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吴丽:走在化学与生命科学交叉前沿的探索者

作者: 时间:2022-11-12 点击数:

 

吴丽,沈阳化工大学化工工艺1997级本科、应用化学2001级硕士校友。现任中国科学院大学副教授。

吴丽主要研究方向为化学生物学,入选中国科学院大学“优秀青年提升计划”,主持国家自然科学基金、北京市自然科学基金、大中型企业合作课题,参与国家973研发计划等多项基金项目。以第一/通讯作者在Nucleic Acid Res., Mol. Ther. Nucl. Acids, Chem. Commun., Bioconjugate Chem., iSciences等国际知名期刊发表论文50余篇。

2020年,面对全球肆虐的新冠病毒,mRNA疫苗的迅速响应,使得核酸药物技术脱颖而出,成为全球瞩目的焦点。基于核酸药物的原理,未来可能对多种疾病发病机制进行干预,在传染病、慢性病、肿瘤、罕见病等多个疾病治疗领域均表现了巨大的潜力,有望打破传统药物的诸多局限,引起治疗方法的重大变革。而在核酸研究道路上,吴丽已深耕15年,取得了一系列重要的科研成果。

 

追溯梦开始的地方

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“合抱之木,生于毫末。九层之台,起于累土。”吴丽对化学和生命科学前沿无限探索的热情就是在母校燃起。二十五年前,吴丽在沈阳化工学院最初踏入了化学界的大门。本科求学期间,吴丽主修的是化工工艺专业,扎实的四大基础化学课程,为她日后的科研道路奠定了坚实的基础。特别是两个学期的有机化学和一个学期的有机化学实验,给她带来的影响最深。“刚开始看到有机化学书本上那么多的分子和反应,不知从何学起。当时我们的有机化学铁宏老师上课几乎不看书本,把每堂课都整理得非常清晰,感觉整本书的知识都在他的脑海里,所以,我也慢慢地觉得这些分子和反应不再枯燥,甚至有些着迷。” 她至今回想起来还记忆犹新。从那时起她逐渐迷上了这个可以创造新的化合物的学科,学会了以更具有思辨的方式去看待世界、探索未知。

考虑到母校优秀的专业教授和良好的学习环境,考研时她选择了母校的应用化学专业,师从张大洋教授从事有机合成研究。“张大洋老师做科研非常认真,记忆力超好,甚至过目不忘,当时他让我合成一种聚苯乙烯负载钴催化剂,对其催化氧化性能进行研究。因为是自己兴趣所在,所以我把大部分时间都花在实验室里。”谈及最初的科研之路,吴丽感慨万千:“有人说有机合成是所有化学专业里最苦的,但正是最初在实验室里的朴素时光,为我以后的研究打下了非常坚实的基础。”

随后,吴丽沿着这条道路拾阶而上。博士期间,吴丽的研究领域从有机化学向有机光化学方向延伸,博士后开始研究核酸化学。

原计划在日本完成博士后研究回国入职药企,不仅可以把自己的所学转化为科技成果和实际生产力,也可以解决收入窘境,然而正值核酸研究的低谷期,很多国际大制药公司都在战略性地调整核酸药物的板块,导致此举成为泡影。但吴丽没有放弃,经过短暂的调整,她又加入了北京大学医学部继续做博士后。那时候她发现,从事核酸化学领域的研究是她真正热爱的事业,她继续研究并融入了生物方向。后来她的重要研究成果,发表在国际著名期刊上,因而获得了“北京大学医学部优秀博士后”殊荣。

 

沉迷生命科学的未解之谜

2014年博士后出站,吴丽顺利入职中国科学院大学化学科学与工程学院(后来调整为化学科学学院),学校为她提供了良好的平台开展化学与生命科学交叉的科研工作。从此,她开阔的视野,丰富的阅历使她很快走在这个领域的前端。

