第597章 敲定实验方案

昆市,姑苏大学三清分校。

叮铃铃~

早上八点整,上课铃声准时响起。

黄勤站在门口,一阵狼吞虎咽,吃掉手中最后一个包子,随手把塑料袋扔进垃圾桶,然后踩着铃声走进了教室。

随便找了个角落,掏出一本厚厚的教科书,认真听起课来。

重返课堂快一年了,他早已习惯了这种来去如风,公司,家和学校三点一线的忙碌生活。

每天上午来学校上两堂课,中午在食堂吃个饭,下午赶回公司干活,晚上回家再看看文献,跟导师同学联络下感情,12点倒头就睡,一来二去,竟然喜欢上了这种异常充实的感觉。

今天是专业课《细胞工程技术》,老师在讲台上讲得口沫横飞,同学们在下面昏昏欲睡,只有他听得精神抖擞。

尤其是老师讲到《动物细胞工程》这一章,黄勤一听就乐了。

“哈哈,动物细胞培养,动物体细胞核转移技术和克隆动物,动物细胞融合。”

“这课程我太熟了,简直都能上台教课了。”

“老师这ppt多少年没换了,还在讲克隆羊多利的培育过程呢。”

“期末考试又得考100分了,多不好意思。”

黄勤想到这里,忍不住挠了挠头,憨憨一笑。

他这个硕博连读,2年硕士+3年博士,基本上所有课程都安排在了研一,从研二开始就要正式选课题,为科研热身了。

几门专业必修课,什么《高等生物化学》,《细胞生物学》,《分子生物学》,还有这门《细胞工程技术》,全都是他耳熟能详,每天工作用得熟极而流的内容。

所以不出意外的话,基本上都能考满分。

让他头疼的反而是马哲,学术道德这种公共课,根本没时间复习,只能考前拿着笔记死记硬背,以60分出头的成绩惊险过关。

英语的话,他跟威廉姆斯混了几年,早就锻炼出来了,不管是研究生英语还是专业英语,考个八九十分都没有问题。

至于那些选修课,什么动物模型应用,常用实验技术,分子药理学,基因组学研究,蛋白质工程,电子显微镜观察与活细胞检测技术,等等。

对他来说全都了如指掌,熟的不能再熟,就跟菜场买菜一样,闭着眼睛答题都行。

哐哐一顿操作猛如虎,考完一看99。

剩下文献论述课,他把以前写的一篇读书笔记改了改交上去,就引来老师一顿夸赞。

总之,这些课上下来,他震惊地发现一切都简单得不可思议,考试拿高分比吃饭喝水都容易。

而他也彻底完成了从学渣到学霸的华丽转身,治愈了长期以来对考试的恐惧心结。

除此之外,学校生活算得上轻松宜人,是从实验室的刻板生活中投来的片刻小憩。

一上午的课程转瞬即逝,黄勤光速跑去食堂,打包了两份盒饭,兴冲冲地跑去实验室。

“老师,我给你带了一份饭,有你最爱的鸡腿。”

黄勤打开饭盒,露出油光铮亮的大鸡腿,他知道老师一般吃饭比较晚,就顺手给他带了一份。

杜彪抬起头,眼神复杂地看着他:“黄勤啊,辛苦你了。”

这个学生确实没得说,虽然有时候说话过于直白,但是勤奋好学,开朗热情,还能带资进组,有这样能打的学生,每个导师半夜做梦都能笑醒。

他昨晚就差点半夜笑醒了。

黄勤夹着鸡腿,大口大口啃得满嘴是油,还不忘提醒老师。

“老师,你快点吃,菜都快凉了。”

杜彪只好跟着一起吃起来,只不过他心里有事,最爱的鸡腿吃在嘴里也是索然无味。

好不容易吃完,他擦了擦嘴,心里迫不及待,嘴上却装着云淡风轻的样子,问道。

“小黄,你说的那个课题,有什么想法和思路了吗?要不要我们一起商量一下?”

