■本報(bào)記者 李晨陽(yáng)

2020年3月初的一天，武漢戰(zhàn)“疫”正緊。武漢市金銀潭醫(yī)院院長(zhǎng)張定宇接待了一批特殊的客人，他們帶來(lái)了一種治療新冠肺炎的新型干細(xì)胞藥物。

干細(xì)胞藥物，即便對(duì)很多專業(yè)醫(yī)學(xué)人士來(lái)說(shuō)，也是個(gè)新鮮事物。“干細(xì)胞是什么？”“有用嗎？用了會(huì)有什么后果？”“做可以，你們要承擔(dān)所有責(zé)任！”這支來(lái)自干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的戰(zhàn)“疫”科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，一腔熱血逆行武漢，卻吃了不少閉門羹。

幸運(yùn)的是，張定宇信任他們。

多年積淀 一朝亮劍

3月5日，CAStem細(xì)胞注射液治療新冠病毒致呼吸窘迫綜合征（ARDS）臨床試驗(yàn)在金銀潭醫(yī)院正式啟動(dòng)。

CAStem是一款干細(xì)胞藥物的名字，意為“中科院的干細(xì)胞”，是實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的干細(xì)胞藥物。干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員、國(guó)家干細(xì)胞庫(kù)執(zhí)行主任郝捷請(qǐng)同事把這幾個(gè)字母寫在自己的防護(hù)服上，堅(jiān)定地走進(jìn)了醫(yī)院的隔離區(qū)。

在這里，她看到凝聚了大家智慧和心血的細(xì)胞藥物一滴一滴輸入新冠肺炎患者體內(nèi)。醫(yī)護(hù)人員發(fā)現(xiàn)，這些接受了干細(xì)胞藥物治療的病人的呼吸功能、肺部病灶特別是肺纖維化癥狀均有改善。

在送接受過(guò)干細(xì)胞藥物治療的痊愈患者出院時(shí)，一位患者激動(dòng)地對(duì)他們說(shuō)：“你們研發(fā)的藥物太好了，給了我第二次生命！”

不僅在武漢，這支隊(duì)伍還先后在北京、哈爾濱開展相關(guān)臨床研究工作，三地共救治74名患者。

CAStem——這個(gè)帶有鮮明中科院烙印的產(chǎn)品，成為新冠肺炎疫情期間國(guó)家藥品監(jiān)督管理局批復(fù)的唯一一個(gè)具有自主產(chǎn)權(quán)的干細(xì)胞藥物，更入選了國(guó)家救治新冠患者的“三藥三方案”。

4月14日，科技部負(fù)責(zé)人在國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制召開的新聞發(fā)布會(huì)上鄭重宣布：干細(xì)胞應(yīng)用于新冠肺炎的臨床治療安全性良好！

此次抗疫攻關(guān)中，干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室亮出兩件利器：CAStem干細(xì)胞注射液和新一代恒溫CRISPR法核酸檢測(cè)試劑盒（CASdetec）。后者革新了核酸檢測(cè)的技術(shù)原理，有望擺脫對(duì)昂貴PCR儀器的依賴，讓檢測(cè)走進(jìn)社區(qū)甚至家庭。

多年關(guān)注呼吸系統(tǒng)疾病、把干細(xì)胞藥物推向臨床一線、開發(fā)新一代核酸檢測(cè)技術(shù)、致力于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策發(fā)布和完善、全鏈條布局打通創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化渠道……干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室積淀多年的工作，在疫情暴發(fā)的非常時(shí)期發(fā)揮了重要作用。

“這次疫情的考驗(yàn)讓我們知道，這是一支召之即來(lái)、來(lái)之能戰(zhàn)、戰(zhàn)之能勝的隊(duì)伍，是一群有家國(guó)情懷的人的聚集體。”中科院院士、干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員周琪說(shuō)。

時(shí)代變遷 奮斗不變

干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的前身是“計(jì)劃生育生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，于1991年成立。它是我國(guó)最早開展生殖生物學(xué)研究的基地，是美國(guó)洛氏基金會(huì)在全世界設(shè)立的“二十一世紀(jì)生殖與避孕研究網(wǎng)絡(luò)”7個(gè)成員之一，也是世界衛(wèi)生組織在全世界設(shè)立的6個(gè)“胚胎著床研究中心”之一，在世界和中國(guó)生殖研究領(lǐng)域占有一席之地。

進(jìn)入新世紀(jì)，世界科技格局和研究范式發(fā)生全新變化，實(shí)驗(yàn)室前瞻性布局了生殖工程研究方向，把前沿生殖技術(shù)的創(chuàng)建及應(yīng)用列為實(shí)驗(yàn)室的重要發(fā)展目標(biāo)，并以此為核心，不斷壯大干細(xì)胞研究團(tuán)隊(duì)，到2015年，實(shí)驗(yàn)室從事干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的研究員達(dá)到9位。

