admin 刘冀珑:上海科技大学生命科学与技术学院副院长、教授
300多年前，牛津的虎克在显微镜下发现：我们喝葡萄酒的软木塞子能够看到细胞。300多年后，刘冀珑同样在牛津的实验室里发现了细胞生物学的新突破。细胞蛇，是由他发现并命名的细胞器家族新成员。细胞生物学是什么？怎么用它探索生命的奥秘？请听他在@一刻talks《了不起的好奇心|科学侠》中的分享。
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我叫刘冀珑，是上海科技大学生命科学与技术学院的教授。2016年夏天加入上海科技大学。我的工作主要是研究细胞生物学，具体来讲是研究代谢的细胞生物学。
生物的基本的组成单位是细胞，这个发现有三百多年的历史。以前牛津的一个学者叫虎克，他最早在显微镜下面发现我们喝葡萄酒的软木塞子能够看到细胞，从那以后，大家就在动物还有别的物种里面发现有这个基本的单位。
细胞是蛮古老的一个学说，但早期的细胞研究很大程度上都是随着显微镜技术不断地发展，才能让大家看到各种结构。
后来除了从形态学角度入手，生物化学这个领域也加入进来，包括平时所说的代谢，很多都是把细胞打破看身体的各种化学反应，看看通路是怎么样的。 现在的细胞生物学，实际上是由形态学、生物化学和遗传学联合起来不断地演化下来的学科。
为什么要研究细胞生物学
我从高中的时候就有这个想法，那时候我跟我们的生物学老师，跟同学聊起来，觉得细胞生物学这个领域挺有意思的。当时高考的时候，报考的第一志愿就是细胞生物学专业。但因为种种原因，最后没有上细胞生物学专业。
后来读硕士和博士，实际上跟细胞生物学还是有一点点距离感。那时是做了生理，但它不是细胞生物学。
真正我做典型的细胞生物学的工作是在2003年，开始做第二段博士后研究的时候。当时是在卡内基研究所，我的导师是高尔博士，他是一位在细胞生物学领域里非常有成就的科学家，被称为“现代细胞生物学之父”。
在他的实验室经过那四年半的熏陶，可能是我真正意义上从事细胞生物学的工作。从某种意义上也是机缘巧合，虽然以前也是想做细胞生物学，但是实际上是从第二段博士后开始，才正儿八经地做细胞生物学。
细胞生物学的起源与现状
要知道人类从历史上，从我们做科学的来讲，比如端粒酶发现的时候，是在四膜虫里面发现的，当时大家完全没想到这个发现会跟健康有什么关系。
这个（细胞蛇）也是一样的，你发现不同物种里面有，但它是在细胞里面的一个很基本的结构。你要知道如果这个结构出现问题了，它就有可能导致哪种疾病。到底是导致哪种疾病，要慢慢研究。
所以从我们目前已有的研究来看，短短的七、八年，八、九年内，我们发现，在很多癌症细胞里面，它（细胞蛇）的量就增多了。那我们就想问，它为什么在癌症细胞里面多，而在健康的细胞里少，什么时候它会变多？
这样对疾病的诊断也好，甚至后面要干预，筛选药物的话对它都会有作用，我把它作为其中的一个例子。但是你也知道，有些酶如果出现某种问题的话，会导致某种疾病，到时候你就可以从那个角度去考虑问题。
我觉得我们看生命和非生命其实很大的一个区别是，生命可以生长、可以繁殖、可以传播，非生命在这方面可能没有很明显的特点。
对于最早的生命是怎么起源的，其实也有不同的学派、不同的学说。有的人觉得最开始从RNA开始，包括有的病毒只有RNA，然后慢慢再分解下去，这里面有不同的说法的争论。
我觉得生命是这样的，当你读文献也好或者读科普也好，会发现生命真是很奇妙。像平时说的开水可以杀菌，这其实不对的。可以杀一般的菌，但是有那种古菌，它是最适宜的温度是120度，所以你把别的杀了，实际上那个是特别好的环境。还有就是辐射，比如说苏联的核辐射泄露。刚开始泄露以后，别的物种都生存不了，但是也有一些极端喜欢辐射的菌，它就长到那里面了。
现在说火星上有没有生命，我说有可能就有那种古菌在那里存在，只是我们没法跟它交流而已。比方说它在那个特别特别热的地方，或者辐射特别强的地方，虽然它生存在那里，但它没有跟你交流。
从这种意义上来讲，我们所理解的生命，或者给我们人类来理解的生命，真是沧海一粟，太渺小了。我们细胞生物学中有一个很大的主题，是细胞里面的结构，像我们知道的各种生命体，包括人体成千上万个的细胞类型。
但是到细胞内部这个结构来讲的话，实际上从350年前发现细胞，包括细胞核1831年被发现以来，这一百多年，我们叫细胞器也就是一二十种，非常少，说明它结构是高度保守的。
