生命科研绽光辉

——记南京卡迪奥密生物技术有限公司总裁杭渤

本刊记者  李 冲          

    江苏，自古便是富饶之地、鱼米之乡，有天下文枢的美誉。这里人杰地灵，从古迄今多出才智卓越人士，尽逞风流。美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室首席科学家、南京卡迪奥密生物技术有限公司总裁杭渤，亦是当之无愧。他是一个从事着生命科学研究的学者专家，他是一个希望将科学转化成应用技术并为民众创造健康生活的创业者。

一项研究引发瞩目

    烟是人类无形的杀手，吸烟有害健康也早已是公认的事实。然而目前，我国大多数人只对一手烟、二手烟的危害耳熟能详。对“三手烟”的概念以及危害，许多人却知之甚少。“三手烟”是美国麻省总医院的研究者们2009年提出的概念，指吸烟者将烟熄灭后的若干时间内，烟雾在室内建筑和物品表面残留的有毒物质，这些化学物质在墙壁、地毯、家具甚至衣服、头发和皮肤等表面都有发现，可存在几天、几周甚至数月，它们可以重新回到空气中。这些有毒物质人们毫无所觉，但时间长了，却可能遭受它的“温柔一刀”。

    今年三月，由杭渤牵头进行的一项跨学科研究发现，三手烟在人体细胞内会引起基因突变，从而在世界上首次证明了三手烟的遗传毒性。此研究成果《三手烟导致人体细胞中DNA损伤》的论文发表在国际英文期刊《突变》上后，引起了媒体和大众强烈的反响。这是第一个发现三手烟可导致基因突变的研究。在这项研究前，人们对三手烟的毒性了解极少，因为这还是一个很新的概念，所以能够有试验证据证明其基因毒性很重要。

    杭渤表示，三手烟的危害一开始并没有马上得到重视，一方面三手烟中的化合物数量比二手烟中的要少，另外浓度也相对要小。但他们的研究发现，三手烟一旦接触机体细胞，有的化合物可在细胞里与核酸（DNA）产生反应，引起硷基氧化或基因链断裂，从而引起基因突变，这是很多疾病特别是癌症发生的重要原因。另外，他们的发现提示，随着时间流逝，三手烟可能会变得更加有害，因为三手烟样品中某些化合物的浓度会随着时间而逐渐增高，造成的DNA损伤则更大。“三手烟它不像一手烟、二手烟那样可以直观的看到，它‘隐于暗处’，但它的危害不容忽视，希望大家不要被它的看不见而蒙蔽。” 杭渤这样说到。

    “家居吸烟是导致三手烟的主要原因。因为家居吸烟，即便是在某一房间，如麻将室，将令非吸烟者，尤其是婴幼儿，长期暴露在三手烟的地方。另一个三手烟的常见场合是车内。即便开窗，开风扇等，或到户外吸烟，或等自己身上的烟味消散后才回家对某些三手烟残留物如烟碱等都没有太大的效果。目前尚没有化学清洗三手烟的高效方法，最好办法就是把家具、地毯、窗帘、墙板或壁纸都换掉，重新油漆墙壁也有用。”“由于婴幼儿和儿童的呼吸频率更快，以及他们摸爬滚打的活动习性，接触到的毒性物质就更多，再加上相对较轻的体重，所以他们受到三手烟的危害也就更大。有吸烟习惯的成年人在了解到它对小孩的这种危害后，希望他们能考虑到下一代的健康成长，更加主动积极地戒烟。”谈到这项研究的意义，杭渤这样介绍道。

    此外，该项研究的积极意义还在于，它有助于阐述三手烟危害的分子生物学和毒理学机制，而这是进行疾病预防的基础；有助于大众对三手烟潜在危害的认知，尤其是通过媒体的力量。成果发表后，美国主流媒体如美国广播公司、福克斯新闻、赫芬顿邮报及众多平面网络媒体进行了采访或转载。中文媒体如中新社和中国国际广播电台、南京日报、美国星岛日报等也进行了书面／录音采访。另外不少的国际媒体如英国每日邮报、印度时报、澳大利亚时报、加拿大华人网等网络媒体也进行了转载。杭渤还经常收到普通大众的来信，询问各种各样与三手烟相关的问题，甚至有的表示愿意为他的研究捐款。巨大的反响也使得杭渤第一次为自己的研究能产生如此大的社会和健康效应感动不已！

