昆市,姑蘇大學三清分校。
叮鈴鈴~
早上八點整,上課鈴聲準時響起。
黃勤站在門口,一陣狼吞虎嚥,吃掉手中最後一個包子,隨手把塑料袋扔進垃圾桶,然後踩著鈴聲走進了教室。
隨便找了個角落,掏出一本厚厚的教科書,認真聽起課來。
重返課堂快一年了,他早已習慣了這種來去如風,公司,家和學校三點一線的忙碌生活。
每天上午來學校上兩堂課,中午在食堂吃個飯,下午趕回公司幹活,晚上回家再看看文獻,跟導師同學聯絡下,12點倒頭就睡,一來二去,竟然喜歡上了這種異常充實的覺。
今天是專業課《細胞工程技》,老師在講臺上講得口沫橫飛,同學們在下面昏昏睡,只有他聽得神抖擻。
尤其是老師講到《細胞工程》這一章,黃勤一聽就樂了。
“哈哈,細胞培養,細胞核轉移技和克隆,細胞融合。”
“這課程我太了,簡直都能上臺教課了。”
“老師這ppt多年沒換了,還在講克隆羊多利的培育過程呢。”
“期末考試又得考100分了,多不好意思。”
黃勤想到這裡,忍不住撓了撓頭,憨憨一笑。
他這個碩博連讀,2年碩士+3年博士,基本上所有課程都安排在了研一,從研二開始就要正式選課題,爲科研熱了。
幾門專業必修課,什麼《高等生化學》,《細胞生學》,《分子生學》,還有這門《細胞工程技》,全都是他耳能詳,每天工作用得極而流的容。
所以不出意外的話,基本上都能考滿分。
讓他頭疼的反而是馬哲,學道德這種公共課,本沒時間複習,只能考前拿著筆記死記背,以60分出頭的績驚險過關。
英語的話,他跟威廉姆斯混了幾年,早就鍛煉出來了,不管是研究生英語還是專業英語,考個八九十分都沒有問題。
至於那些選修課,什麼模型應用,常用實驗技,分子藥理學,基因組學研究,蛋白質工程,電子顯微鏡觀察與活細胞檢測技,等等。
對他來說全都瞭如指掌,的不能再,就跟菜場買菜一樣,閉著眼睛答題都行。
哐哐一頓作猛如虎,考完一看99。
剩下文獻論述課,他把以前寫的一篇讀書筆記改了改上去,就引來老師一頓誇讚。
總之,這些課上下來,他震驚地發現一切都簡單得不可思議,考試拿高分比吃飯喝水都容易。
而他也徹底完了從學渣到學霸的華麗轉,治癒了長期以來對考試的恐懼心結。
除此之外,學校生活算得上輕鬆宜人,是從實驗室的刻板生活中投來的片刻小憩。
一上午的課程轉瞬即逝,黃勤速跑去食堂,打包了兩份盒飯,興沖沖地跑去實驗室。
“老師,我給你帶了一份飯,有你最的。”
黃勤打開飯盒,出油錚亮的大,他知道老師一般吃飯比較晚,就順手給他帶了一份。
杜彪擡起頭,眼神複雜地看著他:“黃勤啊,辛苦你了。”
這個學生確實沒得說,雖然有時候說話過於直白,但是勤好學,開朗熱,還能帶資進組,有這樣能打的學生,每個導師半夜做夢都能笑醒。
他昨晚就差點半夜笑醒了。
黃勤夾著,大口大口啃得滿是油,還不忘提醒老師。
“老師,你快點吃,菜都快涼了。”
杜彪只好跟著一起吃起來,只不過他心裡有事,最的吃在裡也是索然無味。
好不容易吃完,他了,心裡迫不及待,上卻裝著雲淡風輕的樣子,問道。
“小黃,你說的那個課題,有什麼想法和思路了嗎?要不要我們一起商量一下?”
