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程和平院士:走出實驗室的藩籬 將科技成果轉化為實實在在的社會生產(chǎn)力
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編者按

腦是人體最為復雜的器官,揭示腦的奧秘被認為是生命科學研究的“終極疆域”。迄今,腦科學研究在微觀和宏觀層面上已取得了一系列重大進展。金科君創(chuàng)投資的企業(yè)里也不乏為腦科學的發(fā)展做出積極貢獻的企業(yè),北京超維景生物科技有限公司基于其創(chuàng)始人——中國科學院院士、北京大學未來技術學院程和平院士及其團隊自主技術開發(fā)的,用于監(jiān)測動物腦神經(jīng)元活動的微型化雙光子熒光顯微鏡,被譽為這一領域的“革命性“工具,開啟了神經(jīng)科學研究的新范式。

北京大學未來技術學院教授程和平院士


交叉學科碰撞出的“火花”

程和平本科就讀于北京大學數(shù)學力學系,三年級時轉而對生物學產(chǎn)生興趣,開始自主學習一些相關課程。在老師們的教導下,程和平在研究生期間修完了生物系生理專業(yè)本科的全部課程,并拿到了生理學的本科學位,成為了北大的第一批雙學士。

由于成績優(yōu)異,老師們甚至主動為這個年輕人規(guī)劃未來的人生:從事生物醫(yī)學工程的研究。為此,他碩士畢業(yè)后留在北大,在無線電電子學系任教,以便掌握電子學及計算機軟硬件的實驗技能,為將來做生物工程大實驗做準備。

盡管程和平后來并沒有從事生物工程研究,但在電子學系的兩年沒有白費。1992年12月,程和平留學美國馬里蘭大學期間,利用經(jīng)自己改造過的、當時最先進的激光共聚焦顯微成像系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)靜息狀態(tài)的大鼠心肌細胞中存在自發(fā)性的微點鈣釋放現(xiàn)象。經(jīng)過研究,他認為這是細胞內(nèi)鈣釋放的最基本單位,并將這一現(xiàn)象命名為“鈣火花”。鈣火花的發(fā)現(xiàn),為眾多疾病病因與病理的探索帶來新的契機。目前,世界上包括美、英、日、法、德等國的上百家主流細胞實驗室都在這一新開拓的領域做跟進、縱深研究。一位美國科學院院士將其稱之為一門新的學科,并冠名為“Sparkology”(鈣火花學)。

程和平表示對鈣火花的發(fā)現(xiàn),是得益于其在北大9年學習數(shù)學、生物、計算機綜合知識而奠定的交叉學術基礎。

放棄國外優(yōu)渥待遇毅然回國

2005年,在國家985工程的支持下,程和平毅然放棄在國外的百萬年薪和終身職位,選擇回國參與建設北京大學分子醫(yī)學所。期間程和平及其科研團隊克服了重重困難,使分子醫(yī)學研究所逐漸成長為理念先進、具有強大優(yōu)勢和潛力的轉化醫(yī)學平臺,研究所的學術論著和科研項目獲得了國際國內(nèi)的認可,不斷有研究論文在《Cell》《Nature》等權威期刊發(fā)表。程和平本人也獲得多項榮譽和稱號:中國高被引學者、973首席科學家,教育部長江特聘教授、中科院院士等。



程和平認為,科研成果如果不轉化成生產(chǎn)力,不服務社會,便是對寶貴資源的極大浪費,特別是在中國當下的歷史階段,尤其如此。在這種理念的引導下,程和平帶領著多位具有生物醫(yī)學、電學、光學和通訊等學術背景的年輕專家學者團隊,于2016年創(chuàng)立北京超維景生物科技有限公司,致力于自主高新技術的轉化以及高端生物醫(yī)學成像裝備的研發(fā)。

院士創(chuàng)業(yè),將科技成果轉化為社會生產(chǎn)力

大腦思維能否“看得見”?即對動物的神經(jīng)元實現(xiàn)實時成像,是個一直以來困擾神經(jīng)科學家的問題。以小白鼠為實驗對象,傳統(tǒng)的科學監(jiān)測只能將其固定,或者打麻藥使其安靜下來,或者觀察其腦部切片。但這樣做的弊端是無法呈現(xiàn)真實、運動狀態(tài)下的神經(jīng)元活動。發(fā)明“趁手”的儀器設備,對于該領域的科研活動至關重要。

雖然,監(jiān)測動物腦神經(jīng)元活動的雙光子顯微鏡設備早已應用在國外的實驗室中,但它們中大多數(shù)體積較大,重量也從幾十到上百千克不等,一些相對較輕的設備成像質(zhì)量差,成像速度不理想,無法快速捕捉腦部神經(jīng)元的活動。

佩戴式微型雙光子熒光顯微鏡


由程和平院士牽頭研發(fā)的微型化雙光子活體成像技術,將傳統(tǒng)雙光子顯微鏡中的核心探頭,都縮減在一個僅有2.2克重的微小部件中。這項基于自主研發(fā)的核心技術,超維景生產(chǎn)的微型化雙光子熒光顯微鏡,在世界上第一次獲取了自由行為小鼠大腦細胞和亞細胞結構的清晰、穩(wěn)定的動態(tài)圖像。值得注意的是,整套微型化雙光子熒光顯微鏡擁有完全自主知識產(chǎn)權,累計申請專利達到了50多項。

這項發(fā)明被Nature Methods評為“2018年度方法”,被國家科技部評為“2017度中國十大科學進展”。這款配戴式雙光子顯微鏡已被國內(nèi)外科學家應用于神經(jīng)科學研究的多個領域,并獲得了業(yè)內(nèi)知名專家學者的高度認可。    

創(chuàng)業(yè)艱辛,程和平欣慰于國家政策的支持和引導,同時也得益于北大、北航、成電等高校每年給團隊輸送的優(yōu)秀人才。程和平一貫支持團隊中的年輕人去繼續(xù)創(chuàng)業(yè),帶著技術去創(chuàng)業(yè)。同時,他也希望自己的嘗試和探路,能讓更多的專家院士和有實力的科研單位大膽邁出這一步,走出圍墻和實驗室的藩籬,將科技成果轉化成實實在在的社會生產(chǎn)力。



金科君創(chuàng)已投部分醫(yī)療健康企業(yè)

(以投資先后順序排列)

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