干細(xì)胞等先進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)生殖生物學(xué)的交叉融合，為實(shí)驗(yàn)室生殖學(xué)科的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，在生殖生物學(xué)研究方向產(chǎn)出了多項(xiàng)具有里程碑意義的重大創(chuàng)新成果，如利用四倍體補(bǔ)償技術(shù)證明iPS細(xì)胞的全能性、同性生殖、人工配子、表觀遺傳新機(jī)制、非人靈長(zhǎng)類胚胎超長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)等，使傳統(tǒng)學(xué)科煥發(fā)了新的生機(jī)。

到2015年，實(shí)驗(yàn)室已成長(zhǎng)為我國(guó)干細(xì)胞和生殖生物學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)先的研究實(shí)體。與此同時(shí)，“計(jì)劃生育”已經(jīng)不再是國(guó)家需求，這4個(gè)字已經(jīng)不能代表實(shí)驗(yàn)室所承擔(dān)的使命，通過(guò)申請(qǐng)、論證、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估，獲科技部批準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室成功更名為“干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，并在2016年國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估中，進(jìn)入“優(yōu)秀類”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室序列。

基礎(chǔ)研究 碩果累累

干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要從事生殖生物學(xué)、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)和創(chuàng)新細(xì)胞技術(shù)研究，近年研究成果多次入選“年度中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展”或“年度中國(guó)十大科技進(jìn)展”，并入選 “改革開放40年40項(xiàng)標(biāo)志性研究成果”。

在基礎(chǔ)理論研究方面，干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室面向世界科技前沿，深挖領(lǐng)域內(nèi)最基本的科學(xué)問(wèn)題，探索生殖、發(fā)育、遺傳、衰老全生命周期的調(diào)控機(jī)制，不斷突破領(lǐng)域內(nèi)科學(xué)認(rèn)知的邊界，獲得了諸多重大理論突破：首次將胚胎第一次細(xì)胞命運(yùn)分化的選擇推到了2—細(xì)胞胚胎時(shí)期，成果入選2019年度中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展；首次實(shí)現(xiàn)靈長(zhǎng)類胚胎長(zhǎng)時(shí)程體外培養(yǎng)，開啟哺乳動(dòng)物繁衍新方式；發(fā)掘跨代遺傳新機(jī)制，發(fā)現(xiàn)個(gè)體內(nèi)代謝環(huán)境通過(guò)改變生殖細(xì)胞基因組甲基化或tsRNAs介導(dǎo)（RNA而非DNA），可將獲得的代謝紊亂表型跨代傳遞給子代，成果入選2016年度中國(guó)十大科技進(jìn)展；揭示了靈長(zhǎng)類器官（血管、胰島、卵巢等）退行的特異性機(jī)制，發(fā)展通過(guò)基因或干細(xì)胞治療干預(yù)退行性疾病的有效策略。

在技術(shù)原始創(chuàng)新方面，干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室面向國(guó)家人口健康領(lǐng)域的重大需求，取得了多項(xiàng)原始創(chuàng)新成果：構(gòu)建了多種新型干細(xì)胞，包括小鼠孤雄單倍體干細(xì)胞（2012年度中國(guó)十大科技進(jìn)展）、大鼠孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞、異種雜合二倍體胚胎干細(xì)胞；開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于Cas12b的基因編輯技術(shù)；建立同質(zhì)性原始態(tài)人類胚胎干細(xì)胞，首次在體外模擬了人類X染色體的隨機(jī)失活；實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物的無(wú)性生殖（入選了The Scientist雜志評(píng)選的“2018年度科技進(jìn)步”）；首次建立衰老研究的靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型，例如LMNA基因突變的“兒童早衰癥”靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型，以及“長(zhǎng)壽基因”SIRT6敲除的食蟹猴（2018年度中國(guó)生命科學(xué)十大進(jìn)展）；同時(shí)規(guī)�；�制備了大動(dòng)物的突變體，建立了多個(gè)能準(zhǔn)確模擬人類疾病的大動(dòng)物模型和可用于豬新品系培育的育種新材料，如創(chuàng)制了首例豬甲減模型、提高生產(chǎn)性狀豬等。

轉(zhuǎn)化研究 成果卓著

干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)化基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，布局轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化研究，促進(jìn)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的融通發(fā)展，以保持實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新性、先進(jìn)性和引領(lǐng)性。

