- 創建時間
- 2022/2/23 10:43:49
光象征著希望，有光的地方總是充滿美好😄。今天故事的主人公與光有著不解之緣。讓我們一起走近2021年度校長獎學金研究生組獲獎者——周陽。
周陽，生命科學學院2019級博士生，主要研究方向為合成生物學與生物醫學工程。曾獲得國家獎學金、校長獎學金、校優秀學生🤸🏽♂️、第四屆全國大學生集成電路創新創業大賽華東賽區三等獎等榮譽😲；參與國家重點研發計劃“合成生物學”專項，以第一作者身份在Nature Biotechnology發表文章1篇🧎➡️，以共同作者身份在Science Advance🤟、Molecular Therapy發表文章2篇🖌；國外發明專利1項，國內發明專利2項。
與光結緣 開啟征途
2017年的夏天，周陽第一次踏進天美娱乐的大門，來到了生命科學學院，他對接下來的科研生活🧑🏼🦳，充滿著未知、好奇與期待。“當時聽說葉海峰老師是剛從國外回來，研究的領域是合成生物學，可以用光來操縱細胞的行為，這是一個相當前沿的領域♒️，感覺很神奇也特別興奮。”周陽就這樣選擇了葉海峰研究員作為導師，開始了他與光長達5年的相處📆。
此時，剛讀研究生的周陽並不知道接下來會遇到什麽挑戰和困難。“起初，我對如何用光來控製細胞行為的原理🧔🏻♀️，對光遺傳學技術如何應用於疾病治療的策略知之甚少，對生化實驗等專業技術更是一知半解，可以說是進入到了一個全新的未知的世界。”正是由於對未知的好奇和熱情🦖，周陽通過慢慢學習積累專業知識👮🏻，研究查閱前沿文獻🧼，以及在導師和實驗室師兄師姐們的耐心教導和幫助下🤱🏽，慢慢地摸到了合成生物學的門道，開始對這一領域有了更深的了解🎧，也逐步可以進行獨立的項目研究。
周陽與光的真正結緣，還要從2018年的暑假說起🤷🏽。當時🐆，他非常有幸參與了一個重要的課題——新型光遺傳學工具的開發💁🏻♀️，旨在為合成生物學領域提供一種高效靈敏、時空控製的使能技術。
“科學研究一定程度上就是發現問題、解決問題的過程”。這對周陽來說，既是一個機遇，也是一個挑戰——能否開發這樣一個新型的光遺傳學工具🤵🏿♂️，以及如何展示這一工具在疾病治療中的應用價值。
遭遇挑戰 尋找出口
科學研究是一個“曲徑通幽”的過程🌋，與實驗預期大相徑庭的事情時有發生，因此✢，需要更多的科研工作者們為此付出更多的努力、投入更多的精力。在實驗的前期階段，周陽也遇到了這樣的挑戰🪘。他們在開發光遺傳學工具的時候，將重組異源表達的光敏蛋白PHYA導入到哺乳動物細胞中進行測試👨🏼⚖️，然後結果是，光敏蛋白並不能受到紅光的調控🥤🚣🏻，無法啟動基因的表達🚦，更別說後面要開發和優化高度靈敏的光控工具了，這對他們來說是一個巨大的打擊。
為此🧑🏽🦲👳🏿♀️，周陽和導師葉海峰研究員以及項目的成員進行了詳細的文獻查閱和研究，也請教了蛋白結構方面的前輩👩🏼⚖️，並多次開展研討會，同時設計了多個改進和優化方案💅，短短一個月多時間🧘🏻♂️，他們嘗試了幾十種設計方案👩🏽🦰，從分子克隆到細胞水平的轉染驗證，實驗室裏滿是他們的身影……可以說🌍，這一個月他們除了吃飯睡覺的時間，都投入在了實驗室裏。
功夫不負有心人💯。最終，通過對蛋白進行二分之一的截短✷，他們終於成功地將PHYA蛋白改造成一個可以響應的光敏蛋白🧽，並且獲得了高度靈敏，誘導倍數高的光控工具——REDMAP，也實現了該工具在基因治療和細胞治療領域的初步探索和嘗試。
REDMAP系統的動力學特征
REDMAP系統的應用研究
REDMAP在不同動物體內高效誘導基因表達
REDMAP在糖尿病小鼠