破解生命的“黑箱”
创始人
2026-08-25 04:12:47
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(来源:团结报)

转自:团结报

  □ 宋卫极 张海澜

   7月8日,国家科学技术奖励大会在人民大会堂召开。由中国科学院院士季维智牵头、历时14年攻坚的“灵长类胚胎原肠运动及其发育机制解析”项目,荣获国家自然科学奖二等奖。消息传来时,项目主要完成人之一、民进会员、昆明理工大学副校长牛昱宇正在实验室里指导学生完成课题。

   从一片空白到领跑前沿,从攻坚克难到突破瓶颈,14载深耕不辍、久久为功,终凝成这份沉甸甸的荣光。

   “我们是从零开始的”

   “人一生最重要的时刻不是出生、结婚和死亡,而是原肠运动。”英国著名发育生物学家路易斯·沃伯特的这句名言,道出了原肠运动在胚胎发育中的分量。

   原肠运动是个体发育的“第一场大迁徙”:胚胎细胞剧烈移动、重排和分化,形成内、中、外三个胚层,为所有组织器官发育奠定基础。长期以来,这一过程无法被直接观察,是发育生物学著名的“黑箱”。但牛昱宇所在的团队,决心打开这个“黑箱”。

   彼时,牛昱宇还在中国科学院昆明动物研究所攻读博士学位,跟随季维智院士投入到非人灵长类生殖生物学的研究中。当时,国内这一领域几乎还是一片空白。

   “我们是从零开始的,没有体系,没有标准,甚至没有合适的培养液。”牛昱宇回忆道。

   此后多年,在季维智的带领下,牛昱宇与团队成员协同攻关,系统创建了灵长类(人和猴)胚胎体外培养和研究体系。2019年,团队在国际上首次将食蟹猴胚胎体外培养至原肠运动出现,并进一步发育至受精后20天。这一成果在《科学》杂志发表后,引起了国际学术界的广泛关注。

   “我们终于有机会在体外观察灵长类胚胎原肠运动的发育过程了。”牛昱宇感慨,这项研究在生命研究领域点亮了一盏明灯,补齐了生命早期演化研究缺失的关键拼图。该项目首次揭示了灵长类原肠运动启动期的分子调控网络,解析了胚胎原条结构形成、细胞迁移及胚胎轴建立的机制,并在此基础上揭示了人类干细胞在非人灵长类胚胎中的嵌合规律。这些基础研究的突破,为理解人类胚胎早期发育、预防和治疗出生缺陷提供了重要的理论依据。

   牛昱宇团队的研究成果,先后入选中国生命科学十大进展、国家“十三五”科技创新成就展基础研究领域重大成果。牛昱宇的名字,也与中国灵长类生物医学研究的崛起紧紧联系在了一起。

   “打开了新的大门”

   2007年,博士研究生毕业后的牛昱宇留在中国科学院昆明动物研究所工作。几年后,基因编辑技术刚刚兴起,他敏锐地意识到,CRISPR/Cas9技术将给灵长类动物模型构建带来一场革命。CRISPR/Cas9是一种源自细菌适应性免疫系统的基因编辑技术,可用于对特定 DNA 序列进行靶向修饰。

   2014年,牛昱宇所在团队在国际上首次实现了灵长类靶向基因编辑,成功报道了世界首例基因编辑灵长类动物模型。这一成果在《细胞》杂志发表,并入选美国《麻省理工科技评论》全球十大科技突破和《自然》杂志全球影响力科学事件。“基因编辑猴模型,为研究人类疾病打开了新的大门。”牛昱宇说。

   在此基础上,牛昱宇进一步建立了全球最为系统的灵长类基因工程疾病动物模型体系,覆盖了衰老、神经退行性疾病、代谢性疾病等多个领域。这些模型为系统研究人类发育与衰老相关复杂疾病的诊断与治疗提供了不可替代的平台。

   2021年,牛昱宇与团队成员在《细胞》杂志再次发表重磅成果,报道了世界首例灵长类人—猴嵌合体胚胎。他们构建了异种灵长类干细胞嵌合胚胎,揭示了灵长类胚胎发育生物学的新规律。“干细胞嵌合技术,让我们可以在非人灵长类动物胚胎中追踪人类干细胞的发育命运。”牛昱宇解释道。