    “这项成果将对立法产生积极正面的影响，有助于制定相关室内控烟政策去保护易感人群，尤其是儿童。我也曾经接受过康州立法智库部门的录像采访，他们对三手烟能否引起儿童哮喘特别重视。”杭渤说到。的确，人生最大的幸事是在实现个人价值的同时，用个人所学、所长、所创，为社会、为人类作出自己的贡献！

    令杭渤欣喜的是，“如今，许多国家，地区，甚至单位都有严格的法律或规定，禁止人们在公共场所吸烟。比如有的加州大学校园已开始全面禁烟，我所在的伯克利加大也会在2014年实行校园禁烟。虽家居吸烟仍然没有法律来禁止，但美国有的公寓已规定不许在公寓内吸烟，理由是除了二手烟的危害，为新房客换地毯和墙壁的成本太高。”

一份坚守十年磨剑

    对于一段成功故事，人们都会格外留意起点。杭渤的起点并没有多少传奇的意味，而是一步一个脚印、踏踏实实地行进在人生的道路上。然而细细品味他这一步步的人生历程，你又会觉得他今天所得到的一切都是那样的理所当然，因为在生命科学这条学术道路上，他始终坚守着、执著着、进取着、刻苦着，所以他才会收获着、成功着。

    1978年，杭渤作为文革后第一届大学生进入南京医科大学医学系，1982年毕业并留校任教。次年被送往国家卫生部高级师资班（浙江大学医学院）进修。回校教学两年之后，他再次在梦想的指引下，攻读了复旦大学上海医学院病理学的硕士学位。由于看到国内外在科研条件和环境上的差异，杭渤决心去西方进一步深造学习。1988年，他考入美国新泽西医科与牙科大学病理学系，六年后获生化／分子生物学领域的哲学博士。这段长达12年的大学后继续教育经历为他后来的科研打下了坚实的基础。

    1994年，杭渤来到位于加州伯克利的劳伦斯伯克利国家实验室进行博士后研究。该实验室隶属于美国能源部，先后拥有过十三名诺贝尔奖获得者和77位美国科学院院士，员工愈四千余人，为全球顶级科研机构。在那里，杭渤有幸师从在蛋白质和核酸领域国际著名的Singer和Fraenkel－Conrat教授夫妇。Singer博士为研究核酸化学，尤其是核酸修饰方面的权威。Fraenkel－Conrat教授为现代分子生物学／病毒学的鼻祖之一，美国科学院院士，曾获诺贝尔奖提名。能跟在领域内顶级科学家身边工作是多么令人兴奋的经历！尤其是杭渤在中学时代就读过美国作家阿西莫夫的《生命的起源》一书，里面详细介绍了他们的重大生物学发现，比如，RNA（核糖核酸）也是遗传信息携带者！

    两年博士后经历之后，杭渤因当时申请到美国国立卫生研究院的R01资金，而顺利地提前升至科学家位置。从1999年起，他便担任着国家实验室的首席科学家工作至今。研究领域涉及蛋白和核酸的化学和生物化学，多年从事环境与疾病相关课题的研究以及在生物科技领域的应用，其创新研究成果国际领先。

    例如，他发现了近十种人体DNA修复酶的新底物，这些底物是环境中的常见致癌物与DNA作用后形成的碱基加合物，如果它们不被机体内特定的酶修复的话，则可能导致基因突变，从而诱导肿瘤发生。在这方面的研究共发表了二十余篇文章，包括四篇美国《国家科学院学报》（PNAS)。该发现的意义在于如果人体细胞内相应的DNA修复酶有缺陷，如因遗传性疾病或基因多态性，碱基加合物则可长久存在，并可引起突变，成为致癌的启动因子。有的实验成果后来被广泛应用，如乙烯基类碱基加合物是非常重要的生物标志物，其水平在评估细胞内过氧化程度、炎症以及肿瘤方面有很高的价值。而杭渤在90年代中期发现了修复乙烯基胞嘧啶的DNA修复酶，结果发表在美国《科学院学报》。

    叧一个重要成果是他发现了苯代谢产物与DNA形成的外环加成类硷基加合物由AP内切酶来修复，并利用新的机制（也刊登在美国《科学院学报》上）。此关键发现启发了法国的科学家来进一步研究AP内切酶的底物范围，最后确定了一新的DNA修复通路—核苷酸内切修复途经。

