他从全球最顶尖癌症中心做了八年研究员，回国选择了哈工大
◎ 学术桥专家访谈录 ◎
高明辉
上高中时他在报纸上看到生命科学的前景，于是选择了这个专业；在博士毕业时家中有亲人因癌症去世，于是义无反顾的从植物学研究转为肿瘤细胞死亡的研究领域；当他踏出国门，前往美国进行博士后训练的时候他就知道自己一定会回国，于是八年之后，也就是刚刚过去的2018年他选择了哈尔滨工业大学并迅速做出了成果，近日，哈工大生命科学中心的研究员高明辉联合美国纪念斯隆—凯特琳癌症中心研究人员在线粒体对铁坏死调控作用方面的研究取得进展，以第一作者和通讯作者的身份在国际著名期刊《分子细胞学》（Molecular Cell）发表论文，其中有诸多重要的新发现，该研究揭示了线粒体对铁坏死的调控作用，也为铁坏死的生理功能提供了新的证据，其中一种可能是通过其抑癌作用抑制肿瘤发生。
除了研究成果，中国教育在线·学术桥最感兴趣的还是他在全球最顶尖的美国纪念斯隆—凯特琳癌症中心的经历、该中心人才评价标准以及他为什么回国后选择哈尔滨工业大学，这其中不少访谈内容值得出国访学、回国发展的海内外学者以及国内高校所借鉴。
学者简历
学术经历：
山东师范大学（学士）
中国农业大学（博士）
北京生命科学研究所（博后）
纪念斯隆-凯特琳研究中心（研究员）
哈工大生命科学中心（PI）
研究领域：
程序性细胞死亡、肿瘤细胞代谢
具体研究方向：
铁坏死（ferroptosis）的分子机制、自嗜对程序性细胞死亡的调控、肿瘤细胞代谢调控等
中国教育在线·学术桥：生命科学是新世纪除了量子力学和人工智能外全世界最为关注也是最为前沿的科研领域，其内涵和外延都非常宽泛，是什么样的原因或者契机让你对程序性细胞死亡这个方向产生了兴趣？
高明辉：我在读高中的时候看到报纸上说21世纪是生命科学的世纪，生命科学的进步将会给我们生活的方方面面带来改变，所以报考大学时，我的第一志愿就是生命科学专业。大学毕业之后，我考取了中国农业大学的硕博连读研究生，并在第二年进入刚刚成立的北京生命科学研究所张跃林教授实验室进行博士论文的研究工作。博士阶段我主要从事是植物细胞死亡的分子机制及其在植物抵抗病原菌感染中的作用。我博士毕业时有亲人因为癌症过世，这给我们整个家族带来了巨大的伤痛，也让我决定从植物学的研究转到癌症领域。当时我们研究所所长王晓东院士所从事的就是程序性细胞死亡和癌症治疗，所以我就从植物细胞死亡的研究领域转换到肿瘤细胞死亡的研究领域，并且加入了美国最著名的癌症中心：纪念斯隆凯特琳癌症中心的姜学军教授实验室开展博士后研究工作（姜学军教授是王晓东院士的博士后）。我希望我的研究能够对癌症治疗有所帮助。
中国教育在线·学术桥：整个研究过程从立项到发表论文总共用了多长时间，在这个过程中是否产生过什么波折？
高明辉：这个研究应该说还是比较顺利，从立项到发表大概3年左右。这在生命科学的研究中算是非常顺利的，我觉得其中最为重要的是我们选择了线粒体这样一个细胞的能量中心，研究它在铁坏死中的作用。
中国教育在线·学术桥：这个研究成果在国内和世界上处于什么样的水平，在哪些方面具有首创性，接下来你将在这个基础上做些什么？
