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林赞育 争分夺秒,与病毒赛跑

2023-09-27赵汉琪

中华儿女 2023年9期
关键词:传染病病毒研究

赵汉琪

过去20年,从禽流感(H7N9)、猪流感(H1N1),到中东呼吸综合征(MERS)、新型冠状病毒(COVID-19),动物感染人类的新发病毒层出不穷。香港大学公共卫生学院新发传染性疾病国家重点实验室副教授林赞育的工作,就是尽快找出新发传染病的动物源头,了解病毒如何演变并感染人类的机制。对他来说,“快”是新发传染病研究的关键,早一秒追踪到源头,便能早一秒制定对策。

近期,由中国青年科技工作者协会主办的第二届钟南山青年科技创新奖评选结果正式揭晓,10位来自全国的医学和生命科学领域青年科技工作者获此殊荣。林赞育的名字赫然在列,成为此次评选中唯一一位香港地区获得该奖项的青年科学家。

“钟南山院士提到,当前国际形势下,提高科学素质动力,不单单是好奇心,年轻人要记住创新的动力是责任,更重要的是使命。”在颁奖仪式现场听到钟南山院士的这番话,林赞育深有感触。“我非常认同这种使命感,作为国家的一分子,我们应该为国家的发展做出努力,为推动国家发展、保障人民生命健康、提高医疗水平贡献自己的科学研究力量,这是国家发展中非常重要的一环。我将把这种使命感牢记于心,在我的科研工作中朝着这个方向努力。”他坚定道。

童年时期,林赞育一直梦想成为一名发明家,他被爱迪生的创造力深深吸引,激发了想要创造许多发明的渴望。然而,在他开始读书的时候,他对医学产生了浓厚的兴趣,与此同时,也对电脑和编写程序感兴趣。2002年,林赞育进入香港大学李嘉诚医学院攻读生物信息学——这个领域融合了他对医学和计算机的热爱。

本科最后一年,林赞育参与研究了流感病毒进化的项目,并以此为题完成毕业论文,这让他初尝研究的趣味。从那时起,他一直关注和研究流感病毒,这也推动了他继续攻读分子病毒学博士学位。

回看研究生的日子,林赞育最回味的是实验室浓厚的科学氛围,和实验团队不仅埋首研究项目和学术文章,还会一起讨论科学的底蕴。“实验室的同伴对我研究之路影响甚深,在他们身上我学会何谓高质素的科研。”

一路走来,林赞育的科研履历可谓丰富。完成博士学业后,他前往美国宾夕法尼亚州立大学,担任了一年的博士后研究员。随后,他回到香港,加入香港大学新发传染性疾病国家重点实验室管轶教授的团队,做博士后研究。不久后,林赞育获得英国皇家学会牛顿国际奖学金,并前往英国牛津大学进行博士后研究。两年后,他重回港大,获得研究助理教授的职位,并逐步晋升为助理教授和副教授,同时也开始建立自己的研究团队。

林赞育的研究方向是新发传染病,同时也包括生物信息学,主要利用基因组学的方法来追踪病毒的进化、传播路径,以及在不同物种之间的传播情况。2013年,林赞育刚返回港大,恰逢禽流感(H7N9)暴发。他与管轶教授团队进行了大规模的基因组分析,揭示了禽流感从野鸟传染到家鸭、再传染到家鸡、最终传染给人类的过程,这一发现对预防禽流感从动物源头跳跃到人类有着重要的指导作用。

2015年,韩国暴发中东呼吸综合征(MERS)。林赞育在研究MERS病毒时发现,在中东地区的单峰驼群体中,几种不同的病毒谱系持续流行,并且在共同感染后会发生基因组重组,产生新的病毒变异株。他和管轶教授团队的研究结果是世界上最早、最有力的证据之一,证明了单峰驼是MERS病毒的自然宿主,也是感染人类的重要源头,这项研究也填补了相关知识的空白。“当你在机场时,可能经常听到广播,提醒你在前往中东地区接触骆驼时要小心,以免感染中东呼吸综合征。”这对于预防MERS也具有重要的信息价值。

