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"北大的保安很闻明，他们频繁会问一些深档次的东说念主生哲理问题——你是谁？从何处来？要到何处去？而咱们课题组碰巧就是回答这些问题的。"颉伟锻练在一场在北大的讲座中说说念，他死后屏幕 PPT 上正停留着演讲主题——重启"人命时钟"。
"人命时钟"是颉伟为我方主抓的考虑所料到的形象抒发。他是清华大学人命科学学院锻练，2013 年留学归国后加入清华并组建我方的实验室。其课题组主要考虑的是精卵相见之后怎么重启一个新人命的过程，解答"受精卵从何处来？""一个 30 岁的卵子和一个 30 岁的精子合资，是怎么变成 0 岁的受精卵的？"等问题。
昔日几年，颉伟团队的考虑后果链接发表在《科学》《自然》等顶级生物学期刊上。这些科研后果让他得回了包括"科学探索奖"在内的诸多要紧奖项，并被国表里同业关注。
随之而来的是更多受邀面向科学界和公众的演讲，为让跨学科的听众们更直白地听懂我方的考虑，颉伟料到了"人命时钟"行为比喻。
"从个体来说，东说念主的寿命是有限的，但淌若将东说念主类视作一个连结衍生的物种，那人命的时钟在不休重置并险些是不朽的，仅仅咱们还莫得全齐领略它是怎么作念到的。"颉伟向咱们补充说念。昔日 10 年，他的考虑齐围绕解密这个过程张开。
跟着考虑的陆续长远，颉伟团队也屡次与不同的团队进行跨学科合营。他们与临床大夫共同考虑东说念主类胚胎发育和试管婴儿中所遭逢的诸多生物学问题。从更永久来看，畴昔这项考虑的松懈以致有可能匡助东说念主们探索逆转器官朽迈、反老还童的可能性。
尽管这照旧一说念尚待解开的难题，但跟着昔日十年检测技能精密度越来越高，尤其是分子生物学的飞跃式发展，东说念主类揭开人命时钟重置的阴私的速率正在加速。
颉伟实验室，图源：被访东说念主
30 岁的精子和卵子，
并不会生出 30 岁的婴儿，为什么？
在颉伟眼中，大自然时刻发生着人命时钟逆转的泄气，由于它存在于微不雅的细胞层面，是以不时被东说念主们忽略。
比如，一双 30 岁的夫妇产生精子和卵子并告成受精后发育出的婴儿会从 0 岁启动成长，而不是 30 岁，在这个过程中自然地发生了人命时钟的逆转。这种"重置"泄气不仅神奇，况兼十分高效。
表不雅遗传学是颉伟读博士阶段主攻的规模，该规模探究的是细胞如安在不波及改动 DNA 序列的情况下，凭据生物体需要或受外界环境影响而使用不同的基因来结束不同的功能。这就好比团结个东说念主凭据环境和需要不错结束不同的身份，不错是本分、学生、共事、父母、子女、下级或者上司。
颉伟将表不雅遗传特征的这种变化称为"变与不变的辩证颐养"。他进一步阐明："细胞辩别产生新细胞时，这个细胞能记取我方的身份，比如皮肤细胞辩别会产生皮肤细胞，而不是肌肉细胞，这与细胞中的表不雅遗列传念琢磨。淌若这个细胞需要进行调整变成新的细胞，就要修改蓝本的表不雅遗列传念，完成出动后树立新的回想。"但这种修改不会擦除系数的轨范，仅仅在原有轨范上局部调整，变成另外一种细胞。
但当颉伟将眼神聚焦在受精后的早期胚胎时，情况变得"相当奇怪"。"它不是局部调整，而是把之前绝大部分回想险些通通去掉，重新再来。"在他此前的干细胞分化考虑时，从没见到过这种"推倒重来"泄气。
颉伟估量也恰是因为这种泄气的存在，受精卵能高效抹撤回精子和卵子中所捎带的成年东说念主的信息，并由此发育出一个从零点启动的胚胎，并最终产生一个健康的宝宝。
表不雅遗传信息遗传的三种类型，图源：被访东说念主公开演讲
颉伟以为一个例子能很好地展示这一丝——天下上最乐龄的产妇是别称告成生养的 74 岁的女性。"你不错遐想一下，她的卵子依然在这个天下上存在了 74 年，一定捎带着大齐的时代烙迹，其中还包括多样细胞功能朽迈的信息，但只好这颗卵子受精后，凯旋启动胚胎发育，终末就能生出一个正常的小宝宝。"通盘过程中胚胎细胞结束了高效和自然的朽迈逆转。
