- 创建时间
- 2022/2/23 10:43:49
光象征着希望，有光的地方总是充满美好。今天故事的主人公与光有着不解之缘。让我们一起走近2021年度校长奖学金研究生组获奖者——周阳。
周阳，生命科学学院2019级博士生，主要研究方向为合成生物学与生物医学工程。曾获得国家奖学金、校长奖学金、校优秀学生、第四届全国大学生集成电路创新创业大赛华东赛区三等奖等荣誉；参与国家重点研发计划“合成生物学”专项，以第一作者身份在Nature Biotechnology发表文章1篇，以共同作者身份在Science Advance、Molecular Therapy发表文章2篇；国外发明专利1项，国内发明专利2项。
与光结缘 开启征途
2017年的夏天，周阳第一次踏进华东师范大学的大门，来到了生命科学学院，他对接下来的科研生活，充满着未知、好奇与期待。“当时听说叶海峰老师是刚从国外回来，研究的领域是合成生物学，可以用光来操纵细胞的行为，这是一个相当前沿的领域，感觉很神奇也特别兴奋。”周阳就这样选择了叶海峰研究员作为导师，开始了他与光长达5年的相处。
此时，刚读研究生的周阳并不知道接下来会遇到什么挑战和困难。“起初，我对如何用光来控制细胞行为的原理，对光遗传学技术如何应用于疾病治疗的策略知之甚少，对生化实验等专业技术更是一知半解，可以说是进入到了一个全新的未知的世界。”正是由于对未知的好奇和热情，周阳通过慢慢学习积累专业知识，研究查阅前沿文献，以及在导师和实验室师兄师姐们的耐心教导和帮助下，慢慢地摸到了合成生物学的门道，开始对这一领域有了更深的了解，也逐步可以进行独立的项目研究。
周阳与光的真正结缘，还要从2018年的暑假说起。当时，他非常有幸参与了一个重要的课题——新型光遗传学工具的开发，旨在为合成生物学领域提供一种高效灵敏、时空控制的使能技术。
“科学研究一定程度上就是发现问题、解决问题的过程”。这对周阳来说，既是一个机遇，也是一个挑战——能否开发这样一个新型的光遗传学工具，以及如何展示这一工具在疾病治疗中的应用价值。
遭遇挑战 寻找出口
科学研究是一个“曲径通幽”的过程，与实验预期大相径庭的事情时有发生，因此，需要更多的科研工作者们为此付出更多的努力、投入更多的精力。在实验的前期阶段，周阳也遇到了这样的挑战。他们在开发光遗传学工具的时候，将重组异源表达的光敏蛋白PHYA导入到哺乳动物细胞中进行测试，然后结果是，光敏蛋白并不能受到红光的调控，无法启动基因的表达，更别说后面要开发和优化高度灵敏的光控工具了，这对他们来说是一个巨大的打击。
为此，周阳和导师叶海峰研究员以及项目的成员进行了详细的文献查阅和研究，也请教了蛋白结构方面的前辈，并多次开展研讨会，同时设计了多个改进和优化方案，短短一个月多时间，他们尝试了几十种设计方案，从分子克隆到细胞水平的转染验证，实验室里满是他们的身影……可以说，这一个月他们除了吃饭睡觉的时间，都投入在了实验室里。
功夫不负有心人。最终，通过对蛋白进行二分之一的截短，他们终于成功地将PHYA蛋白改造成一个可以响应的光敏蛋白，并且获得了高度灵敏，诱导倍数高的光控工具——REDMAP，也实现了该工具在基因治疗和细胞治疗领域的初步探索和尝试。
REDMAP系统的动力学特征
REDMAP系统的应用研究
REDMAP在不同动物体内高效诱导基因表达
REDMAP在糖尿病小鼠