黄勤点了点头,神情变得严肃起来。

“老师,我的思路是这样的,主要分为两步走。”

“第一步是解决猪作为异种器官来源本身的一些问题。”

“猪作为理想的人类器官供源在移植学界已经趋于共识,但需要解决病毒感染,免疫排斥反应以及凝血功能异常等问题,才能算得上一个合格的供源。”

“病毒感染这方面,很好解决,可以通过无菌环境饲养,筛选供体的方法,避免肝炎病毒,巨细胞病毒,淋巴性疱疹病毒等病原体感染受体。”

“此外,基因编辑技术也能敲除猪的内源性逆转录病毒,降低进入人体后的感染风险。不过这些猪器官还没有植入过人体,潜在风险还需要进一步的临床验证。”

“至于免疫排斥方面,相较于同种器官移植,异种器官移植的免疫排斥反应更加严重,也更加复杂。但我们可以通过基因编辑敲除特定抗原基因,转入人源化基因,这样可以有效抑制移植排斥反应的发生。”

“学术界已经发现了29个相关免疫基因,其中21个需要插入的外源基因,8个需要突破或敲除的内源基因。”

“我们的第一步研究就是要先搞清楚不同的基因组合,看看哪种基因组合对哪种器官移植效果最好。”

“听起来似乎工作量很大,不过很多基因已经有了明确的研究结果,我们只需要进行排列组合研究,再验证结果就行了。”

“至于验证方式嘛,可以选择非人灵长类动物,把基因修饰过的猪的内脏,移植到猕猴或者狒狒体内,观察它们的存活时间,再对器官的功能,凝血参数,以及受体活性进行测定,就能知道移植器官的结果了。”

杜彪越听越是心惊,不愧是能带飞导师的领军学生,不但能自己选择课题,还对课题的解决方法有了深入且可行的思考。

他想要发表一点意见,但张开嘴却不知道说什么,欲言又止了好一会,才缓缓吐出两个字。

“很好。”

想了想,又补充道:“思路清晰,目标明确,干得漂亮!”

黄勤憨厚地笑了笑:“谢谢老师夸奖,基因排列组合验证这块,工作比较简单,又很繁琐,可能需要老师和同学的帮忙。”

“毕竟有29个基因呢,也不排除研究过程中又会发现新的影响基因。”

杜彪沉吟道:“你考虑得很周到,如果要穷尽这几十个基因所有的排列组合方式,需要开展的实验数量是极其庞大的,不过这里面肯定有一些关键基因,我们只要抓住几个关键基因,就能出结果。”

“所以工作量其实也没那么大。我们可以使用一些数学方法,比如穷举法来进行筛选。然后经过一些精心设计的实验,找出几个关键基因。”

说到这里,他露出了一丝自信的微笑:“你导师我当年数学成绩还是数一数二,这方面的研究分析,肯定没问题。”

黄勤连连点头:“太好了,老师这么说,我就放心了。”

“至于算法和验证,老师你不用担心,三清有强大的人工智能,只要你们把实验数据都记录好,我把数据拿回去跑跑模拟,应该能很快出分析结果。”

杜彪脸上的笑容顿时垮了下来,他想起了三清的AI诊断,不由心下一沉。

黄勤见老师脸色不好,赶紧安慰道:“不过AI分析和模拟能力再强,没有老师和同学辛苦做实验,也没有数据可分析啊。呵呵。”

“说得也是。”杜彪脸色恢复了正常,缓缓说道。

“对了,你刚才说课题分为两步,第一步说了,后面的方案呢?”

黄勤清了清嗓子,回到正题上来,继续说道。

“第二步啊,这个跟干细胞研究有关,也跟胚胎发育有关。”

“您应该很清楚,任何动物从受精卵发育成胚胎,不但要接受祖传DNA的指令,也受到细胞外组织的影响。”

“体外细胞培养无法模拟体内细胞与细胞间,细胞与组织间的复杂相互作用,而这些相互作用是器官形成所必须的。”

“就好像一个人能不能成才,除了自己的智商,家庭教育也很重要。”

“再聪明的孩子,如果有一个悲剧的童年,恐怕也很难不长成歪脖子树啊。”

“言归正传,我们研究猪的最终目的还是用它来培育人的器官。”

“本来不同物种之间是有隔离的,猪是不可能长出人的器官来的。”