"我一启动很难领略这种推倒重来的泄气为什么会发生，冉冉有些了解之后很但愿领略它怎么发生。"颉伟回忆我方当遴荐考虑该泄气的原因时说说念，"可能源于我以前学习物理时的俗例，我中学时对物理很感兴味，当出现一个奇怪的事情时，我总想去领略它的底层逻辑和原因。"
另一方面，在胚胎发育肇端的时代，胚胎的基因阅历了从全齐不职责到被激活的过程。"大家可能以为这很奇怪，基因难说念不是长久处于职责情景么？但在胚胎中就存在着这种泄气。"颉伟在 2022 年度人命科学十猛进展调换会暨科普叙述会上共享说念。早期胚胎细胞内不职责的基因组，靠卵子捎带的养分物资督察存活和保证基本功能。当基因组被激活之后，胚胎启动坐蓐我方需要的产物，同期一系列胚胎细胞里面的"重置"行为得以发生。
"什么启动了胚胎基因轨范，第一推能源来自于何处？"这成为颉伟回到清华组建实验室后，重心考虑的另一个场所。
寻找启动人命的第一条代码
要解答这个"第一推能源"问题，就要找到阿谁激活胚胎基因组的要道因子。
颉伟团队估量，既然该因子要在极短的时代中出现并发达作用，那么它很可能是从父母亲的细胞质中被"打包"传递下来的半制品。鉴于精子所能提供的物资少许，这个要道因子极有可能源自卵细胞，况兼应当在卵细胞中处于"筹备情景"（转录成 mRNA），只在受精后才大齐转化为卵白质，并发达作用。
但要想找到阿谁要道因子，他们需要在分子层面进行考虑。由于走在规模的最前沿，颉伟和他的团队在考虑过程中陆续遭拖累办难题。
莫得相宜的分析器具是他们碰到的第一个焦躁需要科罚的问题。
十年前他刚归国时，由于胚胎样本的稀缺性，大部分考虑还主要聚焦在细胞层面，险些莫得若干可用于在早期胚胎考虑基因抒发的分子生物学器具。昔日十年，检测技巧发生了飞跃式的发展，生物学的检测精度从细胞层面扩张到基因层面，随之而来的是胚胎考虑的快速发展。
颉伟的课题所应用的检测技巧，亦然他归国启动课题后指挥团队优先攻克的难题。他们花了十年傍边的时代，开发出一系列高聪颖的检测技巧。"其确凿这个过程中，咱们不知说念需要的技巧能不成开发出来，也不知说念技巧应用之后能不成回答咱们的问题。"颉伟提及开发技巧过程的发怵容貌，但最终通过举座团队成员的不懈勤勉，他们终于研发出了适用于课题的技巧。
"也许运说念果然是会迷恋有准备的头脑，倏得有一天咱们就不错用 100 个细胞看到胚胎里面 DNA 的行为了。我其时以致不敢征服这件事情果然是不错作念成。"颉伟在 2020 年的新后生演讲上说说念。
如今颉伟团队研发的技巧不仅应用于我方的课题，也被好多同运用用，"依然有不少国表里实验室在用咱们的技巧了。"
从技巧的应用层面上看，颉伟以为这些分析技巧和技能本人对研发开采条目不高，但需要极大的瞩目、耐性、反复试错和磨杵作针。即使开发告成后，对这些技巧的应用、实验数据的解读和对生物学问题的最终科罚也需要较高的抽象专科才能、明晰的逻辑想维，以及大齐生物学学问与劝诫的积蓄。
"生物学考虑的特色是复杂度极高，它存在着大齐误导信息，不光普通东说念主，就连众人齐频繁会被误导。咱们每天的日常科研职责里，一大部分时代齐要用来鉴别信息，去伪存真。"颉伟对通盘团队相当自爱，团队很年青，既有刚刚插足科研规模的本科实习生、大学毕业不久的一年事考虑生，也有劝诫丰富的博士后。齐相当有讲理和劲头，实验室组会和平时琢磨齐很利弊，大家一齐科罚了全天下齐莫得科罚的科学难题。
被正常实践的技巧或者分析历程常常具有普适性价值。颉伟团队研发的微量细胞染色质分析技巧就是如斯。它的作用是能在很少的细胞中，检测其中的 DNA 微环境以及基因职责的情景和步履。比如它能检测出在 DNA 微环境中捎带的表不雅遗传修饰，"比如父母信息储存在何处，受精后什么时候被擦除。"颉伟以我方的考虑需求例如说念。