没有新发传染病暴发时,林赞育的主要工作是和研究团队进行基础科学研究。然而一旦有新发传染病出现,团队就要马上投入日夜颠倒的生活。“应对新发传染病是一项充满挑战的任务,其中最重要的挑战是与时间竞赛。”工作至凌晨四五点是常态,有时甚至要在医学院过夜。新发传染病的出现往往是突然的,科研人员需要在短时间内清楚了解其数据和情况。“首要的工作是发掘数据、了解数据,由展开研究到发表成果,可能只是一个月内的事,”林赞育毫不讳言,“这需要高度集中精力,并且需要整个团队无私地将所有精力投入到应对疫情暴发的工作中。正是因为团队的共同努力,我们才有了以往的一些突破。”

如果说用一个字来形容新发传染病领域,林赞育会用“快”这个字。“在新发传染病的研究中,快,是一个关键。早一步我们把病毒的來源找出来,早一步把它的传播模式搞清楚,就能早一步去制定对策,这些都是分秒必争的。”

在新冠肺炎疫情早期,全球都争分夺秒研究,希望揭开病毒的神秘面纱。新病毒对人类而言是一种未知,但每一天都有科学家提供新知,帮助我们去理解未知。

在疫情初期,林赞育的工作重点是病毒的溯源,利用生物信息的分析和超算的平台,在全球的基因库里快速搜索。在病毒留下的线索上,他快速锁定了动物的范围,并与管轶教授和其他合作团队展开相关动物的调研。最终,在马来穿山甲样本的元基因组序列验出跟新冠病毒类似的冠状病毒,找出穿山甲可能是新冠病毒的中间宿主,这为病毒进化的过程提供了一个很重要的线索。他十分坚定:“这体现了快速反应、做出快速的研究,以及团队内与合作伙伴紧密合作的重要性。”

那段时间,林赞育经常和团队凌晨三四点开会讨论实验和分析的结果,制定下一步工作。团队非常团结,都愿意加班、轮班,整个团队不分昼夜、不停地进行科研,就是为了尽早把答案找出来。林赞育说:“在疫情的初中期,很多防控措施不可避免对社会经济还有人民的生活便利带来一些损害。我们的国家和每一个人在这时都担着压力,将动态清零落实到底,把感染、死亡的数字控制得很低。在坚持的背后,国家把人民的生命健康放在第一位,也为研究人员研发更好的防治方法赢得了宝贵时间”。

多年来,林赞育带领的科研团队在过去的研究中涉及了多种新发传染病,包括禽流感、中东呼吸综合征和虫媒病毒等,因此积累了丰富的经验。同时,他还建立了成熟的病毒进化流行大数据分析平台。在新冠肺炎疫情期间,测序技术为病毒的鉴定和监测提供了重要的数据,从而产生了数以百万计的病毒基因序列。要处理这些海量数据,技术创新非常重要。为此,林赞育团队开发了新的生物信息学算法工具,能够快速、准确地对海量的新冠病毒进行毒株分类,重建病毒的进化过程,以及计算病毒的传播速率。通过应用这些工具,能够更快速地了解病毒的突变特点和进化规律,为疫病大流行的防控策略和疫苗研制提供及时有效的信息支援。

“从庞大的数据找出线索,以高效和严谨的分析技术,率先发掘别人未发现的地方。”这些研究经验亦印证了生物信息学在医学研究的重要性。林赞育认为,未来十年,包括氣候变化在内的诸多未知因素,会对新发传染病和公共卫生领域带来诸多挑战,“我们应该结合各种传染病实时数据,迅速应变”。

在国家大力支持和香港特区政府积极推动下,近年来,香港创新科技发展迅速。其中,特区政府的创科旗舰项目“InnoHK创新香港研发平台”(简称“InnoHK”),成功促成香港与世界各地顶尖科学家合作,共同开发出令人瞩目的科研成果。

