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浙大两位学者获颁“求是杰出青年学者奖”

发布时间:2015-09-21来源:浙大新闻办作者:周炜浏览次数:18715


    9月19日下午,2015年度“求是”科学奖颁奖典礼在中国科学技术大学举行。根据“求是科技基金会”官网公布的信息,浙江大学化学工程与生物工程学院研究员柏浩和生命科学研究院教授王立铭获颁“求是杰出青年学者奖”,本科毕业于浙大的丁显廷也获得了这一奖项。
    
    “求是科技基金会”由查济民先生(1914-2007) 及家族于1994年在香港创立。“求是”之名,是查先生根据浙江大学前身“求是书院”而取的。基金会之主要目的是通过奖助在科技领域上有成就的中国学者,推动中国的科技研究工作。基金会由多位国际知名学者担任顾问并全权负责奖项的遴选和审定。积极参与并支持基金会工作的世界著名科学家包括杨振宁、周光召、简悦威、何大一、姚期智、孙家栋、施一公、韩启德、路甬祥等。著名化学家李远哲和已故数学大师陈省身也曾经担任基金会的主要顾问。
    
    “求是杰出青年学者奖”奖励回国发展的世界级优秀青年科研人员,旨在为中国一流大学引进海外最有发展潜力的青年学者提供帮助,为中国未来20年的科技事业发展培养领袖之才。
    
    
柏浩,1983年出生,2006年于浙江大学高分子系获学士学位;2012年于中国科学院国家纳米科学中心获物理化学专业博士学位;2012-2015年,于美国劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校从事博士后研究。2015年入选中组部“青年千人”计划和浙江大学“百人计划”,任浙江大学化学工程与生物工程学院研究员、博士生导师。
    
    “我的研究领域是仿生智能材料,通过研究生物材料的设计原理、形成过程、及其优异性能,向自然学习,将生物灵感应用于新材料的设计和开发。经过亿万年漫长的进化过程,自然界孕育出了许许多多拥有各方面优异性能的材料,例如具有高强度和高韧性,被誉为“生物钢”的蜘蛛丝;“出淤泥而不染”,能够“自清洁”的荷叶;具有特殊的粘附力,能够“飞檐走壁”的壁虎脚,等等。特别是在极端自然条件(例如高寒、深海、干旱等)环境中生存的生物,它们往往都有“独门绝技”,具有令人钦羡的材料性能。除了材料本身,生物材料的生长过程往往比较温和,取材比较简单,这些又为我们创新材料制备工艺,使其更加高效、节能、环保,提供了很多新奇的思路。作为新材料研究的前沿交叉领域,仿生智能材料的设计开发越来越依赖于数学、物理、化学、生物、计算机等多学科的交叉和融合。利用现有的先进测试技术对生物材料进行深入研究,揭示其复杂多级结构与其优异材料性能之间的“结构-功能关系”,往往能够为新材料的设计提供取之不尽的灵感。在此基础之上,通过理论模拟和计算机辅助设计,人们就能够有的放矢地制备、开发具有模仿甚至超越天然生物材料优异性质的仿生材料。
    
    在以往的研究工作中,我们深入研究了蜘蛛丝和仙人掌的“喝水”问题。发现它们能够从湿润的空气中高效地捕获和收集水。这一特性得益于蜘蛛丝和仙人掌表面特殊的微结构,能够驱动尺度很小的微量液体。具有相似性能的仿生材料,在淡水收集、气溶胶过滤、生物检测、智能催化等等领域都有极大的潜在应用。另一个例子是贝壳,它不仅强度高而且韧性好,这得益于它特殊的层状“砖-泥”结构。通过对这种结构的模仿,可以得到具有相似优异力学性能的结构材料。发现自然、领悟自然、模仿自然、超越自然,仿生智能材料这一门有趣又有用的学科方兴未艾,正得到人们越来越多的关注和重视。”
    

    
王立铭,1983年出生,2005年于北京大学生命科学学院获学士学位,2011年于加州理工学院生物系获博士学位。2011年博士毕业后,担任加州大学伯克利分校Bowes Research Fellow并建立独立实验室。2013年回国,就职于波士顿咨询公司上海办公室,专注于本土和跨国医药企业的战略咨询工作。2014年入职浙江大学生命科学研究院,任教授、研究员、博士生导师。中组部“青年千人”计划和浙江省“千人计划”入选者。
    