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有了分析器具之后，颉伟的课题有了进展。但紧接着第二个难题又出现了——怎么寻找启动新人命的要道身分。寻找"胚胎基因轨范的第一推能源"是这个规模最欢快东说念主心的未解之谜之一。
OBOX 眷属是颉伟团队找到的一类具有独特功能的转录因子眷属。它们不错叫醒基因组中特定的基因，新的人命由此启动，当这个因子无法发达作用时，胚胎全齐无法正常发育。
这些职责极具首创性，但在投稿的过程中，颉伟团队遭逢了艰巨。《科学》杂志的一些评审众人认为自然该考虑有可能科罚规模长久以来的难题，但该考虑中使用的基因敲降技巧和体外胚胎培养体系可能会影响其中一些要紧实验划定的可靠性。
于是颉伟指挥团队从新进行实验，他们使用基因敲除技巧透顶去掉了该因子，这么全齐幸免了体外培养体系，却发履行验和之前的全齐矛盾！胚胎发育莫得什么影响，小鼠尽然不错很好地存活下来。
该划定一度让颉伟和他的团队感到黯然，它意味着之前的勤勉似乎要付之东流。但平缓下来后，颉伟果断到之前的敲除政策仅去除了这个眷属 8 个成员中的 4 个。
"咱们估量可能是这个因子太要紧了，因此胚胎准备了好多备份，是以当咱们敲除其中 4 个成员的时候，剩下的 4 个成员仍然大略保证胚胎轨范的凯旋启动。"颉伟说说念，"是以咱们接下来把悉数 6 个基因敲除后，发现胚胎果然无法发育。"颉伟将修正后的实验划定从新投稿到《自然》杂志上，此次评审众人和裁剪高度认可并很快接管发表了这项考虑。
为不孕不育
提供基础表面考虑相沿
挑战科学难题好多时候需要多学科交叉，颉伟相当深爱与同业的合营，与专科的合营者一齐高效地科罚问题。跟着分析技巧的迭代及考虑的抓续长远，颉伟团队的科研合营对象，不仅有人命科学专科内的同业，还有本学科除外的机构。
其中颉伟团队斗争最多的是医疗规模，病院的生殖中心是他们团队合营较多的跨学科机构，昔日他们曾与山东大学和郑州大学的附庸病院有过屡次告成合营，这些合营为试管婴儿技巧提供了前沿生物学表面相沿。
昔日 50 年间，生物学的越过已为试管婴儿技巧的松懈带来里程碑式发展。例如，科学家找到了胚胎在体外告成发育的要道——通过东说念主工技能让精子"获能"，让其具备受精才能，再与卵子合资从而告成发育出胚胎。此外，科学家们也告成将基因检测技巧，应用于试管婴儿胚胎的遗传病检测、筛查，极大普及胚胎健康发育的概率，幸免遗传疾病的发生。
如今，跟着试管婴儿愈加正常地应用，它对表面的需求陆续加深。颉伟将其为病院生殖中心提供的表面相沿比作参考模范，"咱们的考虑是，试图去领略在胚胎正常发育情况下，精子插足卵子后到底发生了什么，每一步是怎么发生的。"而在本体的临床职责中，大夫碰到的大部分患者，其胚胎发育是极端的。大夫需要依托基础表面考虑，将不健康的胚胎与正常胚胎的发育过程进行比较，以便更具体地了解到底是哪一步导致不孕不育，并给出更有针对性的诊疗有诡计。
与临床大夫的合营，是颉伟的跨学科合营中相对接近应用规模的。除此之外，其考虑后果还有望应用于干细胞调理和减慢朽迈规模，只不事后两者距离本体的应用，还有很长的路要走。
颉伟团队的考虑在基因的微不雅层面上，正一步步张开人命怎么发生逆转并重启的时局。这是一个乍一看宽敞又基础的表面考虑规模，通盘科研过程充满了陆续重叠的试错，但也恰是颉伟过甚团队的有趣心与坚抓，让东说念主们关于人命的领略又近了一步。
东说念主生怎么肇端，人命怎么循环，东说念主类关于这件事的领略远远不够，但至少比拟昔日，东说念主们依然上前迈出了一大步。
规划制作
被访东说念主丨颉伟 清华大学人命科学学院 锻练
作家丨朱若淼 北京大学 传播学硕士
规划丨哈代、林林
责编丨林林、何通
审校丨徐来
越过鸣谢丨哈代 浙江大学 神经生物学博士
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