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2014年十大青年女科学家的“独门武功”

来源:    发布日期:2015-01-28 10:00:43   阅读量:0
  帮自闭症儿童恢复表达?探索星空演变奥秘?揭示远古生命谜团?这些工作,巾帼英雄们统统能搞定!
  由全国妇联、中国科协、中国联合国科教文组织全国委员会设立的“中国青年女科学家奖”日前在京揭晓。
  第11届“中国青年女科学家奖”的10位获奖者分别展示了她们的独特风采,来看看她们的独门武功吧!
 
她们是健康科学“女侠客”
 
 
陈春英
国家纳米科学中心研究员
 
她的“独门武功”:
在纳米世界寻找癌症治疗新方法

个人成就:
  “没有治愈办法”——3000多年前的古埃及人这样描述面对癌症时的无助,由于外科手术也无法根治这种恶疾,这个悲观结论一直延续至今。而且,无论是外科手术还是放疗与化疗,传统的治疗手段都会严重破坏机体的免疫力,很多人即便躲过了癌症的困扰也无法重新拥有健康的体魄。
  为了改变这种局面,全球的研究人员正致力于研发具有更好的特异性,从而更准确地打击癌细胞的潜在药物。与他们不同,国家纳米科学中心的陈春英研究员正在另一条路上摸索:纳米治疗癌症。陈春英从纳米材料的毒理性质研究入手,在分子、细胞和动物机体这三个层面,分别研究了纳米材料可能以什么方式、引起什么样的生理效应。她发现,纳米颗粒的大小、组成、形状、颗粒表面的修饰物等多种因素,都是决定纳米材料是否安全、有效的关键因素,这些成果为纳米药物的开发和应用建立了良好基础。
  在安全性基础上,陈春英和她的团队在利用纳米材料治疗癌症上取得了很多重要突破。比如,有一种被他们称为“金棒”的纳米金材料,不但可以作为抗癌药物的载体和CT成像时的对比剂,还因为能在近红外领域吸收很多热量而具有热疗作用——相比于正常细胞,肿瘤细胞对温度更加敏感,42℃左右的温度就能杀死大多数肿瘤细胞。
  这项研究也是人类第一次发现可以将热疗药物、药物载体和CT成像对比剂统一在同一种材料上。另外,在研究富勒烯时,她们意外地获得了一种含钆的新型纳米材料,能够抑制帮助肿瘤细胞侵袭的一种蛋白质的活性,就可以阻止肿瘤细胞转移,这让人们首次意识到,纳米颗粒不仅可以作为载体,还能直接作为药物治疗肿瘤。

 
于翔
中国科学院上海生命科学院
神经科学研究所研究员

她的“独门武功”:
修补脑神经网络的“大脑侠客”
 
  在这个世界上有一群“来自星星的孩子”,他们“有视力却不愿和你对视,有语言却很难和你交流,有听力却总是充耳不闻,有行为却总与你的愿望相违”……这群自闭症患者犹如天上的星星,一人一个世界,独自闪烁,而且数量不断增加。这种在全球拥有3500万患者的神经系统疾病,正是中国科学院上海生命科学院神经所研究员于翔特别关注的科学问题之一。
  于翔以小鼠为模式生物,发现成年后各自独立的脑区在幼儿发育的早期好像一个没有被分区的硬盘,任何一种来自外界环境的刺激都会对大脑多个区域的发育产生至关重要的影响。
  早期视觉输入的丧失不但会影响大脑视觉相关脑区的发育,也会影响听觉和触觉脑区的发育;反之,如果给一个没有视觉输入的小鼠更多来自母鼠的抚摸,其视觉相关脑区的发育也会被促进。换而言之,各种不同来源的感觉刺激对早期大脑的整体发育均有促进作用。
  如果对自闭症患儿进行适合的自然感知觉刺激,是否也能够牵动他们大脑中神经网络的建立,帮助他们逐渐恢复社交和表达的能力?大脑的奥妙对于翔而言绝不仅仅是一个神奇的生理现象,她更希望通过自己对大脑早期发育可塑性机制的研究,帮助那些患有发育性神经系统疾病的儿童拥有一个健康而快乐的美丽人生。

 
贾卫华
中山大学肿瘤防治中心研究员
 
她的“独门武功”:
攻坚鼻咽癌
 
  长期致力于肿瘤遗传学和流行病学研究的贾卫华,目前的主要“对手”是一种在华南地区高发的恶性肿瘤——鼻咽癌。
  贾卫华带领她的团队在浩如烟海的人类基因中“掘地三尺”,筛选出多个特异的遗传易感基因并标记出相应的染色体位点,为鉴别鼻咽癌高危群体、预判发病风险提供了重要依据;她还揭示了环境因素激活病毒感染的全新致癌机制:吸烟可以让潜伏在人体的“EB病毒”激活,某些病毒抗体作为“危险代言者”显著增多,并导致正常鼻咽细胞癌变风险大大增加。
  贾卫华的研究无疑对鼻咽癌的预防、筛查和早期诊断具有至关重要的意义:只要检测一个人的“EB病毒”感染和易感基因携带情况,医生就能够尽早采取措施进行干预,从而在源头上降低患病率和死亡率。
  “在诊断内镜室,有个病人之前已经做了五次病理活检都没有成功,这是第六次,这个过程不仅痛苦难忍,而且还有可能耽误治疗”,为此,贾卫华的团队特别开发出一种“鼻咽刷法”,只需通过无痛、无创的方式刷取肿瘤脱落的上皮细胞,就可以快速、准确地检测到鼻咽癌特异的EB病毒分子标志。这种辅助诊断工具很快就将投入临床使用,将协助医生拯救更多病人的生命。
  如今,贾卫华针对鼻咽癌所取得的成果也为结直肠癌、淋巴癌等其他病症的研究提供了重要参考,能够帮助到其他科学界同仁共同探寻更有效的诊断和治疗方法。