高明辉：这个成果在国内外都处于领先地位。虽然，在我们的研究之前关于铁坏死中线粒体的形态变化已经有些零星的报道。但是线粒体是否在铁坏死发生中发挥作用并不清楚。我们的工作首先证明线粒体对半胱氨酸饥饿导致的铁坏死非常重要。然后我们对线粒体调节铁坏死的分子机制进行了深入研究。我们首次发现谷氨酰胺通过线粒体的三羧酸循环和电子传递链促进细胞死亡。阻断三羧酸循环和电子传递链能够有效抑制细胞脂质氧化物的积累和铁坏死。有趣的是，我们首次发现铁坏死发生时，线粒体膜电位发生超极化，抑制线粒体膜电位超极化能够阻断铁坏死。谷氨酰胺代谢、三羧酸循环和电子传递链对铁坏死中的线粒体超极化现象是必须的。最后，我们首次发现线粒体抑癌基因延胡索酸酶（fumarase）突变使肾癌细胞对半胱氨酸饥饿诱导的铁坏死产生抗性，这提示线粒体铁坏死信号可能对抑制肿瘤形成非常重要，抑癌基因延胡索酸酶可能是通过调节铁坏死发挥其抑癌作用的。
线粒体在Ferroptosis中的作用
我们目前已经证明铁坏死的发生需要线粒体三羧酸循环和电子传递链，但是具体的分子机制还不清楚，接下来我们希望在分子机制方面进一步深入研究。
中国教育在线·学术桥：线粒体铁坏死信号可能对抑制肿瘤形成非常重要，如果能够确认并有更多数据的支撑，对于临床的癌症治疗或者预防将会产生什么样的现实意义。
高明辉：从基础研究到临床应用无疑还有非常非常多的工作需要做。基于目前的了解，铁坏死有可能在抑制肿瘤方面发挥作用。我们可以开发铁坏死的小分子诱导剂，诱导肿瘤细胞发生铁坏死，从而达到癌症治疗的目的。关于利用铁坏死诱导肿瘤细胞死亡，目前的研究还主要在肿瘤细胞和实验小鼠模型的水平上，我们希望早日将对铁坏死的认识转化成为癌症治疗的新手段。
中国教育在线·学术桥：美国纪念斯隆—凯特琳癌症中心被很多媒体称之为攻克癌症的第一线，你在那里工作了八年时间，请你以一个工作人员的身份简单描述一下你的所见所感，特别是对你的研究和科学素养有决定性影响的部分。
高明辉：纪念斯隆凯特琳癌症中心不仅仅是美国乃至全世界首屈一指的癌症专科医院，也是生物医学领域学术大师云集的地方，有着众多世界顶尖的科学家。比如因为“发现了抑制负面免疫调节的癌症疗法”而获得2018年诺贝尔医学与生理学奖的詹姆斯·艾利森（James P. Allison）教授曾经在这里工作了8年之久，期间我也有幸倾听过这位大师的报告。因为“发现逆转录病毒致癌基因的细胞来源”而获得1989年诺贝尔医学与生理学奖的哈罗德·瓦慕斯（Harold Elliot Varmus）教授曾经担任CEO长达10年之久。这里还有众多的美国科学院院士，美国医学院院士和美国艺术与科学院院士。除此之外，这里还有更多在自己领域里面做出了杰出贡献的教授们。他们执着科研，博学多识，治学严谨，平易近人。你可以面对面或通过邮件向每一位教授请教，寻求帮助。这里的科研氛围非常浓厚，基本上每天都有高水平的学术讲座，非常方便学术交流和合作。纪念斯隆—凯特琳癌症中心是一所临床和科研并重的专科医院。在这里科研大致可以分成两种：基础研究和临床转化研究。很多基础研究的成果可以为临床转化研究提供新的思路，而很多临床转化研究又可以转化成新的癌症检测和治疗的方法。可以说从基础到临床在这里有机的结合在了一起。
在这里学习工作，8年的时间让我从一名刚刚博士毕业的科研新兵成长成一名能够独立组队的研究室主任。在这里给我帮助最多的是我的博士后导师姜学军教授。在姜学军实验室我有机会从事自己感兴趣的研究方向，姜教授支持鼓励我瞄准重要的科学问题。他办公室的门永远是敞开的，我们随时可以就科研中出现的问题进行探讨。姜教授的言传身教使我们能够快速成长。在这里我发现了铁坏死这个重要的新型程序性细胞死亡形式，明确了未来科研的主攻方向。在哈工大的实验室里，我将继续研究铁坏死的分子机制及其在疾病，尤其使癌症发生和治疗中的作用。
