Nature子刊论文作者中有我的学生!

2011年,勉强还在自己的奔三时代,那年,我第一次带高三。


当时广州市第六中学的高三重点班实行导师制,让质优生自己选择科任老师当导师,作为当时全班所有老师中资历最浅的,自认为没什么人选我,结果也确实是没什么人选,全班选我做导师的只有一名学生。


但当我知道这名学生是谁之后感觉是压力山大的,他是年级作为清北(考清华北大)目标的少数学生之一(还有其他一些因素带来的压力就不多说啦)。


可惜的事真可能自己还是太嫩,辜负了学校的期望,这名学生没去成清北,去了香港科技大学(不过参考各种全球排名,应该是不能说可惜的吧!)。


过去了这些年,自己已经稳稳步入奔四时代。该名学生的消息偶有耳闻,总体感觉发展还是不错的。


而好消息有的时候真的是悄然而至的,昨天另一名那一届的学生在微信上发了一幅截图给我。




这是这几天港科大的官网首页,这名学生就位于照片中的左起第二位!


经过我进一步的了解,他所在的团队在国际权威科技期刊《自然——化学生物学》发表了重要学术论文,此论文很可能是人类与超级细菌之战中的一个里程碑!


(那名学生是第二作者,期待谁来一篇第一作者的!再让我蹭一下光。图片来源:论文pdf截图。


要说这篇文章的重要性,先从2015年的广州的一则重要新闻说起。


2015年11月南方都市报报道了一则新闻,大致内容如下:“广东药学院公共卫生学院副教授姚振江在国际学术期刊《科学报告》上发布的研究显示,其研究团队在广州地铁7条线路上采集了320个乘客常触碰位置的样本,检测出2.5%的样本含有超级细菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),扶手、座位、自动售票机等部位纷纷中招。


(图片来源:网络)


而在南方都市报的解读文章中提到的预防措施中有下面这条:


(图片来源:网络)


抗生素是人类的伟大发现,当年弗莱明爵士意外发现其存在,经研究并成功用于医疗实践中后,在二战中青霉素挽救了大量生命,而弗莱明爵士也因此分享了1945年的诺贝尔生理学或医学奖。


(图片来源:网络)


(图片来源:诺奖官网截图。)


然而随着人类使用抗生素的时间和范围越来越大,在进化的基本原理之下,细菌群体也渐渐出现了耐药性。


简单说一下耐药性产生的过程,在很多很多细菌中,本身就会因为基因突变而出现具有个别能抵抗抗生素的,在人类没有使用抗生素之前,这些具有抗药性细菌的主要对手是它那些没有抗药性的同伴,一般来说多了一项没有用的能力就会消耗其代谢资源,所以那时他们在群体中没什么优势。


然而当人类开始使用抗生素,而且使用方式不当,就会出现一个局面,我们把耐药菌的对手消灭了,耐药菌可能也会受点伤, 但我们并没有把它们彻底铲除,而细菌的繁殖力是春风吹又生都不能形容的强大,很快这些耐药菌的后代就继承了亲代的耐药性,而且会出现耐药性更强的突变体。


除了刚才提到的2015年在广州地铁发现的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),还有一种很出名的耐药菌——耐万古霉素肠球菌(VRE)(还有其他的我就不一一列举了,从命名中能知道的信息是:有一种人类的超级武器,某抗生素,然后发现有感染者身体中存在对抗这种超级武器的某种耐药菌)。


万古霉素就是一种人类手头上的超级武器!


(图片来源:。)


他的作用机理如下:

(基本原理和青霉素有点像,就是影响繁殖过程中细菌细胞壁的形成。图中第一组是能用万古霉素对付的细菌,第二组是此前已发现的耐药性产生的一种方式,某些细胞壁出现了不同种的氨基酸,万古霉素不能识别,细菌就此避开了万古霉素的作用位点。图片来源:。)


而港科大团队的文章则揭示了一种更为广泛存在的耐药性产生机制,对应不仅仅万古霉素,还有其他的接近类别的抗生素。


“在今次的研究中,钱教授分析了六千多个细菌基因组大数据,并通过基因编辑、化学及酶学分析等途径,反复验证出细菌内的DRPs(D-型氨基酸特异性多肽耐药酶——能水解万古霉素这类多肽),确实对大部分含有D-型胺基酸的肽类抗生素出现高耐药性,有关影响层面覆盖多种细菌。”(文段来源:科大官网。)


(研究团队的基因组大数据分析结果示意图。图片来源:港科大官网。)


(钱教授展示某实验结果,培养名中左上和右下两组比较,右下一组依然出现了经典的抑菌圈,左上一组的抗生素已被DRPs分解。图片来源:港科大官网。)


彼知知己百战不殆,港科大团队的发现是对细菌“盾”的研究的重大突破,由此我们可以更好地设计我们的矛,但这场没有硝烟却依然血腥的战争中,我们这些平民百姓是可以参与到当中来共同战斗的!


引用一段港科大官网中钱教授的原话:“人们不当及过度使用抗生素,加剧耐药问题,所以有关肽类抗生素耐药性的研究更显得重要。增加对肽类抗生素耐药性的认识,不但为医学界提供早期预警,亦有助我们研发应付超级细菌的新抗生素。发现DRPs只是一个开端,希望未来有更多研究,针对肽类抗生素的使用及发展。”


希望广大生物教师收到更多你学生成就的好消息!