實(shí)驗(yàn)室站在時(shí)代前沿，積極嘗試自我審視和革新。在學(xué)科建設(shè)方面，始終以“四個(gè)面向”為出發(fā)點(diǎn)，布局有發(fā)展前景、有重大創(chuàng)新產(chǎn)出潛力的學(xué)科；在團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面，搭建良性人才流動(dòng)機(jī)制，聚集國(guó)內(nèi)外一流人才；實(shí)驗(yàn)室大膽嘗試體制和機(jī)制革新，如聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或優(yōu)勢(shì)力量成立聯(lián)盟或創(chuàng)新實(shí)體，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)支撐成果轉(zhuǎn)化。

實(shí)驗(yàn)室從解決國(guó)家人口健康領(lǐng)域重大需求出發(fā)，錨定健康領(lǐng)域重大疾病的診治，以治療重大疾病切入口，找尋這些重大疾病治療的方案和手段，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，圍繞創(chuàng)新鏈部署產(chǎn)業(yè)鏈，從而實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用全鏈條的研究模式。

實(shí)驗(yàn)室面向國(guó)家重大需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈布局，臨床轉(zhuǎn)化成果卓著。早在2007年實(shí)驗(yàn)室就前瞻性地布局建設(shè)北京干細(xì)胞資源庫(kù)，于2019年獲批成為國(guó)家干細(xì)胞資源庫(kù)，是我國(guó)首家通過(guò)人類遺傳資源（CNAS）許可的干細(xì)胞資源庫(kù)，也是國(guó)際首個(gè)IOS20387認(rèn)可機(jī)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)室借助國(guó)家干細(xì)胞資源庫(kù)獨(dú)特的干細(xì)胞資源，突破“干細(xì)胞藥物”質(zhì)控、制劑等核心技術(shù)，建立了臨床級(jí)人胚干細(xì)胞及多種功能細(xì)胞分化平臺(tái)，并自主創(chuàng)新開發(fā)近十種干細(xì)胞藥物的全鏈條關(guān)鍵平臺(tái)技術(shù)，研發(fā)包括多巴胺神經(jīng)前體細(xì)胞、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)前體細(xì)胞、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞、M類細(xì)胞、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞等一系列干細(xì)胞。

實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)首批國(guó)家藥品監(jiān)督管理局和國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)備案干細(xì)胞治療帕金森病、老年黃斑變性等重大疾病臨床研究項(xiàng)目，其中開展的干細(xì)胞治療帕金森病臨床試驗(yàn)被Nature跟蹤報(bào)道，認(rèn)為“這標(biāo)志著中國(guó)使用人胚胎干細(xì)胞進(jìn)行臨床試驗(yàn)的開始，也是世界上首次使用這些細(xì)胞治療帕金森病的試驗(yàn)”。目前開展包括帕金森病、黃斑變性、卵巢早衰、半月板損傷等十余種疾病臨床研究9項(xiàng)。

①武漢科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)圓滿完成抗疫任務(wù)，獲金銀潭醫(yī)院“榮譽(yù)職工”稱號(hào)。

②郝捷身穿防護(hù)服在武漢市金銀潭醫(yī)院隔離區(qū)。

③首次實(shí)現(xiàn)雄性同性生殖。

④實(shí)驗(yàn)室與瑞士輝凌公司達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。

向國(guó)際化邁進(jìn)

2018年底，干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周琪課題組和李偉課題組合作，在《細(xì)胞》上發(fā)表了一項(xiàng)重要成果——哺乳動(dòng)物的第一次細(xì)胞命運(yùn)決定。

對(duì)絕大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，生殖的起點(diǎn)就是精卵融合，最初的一顆受精卵，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次細(xì)胞的分裂和分化，最終變成一個(gè)完整個(gè)體。在這個(gè)過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞的命運(yùn)是如何決定的？這是生殖與發(fā)育生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)核心問(wèn)題。

在此之前，科學(xué)家已經(jīng)確證在4—細(xì)胞期時(shí)就已出現(xiàn)了能調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)選擇的分子差異。那么在2—細(xì)胞期，也就是受精卵一分為二的時(shí)期，這兩個(gè)細(xì)胞的命運(yùn)是否已經(jīng)注定不同？

經(jīng)過(guò)探索，他們發(fā)現(xiàn)一種內(nèi)源逆轉(zhuǎn)錄病毒來(lái)源的基因——LincGET在兩個(gè)細(xì)胞中的表達(dá)量存在差異，LincGET表達(dá)量高的那個(gè)細(xì)胞，更傾向于選擇內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的命運(yùn)傾向，也就是更有可能發(fā)育為胎兒，而另一個(gè)細(xì)胞則更有可能發(fā)育為胎盤。

