2021年5月23日,“第十届北京大学生物交叉学科学术论坛”在英杰交流中心阳光厅举行。本届学术论坛共有10位生物交叉学科领域的顶尖学者作报告。近300位师生在阳光厅聆听报告,逾55万观众通过北京大学官方抖音、快手、B站、腾讯视频号、百度百家号观看论坛现场直播。

论坛现场
21世纪是生命科学蓬勃发展的世纪,生命科学基础研究不断取得重大突破,科学的发展和技术的进步使得人类对生命科学的认识达到前所未有的高度。在新时代,学科的交叉融合已成为必然趋势,并将深刻地改变人类的生活与发展。秉承北京大学“思想自由,兼容并包”之开创精神,借助科学前沿交叉、融合创新之时代形势,北京大学生命科学学院研究生会于2011年发起并举办生物交叉学科学术论坛。过去九届论坛共邀请100位生物交叉领域顶尖学者,累计近5000名师生报名参会。恰逢论坛举办十周年,今年邀请了历届“叉坛”的热门报告嘉宾,也迎来了备受关注的“新面孔”,通过线下报告线上直播的方式,为全国各地生物交叉学科领域的师生带来一场学术盛宴。
论坛开幕式上,北京大学生命科学学院研究生会主席张克嘉向与会师生介绍了本次论坛的筹办情况。他希望与会师生都能在本届论坛中碰撞思维火花、获取学术灵感。
会议首场报告由中山大学教授、台湾“中研院”院士吴仲义主讲。他指出,能够导致全球大流行的病毒必须高度适应人类环境,而这样的适应能力不可能突然出现,只可能在自然选择之下一步步进化而来。因此,对于病毒进化起源的探究是有助于指导疾病控制的。吴仲义团队提出一个模型,很好地解释了大多数国家在新冠肺炎疫情中疾控机制失灵的原因。该模型指出现有病毒进化理论的缺陷,即忽略了病毒在每个个体宿主体内的进化。根据这一思路,他的团队提出了一种治疗方案,可以非常有效地清除SARS-CoV-2。

吴仲义作报告
中国科学院院士、北京生命科学研究所副所长邵峰作题为“Pyroptosis, Inflammation and Antitumor Immunity”的报告。他认为,细胞凋亡的生物学意义主要是在生物发育,而细胞焦亡则主要在免疫反应中扮演重要角色。其课题组发现Gasdermin (GSDM)家族是焦亡通路的成孔蛋白,并会在膜上形成多聚体孔状结构,诱发细胞焦亡。此外,他们还发现GSDM家族蛋白会促进肿瘤细胞发生焦亡,引发CD8+ 细胞毒性T细胞介导的抗肿瘤免疫,结合已有PD-1抗体,这极大地改善了肿瘤免疫治疗。

邵峰作报告
中国科学院院士、清华大学教授饶子和带来题为“ Living in the Cell: Understand SARS-CoV-2 Replication and Transcription from Structures”的报告。他的团队将目光聚焦于COVID-19病原体的复制转录复合物,并确定了病毒关键靶点RTC (C-RTC)的结构,以及瑞德西韦如何抑制C-RTC功能,为开发对抗SARS-CoV-2变异快速出现的抗病毒药物提供了思路。饶子和利用视频以及手中3D打印的分子模型,详细而又直观地为大家解释了复制转录复合物的精细结构。

饶子和作报告
来自中科院生物物理研究所研究员张宏给大家带来了“Liquid–liquid Phase Separation in Autophagy”的报告。他介绍了自噬的相关概念,并介绍了实验室利用线虫胚胎中PGL颗粒会被自噬选择性清除的模型所筛选出的自噬基因epg基因,之后结合液液相分离技术研究了PGL颗粒自噬发生的物化性质级降解效率的决定因素。

张宏作报告
中国科学院院士、海南大学校长骆清铭作题为“脑空间信息学”的报告。他指出,人脑是一个非常复杂的系统,在不同的时间-空间尺度上,脑连接及脑活动是不断演化和变化的过程。想要更深层次地理解脑运作机理、发展类脑智能技术,就需要在全脑范围内研究和解析神经网络的结构与功能。骆清铭团队通过以显微光学切片断层成像(MOST)为技术核心的全脑定位系统(BPS)等前沿技术,从全脑的尺度测量与绘测出脑结构及其功能信息的空间分布以及时间变化,建立了标准化的数据体系,未来这一系列技术将向高清高通量的目标继续发展。

骆清铭作报告
北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室主任瞿礼嘉作题为“How is Fertilization Achieved through Regulating Male-female Communication at the Molecular Level in Arabidopsis thaliana?”的报告。他就植物雌-雄相互作用的分子调控机理进行了细致的阐述。植物的“传宗接代”是一个非常重要的科学问题,其中被子植物如此繁盛的原因之一在于其特有的生殖方式——双受精机制。两种受精产物都是种子发育成功所必需的。那么植物雌雄之间的一整套信号是如何交流的呢?瞿礼嘉介绍了团队对于植物雌雄互作中有关花粉管引导的研究成果,发现在拟南芥中存在一种小肽信号AtLUREs,其可以促进吸引同种属的花粉管,同时,对于无种属特异性的花粉管,他们还找到了吸引信号XIUQIUs。这一系列新因子的发现对于植物雌-雄间相互作用的分子机制有着重要的阐释作用。

