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云南省科学技术杰出贡献奖获得者|季维智:探寻生命科学最前沿

作者: 来源:开屏·推荐 时间:2023/07/19 16:42

“通过研究灵长类生物医学,人类可以深入了解复杂疾病的发生和发展机制,找到切实有效的治疗方式。”在昆明理工大学灵长类转化医学研究院,季维智院士对前来采访的春城晚报-开屏新闻记者说道。

41年专注灵长类生物医学研究,季维智一路走到国际灵长类研究的最前沿,昆明理工大学灵长类转化医学研究院科研基础、团队、技术实力也不断在全国乃至世界实现并跑、领跑。

在2022年度云南省科学技术奖励大会上,季维智因其在生命科学领域的重大成果获得云南省科学技术杰出贡献奖。

探索奥秘,揭开胚胎发育“面纱”

1977年恢复高考,季维智考入云南大学生物系。这之前,他当过知青,也做过工人。1982年大学毕业后,他进入中国科学院昆明动物研究所,开始了灵长类生物医学研究。

“读大学时,我在报上看到专家发表相关文章,发现人和猴子比较接近,研究猴子能够探索人类生命发育的奥秘,帮助有效治愈人类疾病。”谈起因何结缘灵长类生物医学,季维智这样回答。

人的受精和胚胎发育是人生命的开始。“对灵长类辅助生殖技术的探索与发现,还有灵长类胚胎发育调控机制的建设与完善,几乎占据了我们研究的全过程,步步都是难关。”季维智说。

在突破生殖机理研究的基础上,季维智团队利用体外受精和培养,率先揭示了猴生殖成熟、胚胎发育与年龄、激素和季节等因素的相关性,优化了猴胚胎体外培养体系,并于2001年在世界上首次报道。这个体系克服了灵长类体细胞核移植的瓶颈,首次实现了猕猴体细胞克隆胚胎在体外发育至囊胚。

“这一系列成果开辟了崭新的研究平台——以灵长类动物模型,为人类深入认识胚胎发育机制提供科学数据,为人类早期胚胎发育异常的临床药物研发和再生医学研究提供新工具。”季维智团队的研究人员总结说。

创新跨越,树起生命科学“里程碑”

“靶向基因编辑”曾一度成为生命科学领域的“热词”。

2014年,季维智团队率先在《Cell》发表了靶向基因编辑猴论文,在国际上宣告首次成功获得了食蟹猴和猕猴的基因编辑模型,这一成果被业内评价为“里程碑”式的突破。

2014年后,季维智团队又利用靶向基因编辑技术在灵长类动物基因同源重组取得了突破,引领了国际灵长类动物模型的研究。利用基因编辑猴模型解决了其他动物模型(如啮齿类)中无法回答的致病机理问题,包括构建了Rett综合征猴模型,帕金森病、杜氏营养不良症、早衰等疾病猴模型。

紧盯世界科技最前沿,从科技创新的“追逐者”变成“引领者”,一路上,季维智没有停下脚步。

2015年,季维智团队在全球首次获得嵌合体和早期生殖细胞嵌合的食蟹猴胚胎干细胞系。国际同行高度评价这一成果不仅为系统研究胚胎干细胞提供了多能性,也为满足医疗需求在体内外再生人类功能的组织器官提供了坚实基础。

踔厉前行,打开生命科学“黑匣子”

人的生命起源于早期胚胎,早期胚胎发育中的原肠运动是生命发育的最关键时期,但人们对这一时期人胚胎发育知之甚少,处于“黑匣子”状态。

季维智团队借助深耕多年的灵长类胚胎体外培养系统,将人胚胎在体外培养至14天,食蟹猴胚胎培养至25天。首次揭示了灵长类胚胎发育原肠运动的系列科学事件,对探索人原肠前胚胎发育开辟了崭新的研究平台。

2021年1月,依托昆明理工大学建设的省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室,季维智团队回答了异种嵌合细胞如何互作及发育程序差异如何调节等基础科学问题,为解决异种嵌合效率低下等问题提供了新思路,对器官再生研究具有指导意义。

2021年4月,昆明理工大学灵长类转化医学研究院谭韬教授、牛昱宇教授等人,首次绘制了人原肠前胚胎的发育全景图,为研究人着床后的早期胚胎发育建立了重要的研究基础。


奋力攻关,为帕金森治疗带来曙光

李天晴、季维智团队耗时8年,潜心开发出用于帕金森病治疗的可持久稳定分泌多巴胺神经递质的基因工程化间充质干细胞。长达5年的结果评价,证明了该方法的安全性和有效性,显示出基因工程化间充质干细胞在未来帕金森病临床治疗应用中的巨大潜力。

此方法可以治疗包括重症在内的大部分帕金森病,且移植结果在2周内可发挥功效,有利于移植效果评价,减少临床费用。

对于下一步的研究打算,季维智说:“我们将继续实现理论突破,解决生命科学前沿问题,推动科技成果转化,力争打造云南灵长类生物医学产业链,为云南创建新的经济增长点。也希望青年学者能带领中国灵长类生物医学在科研上飞得更高,走得更远。”