治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
【青椒谈】充分认识教育、科技、人才一体化推进的重大战略意义******
作者:郭绍均(四川大学马克思主义学院副教授、四川省中国特色社会主义理论体系研究中心特约研究员)
党的二十大报告指出:教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。这是我们党首次在党代会报告中将教育、科技、人才工作进行专题部署和系统谋划,极大深化了对教育、科技、人才一体化推进的重大理论和实践问题的规律性认识,为新时代新征程坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国指明了奋斗方向、提供了行动纲领。教育、科技、人才是深度关联、互为依存、相互作用的有机整体,教育、科技、人才一体化推进,是百年大党波澜壮阔的奋斗历程特别是新时代治国理政伟大实践的深刻经验总结,也是实现党和国家事业兴旺发达、长治久安的深远考量和战略部署。
一、教育、科技、人才一体化推进,是关乎国家和民族长远发展的重大战略擘画
全党全国各族人民正在为全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴的中国梦而团结奋斗,我们比以往任何时候都更加需要符合中国国情和发展需要的教育、更加离不开强大的科技创新力量、更加渴求卓越人才。教育强国、科技强国、人才强国,是不断推进和拓展中国式现代化、全面建成社会主义现代化强国的应有之义。无论是加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、海洋强国、贸易强国、文化强国、体育强国、农业强国等,还是扎实推进美丽中国、法治中国、平安中国、健康中国、数字中国等,都离不开教育强国、科技强国、人才强国的坚实支撑。
改革开放以来特别是党的十八大以来的实践证明,建设社会主义现代化国家、推进中华民族伟大复兴,基础在教育、关键是科技、归根结底靠人才。全面建设社会主义现代化国家已经进入开局起步的关键时期,中华民族伟大复兴已经进入不可逆转的历史进程,这为教育、科技、人才事业发展提供了历史性机遇、奠定了坚实基础、创造了有利条件。新时代新征程摁下了全面推进中华民族伟大复兴的“快捷键”,但民族复兴绝不是轻轻松松就能实现的,我们必须准备付出更为艰巨、更为艰苦的努力。时代越是向前,教育、科技、人才的重要性就愈发凸显,教育、科技、人才一体化推进的地位和作用就愈发显要。
二、教育、科技、人才一体化推进,是在国际竞争中占据先机和优势的必然要求
大国发展史表明,教育孕育未来,科技彰显实力,人才是战略资源,三者的协同配合对提升综合国力至关重要。没有一流的教育,就不可能有一流的科技实力和源源不断的高素质人才大军;没有科技领先,就不可能实现教育事业和人才培养的领先;没有人才优势,就不可能发挥出教育和科技的应有作用。当前,世界之变、时代之变、历史之变正以前所未有的方式展开,新一轮科技革命和产业变革迅猛发展,围绕科技制高点和高端人才的战略博弈空前激烈,教育领域的赛道和赛跑呈现出新的发展态势和特征。世界主要国家都在寻找塑造竞争优势的突破口,力争抢占未来发展的先机。当今世界综合国力竞争不是单项竞争,教育、科技、人才都是衡量一个国家综合国力的重要指标,大力推动教育发展、科技创新、人才培养无不是各国增强综合国力和提升国际竞争力的“关键密码”“制胜法宝”。
面对国内外环境的深刻复杂变化,我们必须以更高远的历史站位、更宽广的国际视野、更深邃的战略眼光,提高对教育的基础性、先导性、全局性地位和作用的认识,对科技竞争犹如“逆水行舟,不进则退”的认识,对人才竞争在综合国力竞争中决定性作用的认识。在新的历史起点上,我们必须向着更高水平、更高目标,以更大的力度、更实的举措,确保教育、科技、人才一体化推进,使我国拥有教育发展优势、科技比较优势、人才竞争优势,从教育、科技、人才的大国迈向教育、科技、人才的强国,以进一步在国际竞争中赢得优势、赢得主动、赢得未来。
三、教育、科技、人才一体化推进,是推动我国经济社会高质量发展的大势所趋
我国是世界上最大的发展中国家,发展是解决我国所有问题的关键、党执政兴国的第一要务,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。从全球范围和我国实际看,教育、科技、人才同经济社会发展加速渗透融合,越来越成为推动经济社会发展的主要力量。教育、科技、人才一体化推进,是推动经济社会高质量发展的迫切要求和强大驱动,充分体现了我们党对教育规律、科技发展规律、人才成长规律,对教育、科技、人才工作内在规律,对经济社会发展规律的高度遵循、深刻认识和巧妙运用。
教育是国之大计、党之大计,决定着科技创新的高度和人才培养的质量。必须始终把教育摆在优先发展的战略位置,把教育作为推动高质量发展的重要先手棋,不断使教育同党和国家事业发展要求相适应、同人民群众期待相契合、同我国综合国力和国际地位相匹配。经济社会发展将更多依靠科技进步,抓住了科技创新就抓住了牵动我国发展全局的牛鼻子。必须坚持走中国特色自主创新道路,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,加快实现高水平科技自立自强,打通从科技强到产业强、经济强、国家强的通道。人才越来越成为推动经济社会发展的战略性资源。必须全方位支持人才、帮助人才,千方百计造就人才、成就人才,择天下英才而用之,加快建设世界重要人才中心和创新高地,加快形成有利于人才成长的培养机制、有利于人尽其才的使用机制、有利于人才各展其能的激励机制、有利于人才脱颖而出的竞争机制,为推动经济社会高质量发展培育和凝聚各类优秀人才。
立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展,必须从全局性、战略性、前瞻性的高度认识教育、科技、人才一体化推进的重大作用和基本特点,把科技作为推动发展的第一生产力、人才作为支撑发展的第一资源、创新作为引领发展的第一动力,并使之更好结合起来,着力形成有利于经济社会高质量发展的坚实基础、不竭动力、智力支持。这要求继续坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,确保科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略的持续性联动和高度协同,努力实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续、更为安全的发展,开创经济社会发展新局面。
【本文系国家社会科学基金青年项目“习近平新时代国家治理思想的内容体系、理论创新与当代价值研究”(项目批准号18CKS025)阶段性成果】
(文图:赵筱尘 巫邓炎)