黃勤點了點頭,神變得嚴肅起來。
“老師,我的思路是這樣的,主要分爲兩步走。”
“第一步是解決豬作爲異種來源本的一些問題。”
“豬作爲理想的人類供源在移植學界已經趨於共識,但需要解決病毒染,免疫排斥反應以及凝功能異常等問題,才能算得上一個合格的供源。”
“病毒染這方面,很好解決,可以通過無菌環境飼養,篩選供的方法,避免肝炎病毒,鉅細胞病毒,淋皰疹病毒等病原染。”
“此外,基因編輯技也能敲除豬的源逆轉錄病毒,降低進人後的染風險。不過這些豬還沒有植過人,潛在風險還需要進一步的臨牀驗證。”
“至於免疫排斥方面,相較於同種移植,異種移植的免疫排斥反應更加嚴重,也更加複雜。但我們可以通過基因編輯敲除特定抗原基因,轉人源化基因,這樣可以有效抑制移植排斥反應的發生。”
“學界已經發現了29個相關免疫基因,其中21個需要的外源基因,8個需要突破或敲除的源基因。”
wωw●tt kan●¢ 〇 “我們的第一步研究就是要先搞清楚不同的基因組合,看看哪種基因組合對哪種移植效果最好。”
“聽起來似乎工作量很大,不過很多基因已經有了明確的研究結果,我們只需要進行排列組合研究,再驗證結果就行了。”
“至於驗證方式嘛,可以選擇非人靈長類,把基因修飾過的豬的臟,移植到獼猴或者狒狒,觀察它們的存活時間,再對的功能,凝蔘數,以及活進行測定,就能知道移植的結果了。”
杜彪越聽越是心驚,不愧是能帶飛導師的領軍學生,不但能自己選擇課題,還對課題的解決方法有了深且可行的思考。
他想要發表一點意見,但張開卻不知道說什麼,言又止了好一會,才緩緩吐出兩個字。
“很好。”
想了想,又補充道:“思路清晰,目標明確,幹得漂亮!”
黃勤憨厚地笑了笑:“謝謝老師誇獎,基因排列組合驗證這塊,工作比較簡單,又很繁瑣,可能需要老師和同學的幫忙。”
“畢竟有29個基因呢,也不排除研究過程中又會發現新的影響基因。”
杜彪沉道:“你考慮得很周到,如果要窮盡這幾十個基因所有的排列組合方式,需要開展的實驗數量是極其龐大的,不過這裡面肯定有一些關鍵基因,我們只要抓住幾個關鍵基因,就能出結果。”
“所以工作量其實也沒那麼大。我們可以使用一些數學方法,比如窮舉法來進行篩選。然後經過一些心設計的實驗,找出幾個關鍵基因。”
說到這裡,他出了一自信的微笑:“你導師我當年數學績還是數一數二,這方面的研究分析,肯定沒問題。”
黃勤連連點頭:“太好了,老師這麼說,我就放心了。”
“至於算法和驗證,老師你不用擔心,三清有強大的人工智能,只要你們把實驗數據都記錄好,我把數據拿回去跑跑模擬,應該能很快出分析結果。”
杜彪臉上的笑容頓時垮了下來,他想起了三清的AI診斷,不由心下一沉。
黃勤見老師臉不好,趕安道:“不過AI分析和模擬能力再強,沒有老師和同學辛苦做實驗,也沒有數據可分析啊。呵呵。”
“說得也是。”杜彪臉恢復了正常,緩緩說道。
“對了,你剛纔說課題分爲兩步,第一步說了,後面的方案呢?”