    
“我的主要研究兴趣是动物机体代谢的神经生物学调控。说得通俗一些,就是希望理解我们的大脑如何感觉到饥饿,如何感觉到各种营养物质的缺乏;如何据此引发一系列的行为反应(特别是觅食和摄食行为),从而维持自身的生存和健康的。
    
    任何一个活着的有机生命,为了抵抗沿热力学第二定律的衰退,都需要依赖持续的新陈代谢从环境中攫取所谓“负熵”,从而将自身的“熵”持续的维持在较低的水平上。这也就是薛定谔在《什么是生命》中所说的生命“以负熵而生”。对于动物而言,攫取负熵的主要活动就是觅食和摄食行为。因此并不令人惊奇的,这两种对动物生存至关重要的行为——觅食和摄食行为——受到精密和严格的调控。我们的大脑能够利用多种途径,实时监控机体内部的代谢状态,一旦发现代谢状态偏离正常值,则会精确的启动一系列行为输出,通过觅食和摄食行为最终将机体代谢状态重新调整到正常水平。因此如果我们持续动态的观测单个动物个体的能量水平和营养物质水平,会发现它们总是在一个基线水平附近永无止息的上下波动。这也正是有机生命存在的标志,而将这条曲线时不时拨回正轨的那只“看不见的手”,就是我们的大脑。
    
    
在我们实验室里,我们利用一种名为黑腹果蝇的传统模式动物,希望更好的理解这只“看不见的手”是如何工作的。我们希望找出果蝇大脑中的哪一部分、哪些神经元参与监测机体的能量和营养物质水平,又是通过什么样的信号通路实现这种精密检测的。我们也希望更好地理解当大脑检测到代谢异常之后,又是通过什么什么样的神经环路最终引发的特定的行为输出。我们也希望理解,如果动物长时间处于不健康的生活方式中,例如过度压力、睡眠不足、饮食失调等等,它们的中枢神经系统会不会因此功能失调,从而失去对机体代谢的精密调控,又是否会因此引发一系列的代谢疾病。”
    
    
丁显廷,1984年出生,2007年本科毕业于浙江大学自动化专业,先后于2010和2012年获得美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)机械工程硕士、博士学位。2012年-2013年在UCLA生物医学工程领域做博士后。2013年入选中组部“青年千人计划”,现任上海交通大学生物医学工程学院特别研究员、博士生导师。
    
    
“我的研究方向是个体化医学。人体是个纷繁复杂的生物系统。药物从基因到mRNA,再到蛋白质表达,再到细胞行为,再到器官和人体的整体响应之间经历了太多的非线性传递关系。更为复杂的是,即使是同一种疾病的不同患者,他们的基因组学,蛋白质组学,代谢组学,免疫组学,细胞组学等往往也都不一样。面对琳琅满目的药物品种,如何选择个体化的医药模式,如何科学的联合多药物实现“因人施药”而非“因病施药”,是整个医疗、医药领域面临的重大问题,也是关系到我国人民,乃至全人类健康的重大挑战。
    
    我的研究致力于开发一种适用于快速优化组合药物的平台技术,并命名为反馈系统控制技术(Feedback System Control,FSC)。FSC技术将生物学、工程控制学、计算机学和统计学等多学科的技术融合起来,形成开创性的组合药物快速优化平台。FSC通过采集少量人体样本(例如血液、尿液或者组织细胞等),通过小规模药物敏感性试验结合工程系统论的优化结果,快速实现针对于个体的组合药物优化。
    
    至今,我们已近将FSC技术成功应用于多种疾病模型,包括4种传染病 (HSV-1, HIV, TB 和 VSV), 6 种癌症 (结肠直肠癌,结肠癌,肾癌,口腔癌,膀胱癌和前列腺癌), 3 种中药有效成分的再复方, 1 种人体胚胎干细胞培育, 1 种干细胞定向分化成骨和 1 种寄生虫防治,真正实现了从实验室的科学研究向临床应用的转化医学。
    
    在今后的科研生活中,我将积极推动个体化医疗新技术用于更多的临床实践,并希望能够通过我和同事们的共同努力,让更多的患者受益,增加我国诸如结核病、癌症、器官移植感染等重大临床问题的治疗成功率,为我国在个体化治疗领域的技术革新贡献自己的力量。”
    

    (周炜)