4QJQi3FtgDq health.huanqiu.comarticle“打磨”照亮细胞的荧光探针/e3pmt7dq2/e3pmt904n【创新火花】◎本报记者 王延斌 通讯员 巩 固在探索生命奥秘的征途中,科学家们一直致力于实时、精准地洞察细胞内部的变化。在山东省环境自适应智能化学品重点实验室里,实验室首席科学家、中国科学院院士唐波团队创制了新型小分子荧光探针,这一成果成为深入认识细胞的科学工具。当铁针不慎掉进草丛,寻找它的最直接办法便是使用磁铁。实验室主任张卫向记者形容道,在细胞研究中,荧光探针就如同磁铁一般,科研人员借助它能清晰观察到何种分子在发挥何种作用。“荧光探针照亮了细胞,让细胞研究‘眼见为实’。”张卫说。只要功夫深,铁杵磨成针。但“打磨”照亮细胞的这根探针,团队科研人员用了三十多年。实验室成员张雯向记者解释:首先,细胞内物质成分复杂、浓度不一,荧光探针需要灵敏度非常高才能发挥作用;其次,探针需具备特异性,做到“指哪儿打哪儿”;此外,探针要实现对物质的实时动态监测,这就要求其具备良好的时空原位动态性。 在细胞这个极度复杂且动态变化的“黑箱”中,为特定的分子“点亮一盏灯”,并让科学家们清晰地“看”到它发出的信号——这成为该团队不懈追求的目标。在“磨针”的初始阶段,他们回归化学与生物学的基本原理,从分子识别的“锁和钥匙”模型入手。不过,他们并不满足于分子间静态的简单结合,而是追求结合后能引发探针结构的瞬时变化,从而实现信号传递。正是由于团队在化学合成、光谱分析和细胞实验等方面的紧密协作,才得以持续推动探针性能不断迭代升级。活性氧被称为“细胞里的幽灵信号”。它转瞬即逝,还容易与其他物质混淆,学界长期以来对它“看不见、分不清、测不准”。团队通过创制新型荧光探针和连续流分析仪器,成功攻克了这一难题。唐波常对学生说,在实验室里,有两种能力比论文更为重要:一是“提出真问题”的洞察力,二是“解决实际问题”的能力。他直言,尽管如今科研条件更加优越,获取信息的方法更为丰富,但以科学研究解决真问题的导向不能改变,坚持不懈解决真问题的作风必须坚持。“年轻人要充分利用人工智能、大数据等技术手段,创新科研范式,做到有组织、系统性地开展科研创新。”唐波说,“我坚信,中国的科学家会攻克更多世界科研难题,在科学发展史上写下更多中国故事。”1770689125094责编:姚倩科技日报177068912509411[]{"email":"yaoqian@huanqiu.com","name":"姚倩"}
【创新火花】◎本报记者 王延斌 通讯员 巩 固在探索生命奥秘的征途中,科学家们一直致力于实时、精准地洞察细胞内部的变化。在山东省环境自适应智能化学品重点实验室里,实验室首席科学家、中国科学院院士唐波团队创制了新型小分子荧光探针,这一成果成为深入认识细胞的科学工具。当铁针不慎掉进草丛,寻找它的最直接办法便是使用磁铁。实验室主任张卫向记者形容道,在细胞研究中,荧光探针就如同磁铁一般,科研人员借助它能清晰观察到何种分子在发挥何种作用。“荧光探针照亮了细胞,让细胞研究‘眼见为实’。”张卫说。只要功夫深,铁杵磨成针。但“打磨”照亮细胞的这根探针,团队科研人员用了三十多年。实验室成员张雯向记者解释:首先,细胞内物质成分复杂、浓度不一,荧光探针需要灵敏度非常高才能发挥作用;其次,探针需具备特异性,做到“指哪儿打哪儿”;此外,探针要实现对物质的实时动态监测,这就要求其具备良好的时空原位动态性。 在细胞这个极度复杂且动态变化的“黑箱”中,为特定的分子“点亮一盏灯”,并让科学家们清晰地“看”到它发出的信号——这成为该团队不懈追求的目标。在“磨针”的初始阶段,他们回归化学与生物学的基本原理,从分子识别的“锁和钥匙”模型入手。不过,他们并不满足于分子间静态的简单结合,而是追求结合后能引发探针结构的瞬时变化,从而实现信号传递。正是由于团队在化学合成、光谱分析和细胞实验等方面的紧密协作,才得以持续推动探针性能不断迭代升级。活性氧被称为“细胞里的幽灵信号”。它转瞬即逝,还容易与其他物质混淆,学界长期以来对它“看不见、分不清、测不准”。团队通过创制新型荧光探针和连续流分析仪器,成功攻克了这一难题。唐波常对学生说,在实验室里,有两种能力比论文更为重要:一是“提出真问题”的洞察力,二是“解决实际问题”的能力。他直言,尽管如今科研条件更加优越,获取信息的方法更为丰富,但以科学研究解决真问题的导向不能改变,坚持不懈解决真问题的作风必须坚持。“年轻人要充分利用人工智能、大数据等技术手段,创新科研范式,做到有组织、系统性地开展科研创新。”唐波说,“我坚信,中国的科学家会攻克更多世界科研难题,在科学发展史上写下更多中国故事。”