科學(xué)閃光者

　　“跨界”科學(xué)家 “斜杠”科研路

　　——專訪北京腦科學(xué)與類腦研究所所長羅敏敏

　　大學(xué)時期的羅敏敏是個“不安分”的學(xué)生：原想成為下一個楊振寧，陰差陽錯考入北京大學(xué)心理系；不確定未來發(fā)展方向，在大學(xué)選修了計算機、電子工程、生物等多門“并不相關(guān)”的課程；攻讀美國賓夕法尼亞大學(xué)計算機科學(xué)碩士學(xué)位，最后又拿下了該校的神經(jīng)學(xué)博士學(xué)位；讀書期間輪轉(zhuǎn)了5個實驗室后才定下研究方向。

　　科研之路也并非傳統(tǒng)推崇的“瞄準(zhǔn)一個目標(biāo)”，而是不斷切換賽道：從嗅覺系統(tǒng)研究到獎賞和懲罰的神經(jīng)環(huán)路機制，再到研發(fā)出針對因視網(wǎng)膜色素變性導(dǎo)致失明的基因治療技術(shù)。在今年的中關(guān)村論壇期間，如今已是北京腦科學(xué)與類腦研究所(以下簡稱“北京腦所”)所長的羅敏敏，帶領(lǐng)團隊自主研發(fā)的“北腦二號”智能腦機系統(tǒng)正式亮相。團隊新的研究成果填補了國內(nèi)高性能侵入式腦機接口技術(shù)的空白，并在國際上首次實現(xiàn)獼猴對二維運動光標(biāo)的靈巧腦控。

　　“我可能不是什么都精通，但相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)多少都懂一點?！苯?，羅敏敏在由北京市科協(xié)、北京科技記協(xié)組織的“首都科技人”宣傳活動中說?；诳鐚W(xué)科的研究背景，他用成果在多個領(lǐng)域“出圈”，在《科學(xué)》《細胞》《自然》等國際期刊發(fā)表多篇論文，成為一名具有行業(yè)影響力的神經(jīng)生物學(xué)家。

　　也正是懷著對不同學(xué)科的好奇心，羅敏敏在工作中有著“不一般”的習(xí)慣：他曾把分子生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生座位安排在自己對面，這樣遇到不懂的問題，他扭頭就能問學(xué)生；他鼓勵學(xué)生走進辦公室，告訴他現(xiàn)在的研究設(shè)想是錯的，而自己有一個更好的想法。

　　跨界、挑戰(zhàn)權(quán)威、打破常規(guī)，也正是這位北京腦所所長的“斜杠”成長之路。

　　2014年左右，羅敏敏發(fā)現(xiàn)大腦中存在一個平行于多巴胺系統(tǒng)的獎勵系統(tǒng)，即5-羥色胺系統(tǒng)。與常見的多巴胺不同，多巴胺主要跟大腦的行為動機相關(guān)，而5-羥色胺系統(tǒng)則與獎賞的評估有關(guān)，由此可以更好地解釋人類諸多獎懲行為。

　　這一結(jié)論的提出沖擊了神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域30多年的傳統(tǒng)認(rèn)知。

　　在主流科學(xué)觀念之中，多巴胺的作用在于促進獎勵，獲得快感，而5-羥色胺則會抑制獎賞。羅敏敏的文章一經(jīng)發(fā)出后，立即招致諸多爭議。

　　彼時，受制于設(shè)備的落后，羅敏敏團隊還無法準(zhǔn)確記錄5-羥色胺在獎賞活動中被激活，無法提供更為直接的證據(jù)。直至后來，團隊研發(fā)出光纖記錄系統(tǒng)，才進一步為證實中縫背核5-羥色胺類神經(jīng)元在自然狀態(tài)下編碼獎賞期待與攝取的行為功能提供了新線索，也為抑郁癥等疾病治療提供了理論支撐。

　　哪怕這項成果已經(jīng)被逐步證實，羅敏敏仍保持嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度?！叭魏问虑槎夹枰３种?jǐn)慎樂觀?！彼冀K認(rèn)為，“科學(xué)家研究出的理論或許永遠是錯的，只是有時候有用”。

　　今年9月，團隊發(fā)現(xiàn)，位于腦干的腳間核—未定核環(huán)路，是大腦中對厭惡反應(yīng)的放大器，這一發(fā)現(xiàn)為情感障礙治療及阿片類藥物復(fù)吸預(yù)防，提供了新的理論基礎(chǔ)和潛在的治療靶點。