在最近我们发现有一些新的，我们以前从来不知道的一些结构。从这种意义上来讲，实际上就是你发现了以后，突然就有一个全新的领域展现在你面前。所以做科学家，如果你有勇气，或者你有信心去做一些未知的东西，本身这就是创新的精神。
细胞生物学的意义和成果
我们每个人身体里有几十万亿或者上百万亿的细胞， 细胞是生命的基本组成单位。我们对细胞的了解，说得通俗一点，是和我们人类的健康息息相关的。如果细胞出现问题，或者里面的结构出现问题，会导致各种各样的疾病。
所以对它们的了解，最终是让我们更理解人体的平时的功能和机制，也能更多地了解疾病的机制。
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我们发现它（细胞蛇）在有病变的组织里量特别多。像我们前不久的一篇文章，发现在肝癌病人里面，肝癌的癌细胞里出现这个结构（细胞蛇）特别多。而在健康的细胞里面很少。这样的话就给你一个思路，也许它（细胞蛇）是作为一个癌细胞的标记物。将它用于我们的临床研究，会有很大意义。
在2007年的8月份，到牛津大学建实验室，我去的时候就有三个学生。因为前面有个老师他没有通过终身职业考核，五、六年不管你什么原因，最后如果没有被同行认可的话，可能就得走人。但是这些学生还没有毕业，有三个学生。所以当时所长就问我能不能接这三个学生，我说可以。
其中有一个学生她当时已经差不多是最后一年在牛津了，但是我觉得她论文数据还不太够，我就决定要帮助她。所以跟她做实验室，相当于是在一起做。
一次偶然的机会，在做的过程中就发现，也是偶然机会，我最后发现，我怎么染一个东西时，本来要染这个圆的东西，结果发现了那个线条形、长条形的东西。
就这样，我开始跟进最开始的观察，花了两年多时间，最后就发现了这个新的东西，我就把它命名为细胞蛇，英文是Cytoophidium。这个过程本身是个偶然发现，完全是意外的，只是当时我就觉得这个东西很有意思，后来花了两三年时间，把它初步特征解决了。科学很多时候，有很多你意想不到的东西，人生也是一样。我觉得这是做科学家的乐趣。
以前我们在代谢方面大部分的工作，是把细胞打破，最后在试管里理解这个代谢。现在我们想做的工作是不打破细胞，在细胞里面来理解代谢。就是在体的、原位的来理解代谢，这就叫代谢的细胞生物学，以前可能叫代谢的生物化学。
以前可能更偏重于化学，不在乎细胞的完整性。但我们现在是要细胞还是完整的，甚至说个体还是完整的。
比如说一个像果蝇或者线虫，我要理解它的整体，它的身体有很多细胞，这些细胞互相之间是怎么联系的。还包括你给它一个刺激，它的身体各个细胞发生什么样的反应，这是从代谢的角度来讲它是怎么发生反应的。然后你再去影响它的代谢，研究对它个体和细胞有什么影响。
2016年6月1日在上科大成立实验室后，我就全职回来了。我们实验室用不同的模式生物，比如果蝇和酵母菌。酵母菌我们用得特别多的是两种，一种是芽殖酵母，一种是裂殖酵母，像我们平时说做啤酒的也是需要酵母，这是单细胞生物。
另外我们还要用人类的培养细胞来研究细胞器，这个细胞器就是细胞蛇。我们的实验室主要的工作是从不同的系统、不同的角度，比如从发育生物学角度，从遗传学角度，生物化学、细胞生物学角度，结构生物学角度，还包括基因组的角度，不同的角度去研究、理解细胞蛇的功能。
在未来几年之内，我们希望能和更多领域结合，比如数学、物理学、化学这些领域。我特别喜欢跟这些不同领域的科学家进行交流。
比如说物理学家有很多有意思的工具、手段。我们生物学家有很多有意思的问题，但是苦于没有这种手段。所以跟他们一结合，可以催生出很多有意思的发现。从某种意义上我觉得多学科交叉融合，也许会让我们对工作有更多、更系统的理解。
推动一个领域，一个是好奇心很重要。你要知道世界未知的东西太多了，保持着“这个东西我想去问问它到底是什么”，想了解更多，能给每个人一种动力，对科学工作者也是一个动力。另一个是革命性的技术，就是让你看到以前完全看不到的世界，突然有新的工具能把它看见了。这两方面都是相辅相成的。
分享牛顿的一句话，翻译成中文就是：“我们知道的是一滴水，我们不知道的是海洋。”有的同学可能觉得，好像各个学科的知识都已经被发现了，等我长大以后是不是就没有新的知识可以被发现了。这个担心根本不需要。
我们现在所知道的东西太少太少了，拿细胞生物学来讲，我们知道的东西太少了，而我们不知道的东西太多太多了。所以每个人只要你有兴趣，在某个领域好好去做，会有大量未知的东西等着你去发现。