提取干細胞再造牙齒

陳世冰

兩次艱難的抉擇

13歲上高中，15歲讀大學(xué)，19歲三千多人的中美生物化學(xué)與分子生物學(xué)聯(lián)合招收國家公派留學(xué)生項目考試中取得第一名，1985年，裴端卿帶著優(yōu)異的學(xué)習(xí)履歷留學(xué)美國。

17年后，裴端卿在明尼蘇達大學(xué)主要從事基質(zhì)金屬蛋白酶與腫瘤侵蝕轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究。37歲的他已是明尼蘇達大學(xué)的終身教授，是業(yè)內(nèi)聞名的腫瘤專家。

2001年，裴端卿到英國參加世界癌癥研究學(xué)術(shù)會議，在那里他遇見了留美同學(xué)陳凌。陳凌博士是著名的艾滋病疫苗專家，他告訴裴端卿：“中國在癌癥研究領(lǐng)域因為缺乏高尖端人才，在世界相關(guān)領(lǐng)域?qū)W術(shù)界沒有話語權(quán)，中國每年都要花費巨資從國外引進科研成果，那都是老百姓大把大把的血汗錢啊。”看著陳凌痛心的樣子，裴端卿心里一疼，他當(dāng)即決定回國報效國家。

得知裴端卿要回中國，他的美國導(dǎo)師和朋友都來勸他：“你在美國已經(jīng)擁有了非常高的社會地位，并且擁有自己的實驗室，研究經(jīng)費也非常充足。你現(xiàn)在回國，一切要從零開始，你打拼這些年，為的是什么呢？”

裴端卿打電話給父親說自己想回國，父親高興地說：“孩子，做人不能忘本，你現(xiàn)在學(xué)到了真本領(lǐng)，早就應(yīng)該報效國家了啊。”

2002年年初，裴端卿回到中國，先是在清華醫(yī)學(xué)院就職。“非典”后，他應(yīng)邀擔(dān)任中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院副院長。

裴端卿再一次面臨了抉擇：是繼續(xù)自己在美國早已輕車熟路的研究，還是選擇第三代醫(yī)療技術(shù)革命中的干細胞與再生醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究？選擇前者意味著功成名就，選擇后者可能就意味著一輩子默默無聞。

看著輾轉(zhuǎn)難眠的裴端卿，妻子說：“端卿，非典中那些在痛苦絕望中無法救治的人你還記得嗎？你在美國從事的研究中國有人在做，而干細胞與再生醫(yī)學(xué)在中國則是醫(yī)學(xué)空白，你選擇醫(yī)學(xué)空白領(lǐng)域去做，意義更大。如果不能研究出成果，我們付出了，也不會后悔。”看到妻子這么支持自己挑戰(zhàn)醫(yī)學(xué)空白，裴端卿下了決心，“說實話，那時心里有些患得患失，后來妻子的話，讓我感到科學(xué)研究需要一種淡泊名利的心，才能讓自己義無反顧投身到科學(xué)研究中”。

尿液中找到“不老泉”

科學(xué)研究要想取得世界級的學(xué)術(shù)成就，需要擁有科研領(lǐng)袖級的戰(zhàn)略眼光。中國在干細胞領(lǐng)域的研究起步太晚，與世界距離頗大，然而從IPSC（誘導(dǎo)型多能性干細胞）切入研究，一起步就能站在世界的前沿。

裴端卿組建起了團隊，可是大量的基礎(chǔ)性工作沒有相關(guān)的人才去做。裴端卿心急如焚，他向國家有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)建議說：“從醫(yī)學(xué)院畢業(yè)生中選拔相關(guān)人才來不及了，能不能舉辦一個培訓(xùn)班，從醫(yī)學(xué)院大四學(xué)生中找一些人我來負責(zé)培訓(xùn)，直接讓他們介入干細胞的研究？”領(lǐng)導(dǎo)同意了他的請求。

就這樣，裴端卿白天帶著一大幫學(xué)生做實驗，晚上給他們上課，惡補相關(guān)知識。曾有一段時間，研究進入攻堅階段，裴端卿每天只能睡三個小時。常常他從實驗室回家時，街道上早起的人們已經(jīng)開始了新一天的生活。

一份汗水一份收獲，2006年，裴端卿和他的團隊終于發(fā)現(xiàn)了維生素C對IPSC誘導(dǎo)的神奇功能，一舉將體細胞中的IPSC誘導(dǎo)率由十萬分之一提升到十分之一。其中培養(yǎng)基里添加維生素C可提高重編程效率這一理論研究成果，被世界權(quán)威雜志《Cell Stem Cell》選為封面文章。

此后，裴端卿的研究進入了一個瓶頸期，研究成果遲遲不能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實。隊伍中有人開始懈氣地說，這樣的研究永遠是在云端上。裴端卿想盡辦法鼓舞士氣，小時候父親講給他的勵志故事，被他一遍遍講述給自己的團隊、同事、學(xué)生聽。

在后續(xù)研究中，裴端卿的論文再登《Cell Stem Cell》封面。這篇論文的核心意義是：在顯微鏡下，起始纖維細胞經(jīng)過幾天誘導(dǎo)后，陸陸續(xù)續(xù)變成了上皮細胞，并由此得出干細胞的形成是由間質(zhì)-上皮細胞轉(zhuǎn)換（MET）來啟動的假說。這一假說的證實論文在《Cell Stem Cell》發(fā)表，并被科技日報評為我國2010年十大科技新聞之一。