中国教育在线·学术桥：为什么会选择哈尔滨工业大学这样一所典型的工科院校的生命科学中心开展研究，这里最吸引的地方是什么？对于中美之间实验室设备、人才学术评价方面的差异有什么感受，有什么建议？
高明辉：当我踏出国门，前往美国进行博士后训练的时候，我知道自己一定会回国。因此，我经常关注国内高校和科研院所生命科学的建设和发展。哈尔滨工业大学是一所老牌名校，工科一直是其强势学科，长期排名全国前几位。同时学校非常重视生命科学领域的发展，并于2016年底成立了哈工大首个学术特区：生命科学中心。当我还在美国的时候，就了解到这个学术特区跟我博士就读的北京生命科学研究所理念非常相似。采用与国际接轨的管理和运行机制，进行原创性基础研究。这里研究方向没有条条框框，人才学术评价没有量化指标，让科学家瞄准世界前沿问题、重大问题，进行自由探索。高效敬业的行政管理人员全力为科研服务，充足的科研经费，先进的科研设备。所有的这些都让我决定加入生命科学中心这个年轻的单位，愿意与其一起成长。我相信哈工大生命科学中心未来会越来越好，成为中国乃至世界上的生命科学领域的学术高地。
科研仪器方面，随着我国综合国力的提升，科学研究投入的持续增多。我们的仪器硬件与美国的同行已经没有明显的区别，甚至我们的很多仪器比美国实验室还要先进。应该说这为我们开展世界领先的科学研究提供了硬件基础。而软件方面，中美之间还存在不小的差距。比方说，我所在的纪念斯隆癌症中心的大型仪器都有专业的技术人员提供技术服务和仪器维护，而国内很多单位，仪器尽管买了，但是没有专门的技术人员提供服务，从而导致这些仪器无法发挥其最大效益。这一点上，我们生命科学中心做的非常好，我们正在成立各种辅助中心，安排相应的平台技术人员提供技术服务，我相信这将大大提高实验效率。
人才学术评价方面，美国大学和研究所普遍实行tenure-track形式。博士后训练结束之后通过应聘获得助理教授的职位，从而进入tenure track。这个跟国内的助理教授是完全不同的，其职位相当于国内的教授/博士生导师，能够招聘博士后。大部分的学校是5年考核一次，评价的标准主要是科研经费和科研成果。科研成果的评价是由同行审议的，学校根据研究室主任的研究领域在全世界范围内向其同行发出邀请，让同行们对其研究成果做出评价，如果考核合格则获得终身教职（tenured professor），否则重新找工作。
随着我国高等教育的改革和大量的海外人才回归祖国，我们国家也有来越多的单位采用tenure-track这种方式考核自己的教授，比方说清华大学、北京大学、浙江大学等。哈工大生命科学中心也将采用这种方式对我们进行评价。这种考核方式给研究室主任充足的时间，这对于科学研究非常重要，只有足够时间的积累才能做出重要的发现，而且不同领域的研究特点决定了只有小同行才能对研究室主任的研究成果做出正确的评价。同时由于研究室主任在考核前并没有获得终身教职，给研究室主任足够的时间和一定的工作压力，让研究室主任在其最富创造力的时间做出最重要的发现，我想这种评价体系是美国科研水平全球第一的重要保证吧。
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