瞿礼嘉作报告
北京大学生命科学学院副院长高宁作题为“Structural Insights into the DNA Replication Initiation in Eukaryotes”的报告。真核生物的DNA复制是高度复杂且受到精密调控的生物学过程,是遗传信息稳定遗传的前提。他分享了真核生物(酵母)DNA复制起始过程的关键分子机器ORC、MCM复合物以及蛋白激酶DDK和CDK如何磷酸化MCM复合物的分子机制。高宁团队利用冷冻电镜技术(Cryo-EM),解析了体外组装的ORC复合物,阐释了该复合物对于DNA复制起始位点高度亲和的分子机理,以及该复合物发挥功能的分子机制,进而从结构生物学的角度,揭示了DNA复制起始时的分子机制。

高宁作报告
北京大学分子医学研究所所长肖瑞平作题为“MG53: A Double-edged Sword for Human Health and Diseases”的报告。MG53是TRIM家族蛋白质,在骨骼肌肉和心脏中特异表达。前期研究中,学界普遍认为MG53主要在细胞膜修复过程中发挥作用,从而影响细胞存活。而G53除了具有参与细胞膜修复相关作用外,也会引发代谢紊乱。肖老师肖瑞平课题组于2013年发现,在肥胖小鼠等代谢紊乱相关的小鼠模型以及肥胖人群中,MG53的表达水平均非常高,这些都提示了MG53极有可能与代谢相关。基于此,团队近些年来围绕MG53进行了一系列研究,结果表明,MG53作为E3连接酶主要靶标胰岛素受体通路中的IRS1与AMPK,使它们发生泛素依赖的降解,从而影响葡萄糖代谢。这一系列研究揭示了MG53作为治疗糖尿病靶标的潜在可能性。

肖瑞平作报告
北京大学化学与分子工程学院院长陈兴作题为“脑中‘糖密码’的化学解析”的报告。在哺乳动物中,脑以葡萄糖为主要能量来源,在所有器官中糖基化水平最高。脑中的糖基化被认为与神经连接、神经退行性疾病等关系密切,然而其发挥功能的具体机制目前尚不清楚。基于此,陈兴团队围绕解析脑中“糖密码”这一方向展开了一系列研究。通过利用聚糖化学标记、成像和蛋白质组学分析,从原代细胞和动物活体两个层次,解析脑部蛋白质糖基化过程并研究其生物学功能。

陈兴作报告
中国科学院院士、蛋白质组学国家重点实验室主任贺福初作题为“蛋白质组学驱动的精准医学”的报告。肝细胞癌(HCC)是全球癌症死亡的第三大主要原因。感染乙型肝炎病毒(HBV)是肝细胞癌的主要危险因素之一。早期肝癌患者术后5年生存率大约为70%,针对预后较差患者的精准识别和靶向治疗可大幅提高其生存率。贺福初团队基于蛋白质组数据,将110例HBV相关早期肝癌患者分为预后不同的三个亚型。作为预后最差S-III的分型标志物,胆固醇酯化酶(SOAT1)不仅可用于预后较差患者的筛选,还可用于该型患者靶向治疗。目前,新筛选的SOAT1抑制剂已表现出良好的抗肿瘤活性,亦有望用于S-III亚型患者的靶向治疗。他指出,蛋白质组学对早期肝癌治疗性靶标的发现与验证开启了精准医学的新时代,其后,胰腺癌、肺癌等多肿瘤的蛋白质组分子分型研究再次证明了蛋白质组学在精准医学中的独特性和重要性。

贺福初作报告
论坛过程中,不同生物交叉领域的专家学者从不同角度阐述了不同学科与生命科学融合的成果与进展,与会学生也积极提问,与嘉宾们就具体问题展开深入探讨。


交流环节
未来生命科学的研究亟需交叉集成数理、信息、化学、工程与材料等多学科力量,攻关关键性技术,探索变革性技术。本次论坛邀请国内交叉学科不同领域的专家齐聚一堂,交流学术问题,碰撞思维火花,促进了生物交叉学科之间的交流和互动,加强了不同领域间的相互了解和合作,通过不同领域方法思维的互相启发,共同解决尖端生命科学难题。本届论坛也首次采用线上与线下结合的方式,让更多的生命科学工作者参与其中,使得论坛规模提升到了新的高度,在国内生物交叉学科领域产生积极影响。

与会人员合影(上午场)

与会人员合影(下午场)
本届论坛由北京大学生命科学学院研究生会主办,得到北京大学生命科学学院和北大-清华生命科学联合中心的指导与支持,并得到北京伊诺凯科技有限公司与北京中源合聚生物科技有限公司的大力支持。