   从转基因到基因编辑,从嵌合体到体外胚胎培养,一系列突破性成果让中国在灵长类生物医学研究领域从“跟跑者”变成了“领跑者”。

   “要有‘种田’的耐心”

   2015年,作为高层次人才引进,牛昱宇从中国科学院来到昆明理工大学。彼时的昆明理工大学,生物学学科在教育部第三轮学科评估中等次不理想,实力相对薄弱。“来到昆明理工大学,我深刻意识到,在这里做生命科学研究既要有世界眼光,也要有‘种田’的耐心。”牛昱宇说。

   第二年,牛昱宇便牵头承担了昆明理工大学“十三五”期间第一个国家重点研发计划项目。2017年,他与合作者以昆明理工大学为第一单位在《细胞》杂志发表论文,填补了学校建校以来在这本顶级期刊发文的空白。2021年,省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室获批挂牌,这个实验室成了昆明理工大学乃至云南省生命科学研究的高地。

   更大的变化发生在学科建设上。在牛昱宇的推动下,2017年,昆明理工大学生物学学术博士学位点获批;2023年,生物医药专业博士学位点获批。生物学学科在教育部第四轮学科评估中,成为中共云南省委、省政府支持昆明理工大学冲击“双一流”的两个重点学科之一。

   “牛昱宇教授不仅是一个严谨的科学家,更是一位优秀的大学教师。他懂得如何把科研有效融入教学中,做对国家有用的科研,并以学科特色引领学科发展。”昆明理工大学一位教师这样评价他。

   正是凭借在前沿科研攻关、学科体系搭建与人才培养工作中的突出贡献,牛昱宇斩获多项重磅荣誉——2019年,他入选教育部“长江学者”特聘教授;2021年,作为负责人带领团队获得“全国杰出专业技术人才先进集体”称号;2024年,入选云南省“兴滇英才支持计划”科技领军人才。

   “做一个火炬手”

   2024年1月,牛昱宇加入民进。2025年4月,他当选为民进昆明理工大学总支部主委。“成为民进会员,让我有了一个更好的双岗建功平台。”牛昱宇表示,作为科技工作者,他希望用自己的专业知识为国家发展建言献策。

   正如牛昱宇所言,他的参政履职,从一开始就带有鲜明的“科技底色”。去年,他受邀参加了民进云南省委会《以新质生产力推动高端科学仪器设备国产化的调研》和《面向南亚东南亚的云南低空经济未来产业发展模式及路径研究》两项参政议政调研课题。

   “在科研工作中,我们大量依赖进口仪器设备,这不仅成本高昂,在关键技术上还可能被‘卡脖子’。推动高端科学仪器国产化,既是科技问题,也是国家安全问题。”调研结束,牛昱宇有了更多思考。后来,他主笔撰写了《以新质生产力推动高端科学仪器国产化》调研报告,得到民进中央的肯定。

   今年,牛昱宇又参与撰写了《关于统筹推进新时代全民国防教育实训基地体系化建设的建议》《关于深化“中文+工程教育”跨境合作的建议》《全面建设“云南工坊” 打造面向南亚东南亚职业教育国际合作新标杆》等社情民意信息,均被民进云南省委会采用。

   在参政议政之外,牛昱宇还积极投身云南民进的社会服务和总支部的工作。在民进云南省委会“开明科创”科普活动中,他以《微观世界的奥秘——生命科学前沿探索》为题,给学生们分享干细胞、基因编辑等前沿科学知识。“很多青少年对科学有好奇心,但缺乏了解前沿的窗口。”牛昱宇说,希望通过这些讲座,让青少年感受到生命科学的魅力。

   获得国家自然科学奖二等奖后,牛昱宇没有停下研究的脚步,依然保持着往日的节奏——科研、教学、建言不曾少歇。

   “破解生命的‘黑箱’,需要代代科研人接续奔赴。”牛昱宇表示,希望自己不仅仅是一个解谜者,更是一个火炬手,把探索生命奥秘的火种传下去。

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