黃勤清了清嗓子,回到正題上來,繼續說道。
“第二步啊,這個跟幹細胞研究有關,也跟胚胎髮育有關。”
“您應該很清楚,任何從卵發育胚胎,不但要接祖傳DNA的指令,也到細胞外組織的影響。”
“外細胞培養無法模擬細胞與細胞間,細胞與組織間的複雜相互作用,而這些相互作用是形所必須的。”
“就好像一個人能不能才,除了自己的智商,家庭教育也很重要。”
“再聰明的孩子,如果有一個悲劇的年,恐怕也很難不長歪脖子樹啊。”
“言歸正傳,我們研究豬的最終目的還是用它來培育人的。”
“本來不同種之間是有隔離的,豬是不可能長出人的來的。”
“但幸運的是,我們所有的哺,都來自同一個老祖宗,雖然關係有遠近,但畢竟同生同源,大家都是從單細胞生進化來的,共同一套底層細胞運行機制。”
“這無疑給異種移植帶來了一個天大的機會。”
“只要掌握天機,就能讓幹細胞言聽計從,自生長出我們想要的。”
“到底該怎麼辦呢,就是對宿主進行改造,爲所需要的人爲創造出一個龕位。”
“只要對宿主胚胎進行改造,使其失去形某種的能力,就能在原本的位置上留出一個空位。”
“然後再把人類的幹細胞注進宿主的胚胎,就能急速填補這個空缺,自長出本來長不出的。”
“整個過程相當奇妙,堪稱自然界最偉大的奇蹟之一。”
“就好像你改造一個小鼠,敲掉一個關鍵基因,讓它無法產生免疫系統的白細胞,然後你再把正常小鼠的幹細胞注進去。”
“這些被注進胚胎的幹細胞一開始沒有特定的命運,它們擁有可以發育任何類型組織的潛力,但是渾渾噩噩,完全不知道自己該幹嘛。”
“隨著胚胎的發育,胚胎中原有的細胞似乎在說,是時候產生免疫細胞了,等等,我們沒有產生白細胞的基因,啊,看,這些外來戶有,乾脆讓它們承擔這個任務吧。”
“更神奇的是,這些外來戶還真聽話,聽到指令後,真的發育了白細胞。”
“可見胚胎髮育中,如果它們有什麼缺陷,就會利用來自別的生的合適細胞,主填補一個空白的組織龕位。”
“人爲地創造一個龕位就能夠發這個過程。”
“同樣的辦法也適用於胰腺,腎臟,肝臟,等等。”
“種的應用同樣有效,如果做一個大鼠和小鼠之間的種實驗。”
“大鼠雖然沒有膽囊,但是細胞依然擁有形膽囊組織的能力,條件允許的話,小鼠胚胎能發出‘是時候長出膽囊’的信號,從而解鎖這種能力。”
“這種能力來自於大鼠和小鼠進化上的共同祖先,這位祖先是有膽囊的,只是大鼠的膽囊在進化過程中消失了。然而大鼠的細胞仍然把膽囊的發育指令銘記在心,就像保存它們進化歷史的記憶一樣。”
“不過這方法在人和豬上就沒那麼簡單了。”
“一方面實驗時間更長,豬的妊娠期爲3個月,而小鼠只有3周。”
“另一方面,人類和豬在進化上的親緣關係比小鼠和大鼠的親緣關係要遠得多。”
“豬可以製造出的龕位。在移植了另一頭豬的胚胎幹細胞後,缺乏胰腺發育關鍵基因的豬胚胎確實能夠長出胰腺。”
“但是把人的導多能幹細胞導囊胚期的豬胚胎,這些幹細胞的存活率卻很低,只有一小部分細胞能夠存活下來,發育以及一些的前細胞。
“同樣的,人導多能幹細胞也能在牛胚胎中存活,但存活率同樣不高。”
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說到這裡,杜彪興地道:“這個原因我知道,我看過一篇論文,差異過大的種,幹細胞之間會產生競爭,彼此殺死對方。”
“這種種間的進化差異,能夠形有效的發育壁壘,保持種之間的隔離,不會長出奇奇怪怪的生出來。”
“啪啪啪!”黃勤用力鼓掌道:“老師真是博學多才。”
他話題一轉,說道:“這個論文我也看過,好像是兩年前《nature》上面的一篇論文。”
“研究發現只要抑制NFKB信號通路在人源IPS幹細胞中的激活,就能夠抑制細胞間的競爭以及凋亡,提高人鼠嵌合胚胎的存活率。”
“不同種之間存在不同水平的競爭力狀態,大鼠和小鼠,人跟猴子之間,幹細胞競爭力相似,所以就不會出現細胞競爭現象。”
“但是人跟豬,牛,老鼠,彼此幹細胞的相對競爭力不同,所以會導致細胞戰爭的發生,競爭力強的細胞直接發弱者的凋亡,至於孰強孰弱則取決於兩者之間的進化距離。”
“所以只要我們敲除豬的相關基因,就能讓豬長出人的來。”
“這條路是非常明確而有前景的,只是目前還沒有人找到出口,拿出最終的果。”
“老師!”黃勤握住杜彪的雙手,神激地說道。
“前途一片明,只爭朝夕不負韶華!”
“只要拿下這座科學王冠上的明珠,老師你的傑青,穩了!”
杜彪反手握住學生的手,也是興不已,聲說道。
“上九天攬月,下五洋捉鱉,皆在彈指一揮間!”
“老師能不能當上傑青,全靠你的培養了!”
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