菌的一种天然防御机制——CRISPR-Cas9,开发出了对基因组DNA人为高效编辑的方法。近年来,科学家们不仅将这一技术应用在人类肿瘤、眼部疾病、血液病、T细胞改造等的相关疾病治疗中,同时,这一技术也应用于动物与植物的品种改良当中。
肿瘤是人类健康的重要威胁,也是人类致死率最高的疾病之一。杜鹏教授介绍了自己团队利用跨物种基因工程的思路,通过植物免疫蛋白RDR1,首次开发了对肿瘤细胞中普遍存在的有缺陷的miRNA的编辑和修复技术,恢复了miRNA的整体表达水平,从而实现了对多种不同肿瘤细胞生长的广谱抑制。该技术在动物原有免疫基础上,构建新型的分子水平免疫,开发了肿瘤治疗的新策略和新思路,有望最终开发一款广谱低毒的原创抗肿瘤药物。
科学家对话青少年:永葆好奇 用科学点燃青春
活动现场,青少年们围绕围绕“AI与跨物种基因工程技术的结合” 、“基因编辑技术在疾病治疗上的广泛性”、“基因编辑与濒危动物保护”等问题,与杜鹏教授展开交流。
杜鹏教授表示,AI可以在很大程度上帮助人类整理数据,并可能在未来10年间促进生命科学的发展。然而,他也指出了生命科学研究中存在的不确定性和不可预测性,强调了人工智能并非万能工具。
与此同时,杜鹏教授也指出,基因编辑技术的主要应用方向是疾病治疗,且广泛使用性很强,包括已经在美国获批的镰刀细胞贫血病的治疗案例,以及正被尝试应用于治疗血液疾病、眼部疾病、遗传病以及耳聋等多种病症。
另外针对基因编辑与濒危动物保护的问题,杜鹏教授提到,基因编辑不是拯救濒危动物的有效策略,动物克隆技术才是。然而克隆技术在实际运用时需要考虑动物的特性和限制。以大熊猫为例,由于其生育能力较弱,使用克隆技术进行繁殖面临困难,难以提高生殖效率。
在活动期间,青少年们通过观看未来科学大奖获奖者的纪录片,深入了解这些科学家的生活轨迹、卓越的科研成就以及他们在科学领域所做出的划时代贡献。
为鼓励年轻学子的科学热情和探索精神,杜鹏教授向青少年代表们赠送了《“未来”科学家 : 未来科学大奖获奖者访谈实录》系列书籍,以此激励他们培养科学的思考方式,并始终保持对科学世界的好奇心与探索欲望。