 
李英贤
中国航天员科研训练中心研究员
 
她的“独门武功”:
破解航天员骨质流失难题
 
  在探索太空的过程中,骨质流失可能是人类航天员面临的最大挑战之一。已有研究表明,在空间飞行过程中,骨质和矿盐每月的丢失量为1%-2%,相当于绝经期妇女一年的骨丢失量。最令人担忧的是,骨丢失现象不会因为航天员适应了太空生活而消失,如果在太空中工作时间过长,骨骼和肌肉发生的生理变化几乎是不可逆转的。因此,如何防止骨丢失已经成为现代医学和空间科学面临的最大难题之一。
  这正是中国航天员科研训练中心研究员李英贤在努力破解的谜题。她的思路是,先弄清楚失重是通过哪些分子来影响人体骨骼,然后分析这些分子与骨丢失之间的关系,最后利用这种因果关系,加速骨形成或抑制骨流失,让航天员的身体免受失重的影响。
  2008年,就在中国航天员实现太空行走之后不久,李英贤团队破解失重谜题的征程正式起步。他们用了一年多时间,从300多个候选分子中,在全球首次找到了会影响成骨细胞(也就是负责骨生成的细胞)的小核酸分子——这就确定了失重在人体内的作用目标,使得针对上述小核酸分子干预的药物和手段,能够真正预防和治疗失重对航天员的伤害。因此,当这一成果在2012年公开发表时,立即在医学界和空间科学界引起了强烈关注。
 
她们的科学世界也精彩
 
黄如
北京大学信息科学技术学院教授
 
她的“独门武功”:
在芯片微世界
改变大未来
 
  北京大学的黄如教授力争通过自己的研究能让所有人尽情享受新技术带来的便利。实现这一任重道远的目标绝非易事。运行速度更快的芯片要求更小的晶体管,但集成密度的提高以及尺寸减小会导致功耗剧增,整个芯片的温度上升,甚至产生信息被破坏或者电路系统瘫痪等连锁反应。
 
廖红
华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室教授
 
她的“独门武功”
告诉你植物的根有多神奇
 
     廖红尝试通过分子标记对植物基因进行定位,同时结合自己对根系生长和养分吸收的理解,定向选择出更优良的作物。利用这种方法,一方面可以通过定量分析和三维重建的方式对根系进行直接筛选,另一方面又避免了引入其他物种的新基因所带来的争议。

 
段慧玲
北京大学工学院力学
与工程科学系研究员
 
她的“独门武功”:
为飞机设计更好的人工材料
 
  为了满足飞机在飞行中一系列苛刻的要求,工程师通常会在复合材料中添加涂层,那么选用何种涂层材料、涂层厚度怎样确定、涂层会对材料特性带来哪些影响,所有这些关键问题的答案首先需要科学家的深刻认识与理论阐释,而答案来自段慧玲。
  她建立了一套理论体系,来分析和解答这类问题。“我们不能总是依靠多次尝试后的偶然发现,知其然不知其所以然不是科学”段慧玲的初衷很简单,唯有精细的分析和严密的推理,才能真正帮助人们从经验主义迈向科学精神。

 
陈雪飞
中国科学院云南天文台研究员
 
她的“独门武功”:
能够带你探索星空的“天文女超人”
 
  陈雪飞第一个独立研究课题是蓝离散星的双星形成机制。蓝离散星的寿命因为吞噬近邻恒星的物质而比标准的恒星演化理论预言得要长。这种吞噬过程有两种方式:一种是靠双星演化,物质慢慢地从一颗星流向另一颗星;另一种则是在密集星团的内部,两颗孤立的恒星直接碰撞,并合后形成一颗蓝离散星。
  两种形成机制在观测上如何区分,双星演化理论预言和观测事实矛盾,等等。伴随着一系列研究成果在国际天文学一流杂志上的发表,陈雪飞已经成长为该研究领域的国际著名学者。

 
李永平
华北电力大学资源
与环境研究院教授

她的“独门武功”:
帮助污染的河流、湖泊等水体重获生机
 
  河流衰败正让全球范围内的10000到20000种野生水生生物面临灭绝危险——对环境的任何破坏,都有可能牵一发而动全身地导致整个生物链的永久性断裂。为此,李永平尝试把水系看成一个有机的“生命体”,通过系统分析水文环境、降水、植被、坡度等方面的精细数据,她不仅能在极不确定的条件下预测水循环和水污染的动态变化,还能帮助更多普通老百姓净化饮水、安全用水。恢复水体与生俱来的自我净化能力。

 
刘建妮
西北大学地质系教授
 
她的“独门武功”:
追寻远古生命演化之谜
 
  刘建妮在云南澄江的寒武纪化石库中发现了行走在远古海底的“仙掌滇虫”,并成功证明这种湮没在历史尘埃中的叶足动物,乃是蝗虫、蝴蝶、蜜蜂、蜻蜓等现生的节肢动物“遗失的远祖”。
  这一重大发现不仅首次破解了节肢动物起源与早期演化之谜,更由于展示出“叶足动物”向“节肢动物”演化过程中的镶嵌特征,为物种渐进演化的理论提供了确凿的化石实证。2011年1月24日,她的论文被《自然》杂志以封面文章的形式成功发表,在国际学术界引起了不小的轰动。■