這項(xiàng)研究得到了瑞士輝凌醫(yī)藥公司的資助。“一項(xiàng)值得做的工作。”輝凌公司相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)這項(xiàng)研究如此評(píng)價(jià)，“盡管我們是一家制藥公司，但是我們與實(shí)驗(yàn)室的合作，并不是希望研究成果能直接創(chuàng)造財(cái)富，而是希望讓自己始終保持創(chuàng)新能力。”

瑞士輝凌醫(yī)藥公司于2017年與實(shí)驗(yàn)室達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，2018~2022年資助2000萬(wàn)美金，支持實(shí)驗(yàn)室開展生殖生物學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)及轉(zhuǎn)化研究，促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化及臨床應(yīng)用。雙方合作成立輝凌生殖醫(yī)學(xué)研究所，設(shè)立“輝凌生殖健康基金”，面向全國(guó)科研院所、高校和醫(yī)院征集項(xiàng)目，截至目前共資助46項(xiàng)生殖醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究項(xiàng)目。此項(xiàng)合作探索了國(guó)有科研機(jī)構(gòu)開展國(guó)際合作和產(chǎn)業(yè)化研究的新模式。

干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一直注重國(guó)際合作交流，在科研布局、項(xiàng)目組織、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面向國(guó)際化邁進(jìn)。

中國(guó)于2007年加入國(guó)際干細(xì)胞組織（ISCF），自2014年起周琪擔(dān)任ISCF輪值國(guó)主席，他倡導(dǎo)國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃，與多家國(guó)際組織和知名科學(xué)家搭建起交流渠道，并聯(lián)合英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、日本等多國(guó)推動(dòng)多項(xiàng)干細(xì)胞國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案，引領(lǐng)干細(xì)胞國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。實(shí)驗(yàn)室推進(jìn)中日韓合作項(xiàng)目，建立中日韓三方的干細(xì)胞生物學(xué)與再生醫(yī)學(xué)研究合作框架體系；2019年3月實(shí)驗(yàn)室與韓國(guó)干細(xì)胞學(xué)會(huì)、日本再生醫(yī)療學(xué)會(huì)簽署中日韓三邊合作備忘錄，共同約定在國(guó)際范圍內(nèi)開展再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域國(guó)際合作研究項(xiàng)目，加強(qiáng)國(guó)際學(xué)術(shù)交流；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室主持中韓科技部雙邊合作項(xiàng)目——針對(duì)東亞人群的臨床級(jí)干細(xì)胞研發(fā)及應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)室推動(dòng)細(xì)胞學(xué)會(huì)干細(xì)胞分會(huì)與學(xué)術(shù)期刊出版商Wiley達(dá)成合作備忘錄；實(shí)驗(yàn)室于2010年發(fā)起“國(guó)際生殖生物學(xué)前沿大會(huì)”，該大會(huì)每?jī)赡昱e辦一次，歷屆會(huì)議都特別邀請(qǐng)國(guó)際生殖生物學(xué)領(lǐng)域頂尖科學(xué)家，交流領(lǐng)域最前沿成果，同時(shí)設(shè)有“青年科學(xué)家專場(chǎng)”報(bào)告，為領(lǐng)域后備人才提供提升機(jī)會(huì)。2021年實(shí)驗(yàn)室將承辦“世界生殖大會(huì)”，這是我國(guó)第一次作為東道主主持由生殖生物學(xué)領(lǐng)域多國(guó)學(xué)術(shù)組織聯(lián)合發(fā)起的專業(yè)屆會(huì)。

多年來(lái)，干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室始終以“四個(gè)面向”為出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)“四個(gè)率先”為發(fā)展目標(biāo)，以腳踏實(shí)地的工作和豐碩的科研成果為我國(guó)建成世界科技強(qiáng)國(guó)提供有力支撐。（李晨陽(yáng)）

干細(xì)胞與生殖生物學(xué)

國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介

干細(xì)胞與生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)干細(xì)胞與生殖健康基礎(chǔ)研究領(lǐng)域唯一的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，于1991年開始組建，并于1993年底通過(guò)驗(yàn)收。

實(shí)驗(yàn)室的研究定位是面向我國(guó)人口安全和人民健康的重大需求，在干細(xì)胞與生殖生物學(xué)領(lǐng)域開展前瞻性和引領(lǐng)性研究，深入探索重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，研發(fā)新型研究工具和疾病治療方法，服務(wù)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，提升國(guó)民健康水平和人口質(zhì)量。主要研究方向包括再生醫(yī)學(xué)研究、生殖健康研究和創(chuàng)新細(xì)胞技術(shù)研究。