　　不僅在獎懲機制研究上有所突破，羅敏敏還帶領(lǐng)團隊研發(fā)出一項針對因視網(wǎng)膜色素變性導(dǎo)致失明的基因治療技術(shù)，這是“跨界”科學(xué)家羅敏敏第一次將科研成果投入醫(yī)療實踐之中。他解釋，在視網(wǎng)膜的細胞之中存在感光細胞、神經(jīng)節(jié)細胞等。當(dāng)感光細胞接收到光信號之后，傳遞到神經(jīng)節(jié)細胞，再到達人類的大腦，而部分盲人由于感光細胞死亡，影響了視覺效果。羅敏敏團隊研發(fā)出一種基于腺相關(guān)病毒載體的注射液，將編碼光敏蛋白的基因，導(dǎo)入視網(wǎng)膜色素變性晚期患者的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞，從而繞過受損的常規(guī)感光路徑，直接將光信號轉(zhuǎn)化為大腦可識別的視覺信息。

　　在北京一家醫(yī)院，羅敏敏第一次看到了接受此技術(shù)治療的患者。這是一位失明多年的河南老人，現(xiàn)在她的視力已恢復(fù)到接近0.1的水平，可以看到家人的長相。這位患者告訴他，孫子長到了14歲，自己過去不知道孫子的長相，如今實現(xiàn)了看到孫子模樣的愿望。日常生活中，老人可以自行避障，有了一定的生活自理能力。

　　這讓羅敏敏印象深刻。“科學(xué)家要把基礎(chǔ)科研做好，再一步步探索科技成果轉(zhuǎn)化，形成一個研究的閉環(huán)?！?/p>

　　如今，羅敏敏的“斜杠”科研之路仍在繼續(xù)。他帶領(lǐng)團隊研發(fā)“北腦一號”及“北腦二號”兩套智能腦機系統(tǒng)。一個直觀的實驗是，只要在猴子顱內(nèi)植入一片牽著柔軟細絲的薄膜，被綁住雙手的猴子就能僅靠“意念”控制機械臂進行抓取。

　　“北腦二號”從概念驗證階段，走向關(guān)鍵核心部件的攻關(guān)，研發(fā)出高通量柔性微絲電極、千通道數(shù)高速神經(jīng)電信號采集設(shè)備等關(guān)鍵技術(shù)。未來團隊的目標(biāo)是借助腦機接口技術(shù)成果幫助功能運動障礙以及語言障礙的患者，實現(xiàn)自主運動和有效表達。

　　“下一步，我們要突破的問題還有很多?！绷_敏敏坦言，目前團隊成果與國際腦機接口的水平仍然存在一定差距。

　　對于不?！翱缃纭钡牧_敏敏，困難、質(zhì)疑早已經(jīng)是“家常便飯”。早在研究抗抑郁療法時，羅敏敏就曾帶領(lǐng)學(xué)生研究了上千個作用靶點，均宣告失敗。找到新方向、驗證失敗、再找到新思路、再驗證失敗?！霸谧鲆豁椞剿餍缘目茖W(xué)研究時，全世界都不知道答案是什么。但你做了足夠多的實驗，失敗了足夠多的次數(shù)，答案有可能就出來了?！绷_敏敏說。

　　羅敏敏認(rèn)為，失敗是科研生涯中的一部分，若某一天，你突然發(fā)現(xiàn)自己是世界上第一個知道問題答案的人，這足以支撐起很長時間的快樂。他用一句話去概括自己的科研狀態(tài)：每一天快快樂樂地來到辦公室，忙到深夜，還是沒有找到問題的答案。然后，日復(fù)一日地想問題，并持續(xù)保持對真理追求的樂觀態(tài)度。

　　如今在學(xué)術(shù)會議上，羅敏敏與青年科學(xué)家交流時多次提到，科學(xué)家要保持開放的心態(tài)，不要局限于自己的思維，從跨學(xué)科交流之中獲取科研靈感；要保持科學(xué)直覺和強烈的好奇心，總是要做世界上第一個知道答案的人；而團隊要鼓勵失敗，切忌追求短期成果，要在長周期里鼓勵青年人從事有價值的科學(xué)研究。

　　回顧過往，羅敏敏感慨，自己趕上了神經(jīng)科學(xué)研究蓬勃發(fā)展的20年，“把車開上了高速公路”。

　　如今在腦機接口的科學(xué)賽道上，槍聲才剛剛響起。無線版本的“北腦一號”將在明年展開臨床試驗。中等個頭、戴著一副眼鏡的羅敏敏帶著團隊忙碌了起來。他對我國腦科學(xué)發(fā)展持有積極樂觀態(tài)度，鼓勵團隊成員“擁有開放的心態(tài)，把準(zhǔn)宏觀方向，不要害怕犯錯，不斷發(fā)現(xiàn)問題、修正問題，才能越走越遠”。

　　中青報·中青網(wǎng)記者 楊潔 來源：中國青年報

　　2024年12月23日 08版