“但幸运的是,我们所有的哺乳动物,都来自同一个老祖宗,虽然关系有远近,但毕竟同生同源,大家都是从单细胞生物进化来的,共享同一套底层细胞运行机制。”

“这无疑给异种移植带来了一个天大的机会。”

“只要掌握天机,就能让干细胞言听计从,自动生长出我们想要的器官。”

“到底该怎么办呢,就是对宿主动物进行改造,为所需要的器官人为创造出一个龛位。”

“只要对宿主胚胎进行改造,使其失去形成某种器官的能力,就能在原本的位置上留出一个空位。”

“然后再把人类的干细胞注射进宿主的胚胎,就能急速填补这个空缺,自动长出本来长不出的器官。”

“整个过程相当奇妙,堪称自然界最伟大的奇迹之一。”

“就好像你改造一个小鼠,敲掉一个关键基因,让它无法产生免疫系统的白细胞,然后你再把正常小鼠的干细胞注射进去。”

“这些被注射进胚胎的干细胞一开始没有特定的命运,它们拥有可以发育成任何类型组织的潜力,但是浑浑噩噩,完全不知道自己该干嘛。”

“随着胚胎的发育,胚胎中原有的细胞似乎在说,是时候产生免疫细胞了,等等,我们没有产生白细胞的基因,啊,看,这些外来户有,干脆让它们承担这个任务吧。”

“更神奇的是,这些外来户还真听话,听到指令后,真的发育成了白细胞。”

“可见胚胎发育中,如果它们有什么缺陷,就会利用来自别的生物体的合适细胞,主动填补一个空白的组织龛位。”

“人为地创造一个龛位就能够诱发这个过程。”

“同样的办法也适用于胰腺,肾脏,肝脏,等等器官。”

“跨物种的应用同样有效,如果做一个大鼠和小鼠之间的跨物种实验。”

“大鼠虽然没有胆囊,但是细胞依然拥有形成胆囊组织的能力,条件允许的话,小鼠胚胎能发出‘是时候长出胆囊’的信号,从而解锁这种能力。”

“这种能力来自于大鼠和小鼠进化上的共同祖先,这位祖先是有胆囊的,只是大鼠的胆囊在进化过程中消失了。然而大鼠的细胞仍然把胆囊的发育指令铭记在心,就像保存它们进化历史的记忆一样。”

“不过这方法在人和猪身上就没那么简单了。”

“一方面实验时间更长,猪的妊娠期为3个月,而小鼠只有3周。”

“另一方面,人类和猪在进化上的亲缘关系比小鼠和大鼠的亲缘关系要远得多。”

“猪体内可以制造出器官的龛位。在移植了另一头猪的胚胎干细胞后,缺乏胰腺发育关键基因的猪胚胎确实能够长出胰腺。”

“但是把人的诱导多能干细胞导入囊胚期的猪胚胎,这些干细胞的存活率却很低,只有一小部分细胞能够存活下来,发育成肌肉以及一些器官的前体细胞。

“同样的,人诱导多能干细胞也能在牛胚胎中存活,但存活率同样不高。”

说到这里,杜彪兴奋地插嘴道:“这个原因我知道,我看过一篇论文,差异过大的物种,干细胞之间会产生竞争,彼此杀死对方。”

“这种物种间的进化差异,能够形成有效的发育壁垒,保持物种之间的隔离,不会长出奇奇怪怪的生物出来。”

“啪啪啪!”黄勤用力鼓掌道:“老师真是博学多才。”

他话题一转,说道:“这个论文我也看过,好像是两年前《nature》上面的一篇论文。”

“研究发现只要抑制NFKB信号通路在人源IPS干细胞中的激活,就能够抑制细胞间的竞争以及凋亡,提高人鼠嵌合胚胎的存活率。”

“不同物种之间存在不同水平的竞争力状态,大鼠和小鼠,人跟猴子之间,干细胞竞争力相似,所以就不会出现细胞竞争现象。”

“但是人跟猪,牛,老鼠,彼此干细胞的相对竞争力不同,所以会导致细胞战争的发生,竞争力强的细胞直接诱发弱者的凋亡,至于孰强孰弱则取决于两者之间的进化距离。”

“所以只要我们敲除猪的相关基因,就能让猪长出人的器官来。”

“这条路是非常明确而有前景的,只是目前还没有人找到出口,拿出最终的成果。”

“老师!”黄勤紧紧握住杜彪的双手,神情激动地说道。

“前途一片光明,只争朝夕不负韶华!”