不可思議的是，在一次實驗中，裴端卿偶然發(fā)現(xiàn)人的尿液含有上皮細胞，并能高效誘導(dǎo)為IPSC。這個史無前例的發(fā)現(xiàn)，在裴端卿的團隊里引發(fā)了一次科學(xué)的狂歡。

于是，裴端卿給自己的科研團隊制定了一個充滿挑戰(zhàn)的計劃，利用尿液里的細胞再造一顆人類的牙齒。按照裴端卿的最初設(shè)想，人體的多能干細胞和相關(guān)細胞結(jié)合就能形成所需要的人體器官。

裴端卿團隊列出了上百種可能的牙齒再造方案，從中，他們又篩選出了十種方案進行探索，每一個方案都進行了數(shù)百次嘗試，而每一次嘗試都以失敗告終。經(jīng)過數(shù)千次的實驗，在不斷地失敗中，裴端卿發(fā)現(xiàn)，將這個看似萬能的“多功能干細胞”直接和牙齒的成牙細胞結(jié)合似乎很難行得通。

裴端卿向他的美國導(dǎo)師求助，導(dǎo)師告訴他調(diào)整一個思路試試：利用干細胞分化成的上皮細胞再次合成牙齒。

一語驚醒夢中人，裴端卿按照導(dǎo)師提供的思路重新進行了實驗，三周過去了，成牙終于形成。那晚的實驗進行到凌晨四點，當(dāng)那顆具有人的染色體基因、符合人類牙齒正常結(jié)構(gòu)的成牙栩栩如生出現(xiàn)在容器中時，所有的實驗人員全都像孩子一樣大呼小叫起來。走在回家的路上，看著已經(jīng)車水馬龍的不夜城，裴端卿第一次發(fā)現(xiàn)凌晨四點的這個城市竟然這么美麗。

“再生牙的成功使多能干細胞的重塑有了更多的可能，這些干細胞與滋養(yǎng)細胞共同培養(yǎng)，可以進一步變成血液細胞、骨細胞、皮膚細胞、肝細胞以及神經(jīng)細胞等。” 也就是說，在不遠的將來，科學(xué)家或許就可以將這些分化的細胞移植到人體損傷部位以便替換衰老的細胞和組織，實現(xiàn)延長人類生命的奇跡。

不能在探索未知領(lǐng)域的競賽中缺席

在裴端卿的辦公桌上，擺放著一塊標(biāo)有“共產(chǎn)黨員崗”的牌匾。桌后面的墻上，則貼著一幅他用小楷工整抄寫的《沁園春·雪》。在遇到科研難題的時候，他會一再背誦這首詞，勉勵自己和同事戰(zhàn)勝困難，勇往直前。

嘔心瀝血換來了豐碩的研究成果，回國后的這段時間里，裴端卿代表性的學(xué)術(shù)成果發(fā)表在各大國際期刊上，共計70篇論文，引用多達3000余次。

引領(lǐng)醫(yī)學(xué)前沿的研究被一些機構(gòu)看上，他們找到裴端卿要求合作，國內(nèi)一家上市醫(yī)藥集團對他說：“你來做我們的研究顧問，年薪2000萬。”而裴端卿在廣州的住房是普通的三室一廳，兩間臥室一間書房，有時老父親來看他，只能在客廳里打地鋪。他數(shù)次拒絕了反復(fù)登門相邀的人，對方看著他簡陋的住房，無奈地搖頭走了。

美國斯坦福大學(xué)也向他發(fā)出了邀請，并許諾提供國家級的實驗室，永久美國綠卡，給他的愛人和孩子解決工作，裴端卿也毫不猶豫地拒絕了。“我當(dāng)初回國就已確定終生要為國家服務(wù)，高薪和美國綠卡固然誘人，但我有我的追求。科學(xué)沒有國界，但科學(xué)家有自己的祖國。”

作為科學(xué)研究這項復(fù)雜浩大的工程，僅靠一兩個人是不可能完成的事業(yè)。因此，裴端卿以極其開放的態(tài)度打造了屬于時代要求的“中國團隊”。

西班牙籍科學(xué)家米格爾在美國的一次學(xué)術(shù)會議上，與裴端卿一見如故。米格爾是腎癌研究專家，裴端卿邀請他到中國來工作，沒有想到，米格爾竟一口答應(yīng)了。到中國后，米格爾在裴端卿的影響下，放棄了擅長的腎癌研究，投身干細胞領(lǐng)域，并取得了許多轟動性的突破，成為第一位非華裔的國家重大研究計劃973首席科學(xué)家。

2016年年初，裴端卿入選“2015年度最具影響力的十大科技創(chuàng)新人物”。在北京大學(xué)生命科學(xué)院的畢業(yè)典禮上，他對一千多名畢業(yè)生語重心長地說：“21世紀(jì)是生物的世紀(jì)，基因組技術(shù)、干細胞技術(shù)以及基因編輯技術(shù)是能改變?nèi)祟愇磥淼募夹g(shù)。你們趕上了中國最好的時代，你們要記住，中國占了世界五分之一的人口，我們不該也不能永遠在人類探索未知領(lǐng)域的競賽中缺席。”