    推进科技成果产业化和应用，学以致用，是科学家们的终极目标。杭渤也不例外。近年来他积极参与转化医学的实践，希望把自己的所学知识和科研成果应用于临床。

    “前面很多年主要是埋头研究，而且主要是偏重基础研究。后来我逐渐意识到成果转化是实现自己另一种理想的最佳途经，即看到自己的成果能变成有用产品，不仅仅是一纸文章而已。”但当杭渤真正开始想进行一些转化工作的时候，事情并不那么容易。“研究成果适合转化的其实很少，特别是纯机制性的。因为这牵涉到一个潜在市场的问题，有时候发现很高精，但如果不能应用的话就没有商业或投资价值。”

    杭渤表示，自己比较幸运的是对三手烟的研究成果很适合转化，正在和其它公司进行合作进行这方面的工作。另外，在美国国家实验室的一同事与他合作，在高密度脂蛋白相关的领域进行转化医学的工作。他还曾作为顾问参与了三家在美成功创业公司的筹建、研发或项目产业化，积累了一些技术转化和推进成果产业化的实际经验。

一种情怀回乡创业

    生物技术是目前世界上发展最快的高新领域之一。除了与人类健康直接相关的生物医药以外，生物学和生物技术在其它领域如能源、环境、制造等的应用快速兴起，成为许多国家的国家战略方向，尤其像中美这样的科技大国，都在绘制生物经济的蓝图。中央政府在“十二五”生物技术发展规划中已完整地阐述了生物技术领域的发展重点和方向，并在生物技术领域进行投资。

    看到国家和地方（如南京）在生物技术方面的扶持政策，身在美国的杭渤觉得现在应是最好的回国创业的时机。此外，他所在的国家实验室是个以创新为主的著名研究机构，对他们在外创业持正面态度。而杭渤一美国同事在转化医学方面做得很好，也希望跟他合作来中国创业。再者，他希望能以所学专长回报家乡江苏。

    在多种因素的促成下，2012年5月，杭渤和同来自国家实验室的Bielicki博士共同在南京江宁开发区创立了南京卡迪奥密生物技术有限公司，秉承“促进科学、技术和医学发展”的宗旨，致力于研发用于心血管及相关疾病研究、诊断和治疗的新型产品，尤其是高密度脂蛋白（HDL)靶向技术及产品，并提供专业的技术服务。

    公司非常重视国际合作和技术转移，已与美国劳伦斯伯克利国家实验室建立了承包研发合作关系，利用其世界一流的科研条件完成部分公司产品的开发。今年又启动了与南京医科大学的横向合作，开展HDL功能高端分析及检测的外包服务；并与其第一临床医学院心血管病内科学（国家重点临床专科）合作建立了“省企业研究生工作站”。

    “未来，我的工作会越来越集中在公司的研发和业务上，公司的长期目标为利用现有优势锐意进取，不断通过我们的一体化产品开发计划 (生物分析技术平台，诊断试剂，新型生物标记物等)，加上外包的使用，以及在中国/美国的产品注册，使本企业创造的产品具有强竞争力，以期在较短的时间内渗透和占领市场。”

    在国内创业期间，杭渤亲身感受到了政府对于高科技产业和人才的重视，先后入选2012年南京首批“321引进计划”，2013年获江苏省“双创”人才计划资助对象。创业之外，杭渤亦积极促进中美在科技领域的交流合作。他是南京医科大学客座教授、江宁开发区千人计划专家联合会副理事长，江苏省生物技术协会特邀理事。

    近几年，他积极促进中美在科技领域的交流合作，努力将劳伦斯伯克利国家实验室和伯克利加大这两个著名研究机构和大学介绍给国内，尤其是江苏省的行政和企业界人士，先后接待欢迎了近百位的领导干部和领军型企业家，包括省长李学勇带领的江苏省代表团，让他们得以亲身体验美国科学大装置的概念、管理和其开放性。除了促进了解外，合作项目的建立也是中美交流的一重要部分。作为项目牵头人，他正在商谈和国内某高新技术开发区的合作计划，旨在支持伯克利实验室的科学家们来进行生物科技创新研究，加速研发成果的临床转化。