“只要拿下这座科学王冠上的明珠,老师你的杰青,稳了!”

杜彪反手握住学生的手,也是兴奋不已,颤声说道。

“上九天揽月,下五洋捉鳖,皆在弹指一挥间!”

“老师能不能当上杰青,全靠你的培养了!”

第89章 渤健和三清的对比第78章 新药研发方向,阿尔茨海默症第24章 选择合作方案第606章 风一样的男子第143章 老板试试美男计吧第61章 被坑哭的美妆博主第652章 一位陌生家属的来电第170章 巨大的争议,惊人的疗效第556章 人道主义豁免手术第493章 八仙过海各显神通第330章 还好有这个地方第349章 四处碰壁后的骚操作第643章 微创手术新时代第9章 神药惊世,医院沦陷第395章 噬菌体和解塑酶第230章 狮子大张口第51章 医疗行业剧变第531章 组织工程学,论人造膀胱的可行性第405章 谜底揭晓,全球震惊第146章 感动华夏年度人物第262章 低得离谱的专利费(下)第380章 让热射病不再致死第155章 行业霸主第223章 整个娱乐圈都沸腾了第111章 假药贩子的前世今生第481章 人造器官市场的搅局者第281章 还好我们有三清第402章 行业联盟,一致对外的价格保护第488章 软硬结合,腔镜临床第539章 全口径通吃,从双杀到绝杀第188章 以牙还牙第485章 微创手术整合方案第219章 群众的呼声,进军动保领域第55章 解酒药一战成名第308章 水果上门,只要硬件第364章 三清新外号,手术粉碎机第579章 脑机接口震惊全网第387章 华夏将再无艾滋新年写给书友的一封信第72章 鸡汤和机遇第208章 几家欢乐几家愁第136章 可怜的戴维斯第548章 全球第一,千亿美元俱乐部第646章 细胞竞争消失了第549章 全球第一,千亿美元俱乐部第191章 一只基因改造的抗病猪第210章 主播在线亲子鉴定第210章 主播在线亲子鉴定第187章 被举报了?动了谁的蛋糕第63章 国货营销,美白产品大卖第127章 进击的肥仔第604章 假腿也好了第349章 四处碰壁后的骚操作第51章 医疗行业剧变第225章 抢购一空第297章 废弃药方也有人要抢?第82章 逆推合成方法第534章 血管如纸薄,人工全置换第465章 纳米药丸第653章 圆满解决,度过急性反应期第335章 华夏友人的含金量第356章 员工怀孕潮,年终总结第111章 假药贩子的前世今生第472章 生死之间,有大希望第78章 新药研发方向,阿尔茨海默症第314章 大嘴:我们的手表要卖到全球第一第330章 还好有这个地方第193章 彻底火了第657章 癌症:进化的宿命,永生的诅咒第244章 余震第383章 全世界看到了消灭艾滋的曙光第404章 废塑料去哪了?第50章 喜提国民老公称号第189章 自制药对错之争,盖棺定论第60章 美白产品终于上市第187章 被举报了?动了谁的蛋糕第325章 躺平任嘲的跨国药企第279章 进军心血管领域第118章 老板,我想试药第134章 被禁售了?销量依然爆棚第535章 进口血管供应危机第38章 齐院士得救,FDA受阻第76章 陈以清的心结,阿尔茨海默症第265章 重大进展,谈判破裂第15章 临床三期报告终于出来了第144章 卫总竟成三清美妆代言人第129章 止血剂成为军需药品第420章 医疗器械商城第356章 员工怀孕潮,年终总结第15章 临床三期报告终于出来了第647章 人猪嵌合体第470章 嘴强王者走投无路第288章 以后都要这么硬气第501章 我们是冠军第77章 自古忠孝难两全第471章 NDM-1耐药基因,联合用药第435章 可以回收的胶囊胃镜第107章 全球医药科研竞赛第126章 不仅仅是减肥第333章 投资托养中心
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