多年来,林赞育积极参与创新研发,在InnoHK两所创科公司(免疫与感染研究中心、医卫大数据深析实验室)带领科研团队进行研究。在免疫与感染研究中心,林赞育团队对蚊子和它的虫媒病毒进行研究。在基因组、微生物组、蛋白组等多组学的方向下,去研究虫媒病毒,在致病的机制和通路里面寻找关键之处,以压制病毒的复制、感染和传播。而在医卫大数据深析实验室,林赞育团队透过结合生物信息学、大数据、人工智能等领域,整合全球各地的元基因组数据,以人工智能工具让用户更快取得数据并完成分析,运用在各自的研究项目上,“更快识别新兴病原体,更有效预防新传染病暴发”。

在新发传染病领域,林赞育享有广泛认可的国际性声誉。他发表了多于100篇期刊论文,被引用超过18,000次;2008年,获得国际传染病学会诺华传染病流行病疫苗奖;自2016年起,连续入选ESI(基本科学指标数据库)前百分之一学者;2017年,获得国务院颁发的国家科技进步奖(特别奖);2019年,获得国家自然科学基金委员会(NSFC)优秀青年科学家基金(港澳地区)。他还有其他身份——在三个国际期刊PLoS Computational Biology、Virus Evolution及Pathogens担任副主编,并曾多次担任Nature、Nature Medicine、Cell、PNAS等国际知名期刊的审稿人。

创新是科技工作者天然的使命,一系列成果背后,离不开林赞育的矢志创新。在他看来,提升自己的创新能力,要多看、多听、多思考,同时,不仅仅局限于自己的领域,因为有时候答案或解决方案可能在其他领域中。因此,对于不同的领域,也需要不断更新自己对其的认知。更重要的一点是,科研不是单打独斗,需要团队团结协作,有时当不同的想法碰撞时,新的想法会随即产生。

如今,作为香港大学公共卫生学院副教授,林赞育要教授本科生和研究生的课程。他经常告诉学生,对于科学研究而言,热情是非常重要的。“科研这条路,前方等待你的首先是无数的挫败,科研工作的模式就是如此。没有喜爱、没有热情,是很难坚持的。”他坦言,现在年轻的科学家需要具备自强不息的品质,因为科研是一条不平坦的路,是一条通往未知的路,年轻人要不断自强,才能够超越昨天的自己,克服前方一个个的困难。

近年,林赞育成为香港青年科学院院士,越来越多参与到科普工作当中。“我认为这是非常重要的事情,因为它可以让大众了解科学家在做什么,以及现代科技的发展。特别是对于年轻一代,在他们选择大学专业之前,让他们对不同领域有一定的认知,知道这些知识在实际应用中的价值,可以提高他们对科学的兴趣。”以生物信息学为例,林赞育走进中学,让中学生了解基因组学在生物医疗领域的应用,如基因组学在传染病控制、疾病诊断和药物开发等方面有着重要的应用。他希望能够将这些知识带到更多校园,让学生们更早地接触到。“我认为提升整个社会对于科学的认知水平是非常重要的,我也越来越多地参与这方面的工作。”

作为青年科学家,林赞育早已将个人发展与祖国发展紧密联系在一起。“我身处的粤港澳大湾区,是一个非常蓬勃发展的地区,粤港澳大湾区建设也是国家重大发展战略。粤港澳大湾区国际科技创新中心,为国内外科学家提供了一个重要的交流合作平台。因此我想鼓励新时代的港澳青年,充分发挥大湾区国际科技创新中心的优势,与内地科学家和企业家建立合作关系,共同开展研究项目,实现互利共赢。同时,我们也可以发挥港澳的国际化优势,与国外科技和资源进行整合,为大湾区的发展贡献自己的力量。”展望未来,他步履坚定,信心满怀。

责任编辑 王碧清

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