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甘做“愚公”移“病山”

——记浙江省杰出青年科学基金获得者浙江大学陈忠教授

发布时间:2017-06-05  来源:浙江基础研究

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  癫痫病俗称“羊角疯”,是一种世界性常见病、多发病,被列为世界十大医学难题之一;脑卒中(脑中风)则已成为我国第二大死亡及首位致残原因。这两大疾病是横亘于医学界的两座大山,移除它们成为众多医学界科学工作者共同的梦想。在浙江大学,就有这样一位“愚公”,他“阴差阳错”地与这两种疾病结缘,多次获得国家及省自然科学基金支持,苦心孤诣十多年在专业研究中屡有创新。他就是浙江大学医药学部副主任、教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者——陈忠教授。

  一段“阴差阳错”的“缘份”

  陈忠在上海医科大学主修的是药剂学,1992年毕业后,到日本冈山大学攻读硕士和博士时,却主修了神经药理学,主要从事学识记忆和认知功能方面的研究。

  博士毕业后,他于1999年以引进人才的身份来到浙大,却发现微薄的科研启动经费不足以支撑认知功能研究,而且当时国内已有多位在该领域崭露头角的专家,又考虑到在日本读博士之时曾带领师弟师妹在癫痫领域进行过钻研,还算有点基础,遂改变思路,将研究方向定在了癫痫与脑中风领域,就这样阴差阳错成就了这段“缘分”。

  研究初期,由于经费不足,陈忠只能按照图纸,自己动手设计和组装一些行为药理学方面的简单设施。到了2000年,他成功获得了第一个省自然科学基金面上项目,得到4万元科研经费的支持,才使他的科研之路顺畅了起来。

  2002年是陈忠学术生涯的转折点。这一年,他到鲁迅先生留学过的日本东北大学进修分子药理学,在那里他与麻醉、神经、五官等很多科室的临床医生进行交流,对药理与临床的关系有了更深入的认知,为其未来研究奠定了一定的基础。这一年,他领衔的课题《脑内组胺神经系统的维持与癫痫的发生和治疗》获得省杰出青年基金项目。

  省杰青项目的资助经费是20万元,这在当时相当宝贵。“当时国家基金才20万元上下。”这雪中送炭的基金,让陈忠至今念念不忘,“说实在的,省杰青项目对我今后的工作布局,特别是关于课题组科学问题的布局和设置,非常重要。”这让他的科研设想变得更大,科研目标定得更高,干劲也更足了。虽然加班加点成了家常便饭,但他不以为苦,反而乐在其中。

  春华秋实,该项目在2005年顺利结题,取得了可喜的成果:初步阐明了难治性癫痫的发生和发作机制,发现了低频率电刺激预防和治疗癫痫的作用,为癫痫的临床治疗提供了新的方法和理论依据;在国际著名刊物发表了多篇论文,并受邀在全国神经药理学年会上做了两次专题报告和参加世界药理学年会的发表,极大地提高了浙江省神经药理学在全国乃至国际的影响力;同时,相关成果也获得了浙江省科技进步二等奖。

  两次“失败”实验的意外收获

  有了省杰青项目这个基础,陈忠的科研之路走得更为坚定和踏实。2006年,他领衔的《低频电刺激中央区梨状皮质对癫痫发病的作用机制》又获得省自然科学基金的重点项目资助。然而,课题组在项目攻关期间,却碰到了两次看似“失败”的实验。

  一次起因是学生在实验过程中“偷懒”。按照文献记载,癫痫诱发之后立即给予15分钟的低频率电刺激可以抑制癫痫,然而那位学生过了10秒之后才进入这个程序,结果发现癫痫的症状反而加重了。还有一次是机器“偷懒”。几位学生使用两台同一型号的设备做实验时,由于一台新购入设备的线头没插紧,导致输出的电刺激波异常,使两台机器的实验结果大相径庭。

  按理说,如果调整一下时间或机器,再严格按照文献规定做一次,可能依旧会得到期望中的结果。然而,陈忠却敏锐地意识到了别人未曾注意到的现象,那就是低频率电刺激(LFS)治疗癫痫早期诱导中,可能存在一个治疗的“时间窗”,如能抓住这个“窗口”,对临床利用LFS治疗难治性癫痫,具有非常重要的意义。于是,陈忠带领课题组及时抓住这一现象进行深入研究,在业内首次提出了LFS治疗癫痫可能存在关键“时间窗”的假设,引发了业内关注。

  “研究中出现一个有趣的结果,如果不同研究者重复实验能得到一致结果,加上研究方法和实验设备均没问题的话,那这结果可能就是真理。”陈忠就是这样在科研工作中不断发现问题,提出假设,不断研究和分析,取得了突破性进展。最后,省基金重点项目顺利结题,明确了低频电刺激的有效治疗靶点和参数,初步研究了低频电刺激的机制,为临床应用提供了理论根据,为癫痫的防治提供了新途径,为癫痫形成机制的阐述提供了非常重要的依据。此外,该项目还先后有多篇论文发表在国际较好专业期刊上,受到了同行的认可。陈忠作为主要成员参与的《癫痫发病机制及防治的系列研究》,也获得了国家科技进步二等奖。

  三大创新砥砺前行

  三项省基金项目的助力,让陈忠的研究步步攀升。至今他已先后主持一项国家杰出青年科学基金和多项国家自然科学基金,特别是自2010年起到2016年,连续获得了三个国家自然科学基金重点项目,是国家自然科学基金委创新研究群体和教育部创新团队的骨干成员。

  由于课题组成员的不懈努力,陈忠团队在癫痫领域取得了三大创新:一是发现深部脑区低频率电刺激具有防治颞叶癫痫的作用,其作用具有“时间窗”效应,并发现了若干新的干预靶点;二是发现癫痫的发生,可能跟脑内神经环路出现异常相关。课题组采用特殊的转基因动物、光遗传学等方法,研究不同癫痫发病的神经环路机制,在国际上取得了一些首创性发现;三是在国际上首次构建了一种具有电场响应性能的纳米材料,与抗癫痫药物相结合,能起到癫痫发病时释放药物、不发病时“沉默”、且副作用较小的效果。

  在脑中风领域,陈忠团队主要针对目前缺血性脑损伤存在的缺血后短时间内进行溶栓外没有更好治疗手段的问题,在早期药物治疗新靶点和新策略方面取得了三大创新,为此获得了2015年浙江省自然科学奖一等奖。

  此外,陈忠还在国内外各大期刊上发表SCI论文100多篇,其中两篇入选F1000论文,参与编写著作6部,获得授权专利3项。尽管他还先后担任并获得了卫生部医学神经生物学重点实验室副主任,浙江省首批卫生领军人才等多项社会职务和荣誉,但在他的心里,科研始终是他的主战场。他就像“愚公”一样,埋头于自己的领域,不忘初心,砥砺前行。

  “一个人活着首先要有目标,有了目标就有动力。”陈忠发自内心地说。

作者:徐静休 缪静     责任编辑:张禹