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目前,吴丽主要从事核酸功能的特异型调控和手性与生命过程相关的基础研究。这些研究也得益于她不断变化的研究领域带给她职业生涯的宝贵经历。在日本先端生命工学研究所(FIBER)做博士后工作时,吴丽就开始关注如何实现特异性调控生物功能。而她此前的有机光化学方向的研究背景也给她带来了很多启发。于是,吴丽也聚焦在生物功能特异性调控的研究上。将光利用在生物体系中,实现从时间和空间上对生物功能的特异性调控,探究基因在不同的组织或细胞中的功能。在这样一个前沿交叉领域,吴丽和她的团队钻研了十几年,从溶液拓展到细胞,尝试各种生物模型,且密切关注着前沿科学,因而取得了一系列具有重要影响的研究成果。她很直白地说:“我做的这些基础研究,可能很长一段时间没有直接的商业价值,也不会直接影响日常生活,但它不仅对人类生命科学的探索具有重要意义,而且这对于未来的药物发现及应用都具有重要的意义。”

2020年初,新冠肺炎疫情突然来袭,核酸研究领域的一些名词如核酸检测、mRNA疫苗,一夜间家喻户晓。作为在核酸领域探寻了十几年的探索者,吴丽坦言,核酸药物研究曾经有过一段异常艰难的时期。近年来,随着核酸药物、mRNA疫苗的相继顺利获批,核酸药物研究终于走过了漫长的沉寂期。至于未来的发展,吴丽更是充满信心:“核酸药物优势显著。因为核酸药物序列的筛选,在简单的DNARNA序列上进行,不涉及三维结构,理论上,给定任何一条靶序列,都可以立即给出对应的小核酸序列。而小分子化药和大分子单抗结合靶点蛋白的分子都基于三维空间上构象的契合,这就会导致药物的筛选过程是高度非标准化的,有时候会带有偶然的运气成分。因此,核酸药物相关的研究一定会有非常好的应用前景。”

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吴丽在学术前沿不断探索的同时,也着力推动核酸药物原始创新方面的应用。针对疫情,她和她的团队也正在开发一种寡核苷酸-肽偶联物,以此靶向并降解新冠病毒RNA。近期,吴丽带领的项目组发明的基于核酸适配体的蛋白水解靶向嵌合体,可用于降解疾病相关的异常蛋白,在专利的申请阶段就备受瞩目。这些核酸药物相关的研究有望为继小分子药物、抗体药物之后,核酸药物代表的现代新药第三次浪潮加速到来作出贡献。

 

眷恋,反哺桑梓情谊深

提到母校,吴丽流露出难言的深情眷恋。“我7年的本硕学习生活都是在这里度过的,那种感情是难以割舍的。当时宿舍除了一部电话几乎没有其它电子产品。正是这样,大家有更多交流时间,所以宿舍以及班级同学关系非常融洽。现在回想起来,周末或节日里的班级舞会或茶话会,我们都非常珍惜,正是那时朴素的校园生活成为了我学术生涯的启蒙之地。”

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因为表现优异、成绩突出,吴丽本科期间多次获得奖学金,当选优秀学生标兵,也早早成为一名中共党员。母校老师们的谆谆教诲、身体力行和言传身教,让成为一名高校教师的她谨记为人师表,勤勤恳恳;为党育人、为国育才的使命。

饮水思源,不忘桑梓。在科研和教育事业道路上默默付出的吴丽始终心系母校,倾心推动母校科研环境的发展,曾与母校恩师联合培养了多名硕士研究生。

“对于我们来说,能用自己的经验去帮助更多有热情有理想的年轻人喜欢科研、投身科研,是一种莫大的幸福,也是我们回馈国家和学校多年培育的一种方式。”吴丽的眼里闪着光芒:“科研之路或许没有那么多鲜花和掌声,甚至还会遇到坎坷崎岖,但我们的探索,或许能够看到这个世界更多的可能性。”

 

寄语母校

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