湯楠（右）在指導學生。
北京生命科學研究所供圖
開欄的話
科技興則民族興，科技強則國家強。當前，全黨全國各族人民正為全面建成小康社會，實現中華民族偉大復興的中國夢而團結奮鬥，我們比以往任何時候都更加需要強大的科技創新力量。
實踐告訴我們，自力更生是中華民族自立於世界民族之林的奮鬥基點，自主創新是我們攀登世界科技高峰的必由之路。當前形勢下，我國科技工作者如何作為才能不負重託、不辱使命？多位科研人員接受了本報記者採訪，以他們的自身經歷作答。從本期開始，將在「潛心科研 砥礪創新」欄目中陸續刊發，敬請關注。
湯楠，北京生命科學研究所高級研究員，其研究領域包括兩個方面：
一是探究肺再生的機制。通過自主建立的肺再生小鼠模型，結合小鼠遺傳學、小鼠活體動態成像系統、肺泡幹細胞體外三維培養技術和單細胞測序等技術，研究在肺損傷修復過程中肺泡幹細胞增殖分化的機制；同時，對國際上少有涉足的肺泡一型細胞進行了深入研究，初步揭示了其在再生過程中的功能及分子機制，並進一步探索其在介導肺泡免疫反應中的作用。
二是探索肺癌、特發性肺纖維化、慢性阻塞性肺病等肺部常見疾病的發病機制和生物靶點。其實驗室通過自主建立的各種肺疾病小鼠模型，結合正常人和病人肺組織樣本，採用測序、細胞、分子、生化技術等，找到相關的突變、發病機制和治療靶點，研發相關藥物。
從「人活一口氣」這句家喻戶曉的俗語中，不難看出肺這個氣體交換器官的重要性。遺憾的是，由於研究難度大、支持資金少、研究者不多等原因，國內外在這方面的研究都很落後，許多最基本的科學問題都不清楚。由於基礎研究薄弱，肺癌、慢阻肺、特發性肺纖維化等嚴重威脅人類健康的疾病，也一直沒有有效的藥物和治療手段。
明知山有虎，偏向虎山行。2012年回國後，北京生命科學研究所研究員湯楠帶領學生白手起家，在肺再生機制和常見肺疾病治療的科學領域潛心探索。目前，她的實驗室不僅在基礎研究領域取得多項原創性成果，而且在治療肺纖維化等難治性疾病方面也取得了可喜進展。
就像在荒地上挖礦
「這個過程的確很熬人，只能咬著牙堅持往下做，一點一點地往前突破」
科學家早就發現，氣體交換主要通過肺泡進行，肺泡是由單層的一型細胞和二型細胞構成。但在過去很長時間內，科學界對肺泡發育的分子機制、肺泡如何再生等最基本的問題都不清楚。
2012年實驗室建好後，湯楠就帶著學生，以小鼠的肺為模型，從肺泡的再生做起。
「我之前對肺泡不了解，開始做之後發現，很多最基本的東西都無章可循，好像到了一片沒有開發的荒地。」湯楠舉了個例子：「剛開始做小鼠的肺切除，以為只要做得足夠快，就可以在不用呼吸機的情況下把小鼠的肺切下來。結果我們給小鼠一開胸就死，才意識到呼吸機是必須要買的。看得出當時我們有多『外行』！」
一個困難解決了，更多的困難在後面等著。
分布在肺泡表面的一型細胞，是至關重要的氣血交換屏障。要研究它的功能，首先要把它完整地從肺泡上皮中分離出來。但是，一型細胞比普通細胞大500倍，又大又薄又脆，做細胞分離的時候一不小心就弄破了，細胞立馬就死，後面的研究就沒辦法繼續……在試驗過程中，類似的困難不勝枚舉。
每當學生實驗失敗後鬱悶地找到湯楠時，她總是樂呵呵地鼓勵他們：沒事兒，這個方法不成，說明又排除了一種可能性，我們再試試其他的辦法……
「湯老師永遠那麼樂觀，很少見她消沉的時候。」博士研究生武慧娟告訴記者，「其實這些年我們一直在艱辛摸索，很多時候試了七八種方法才得到想要的結果。如果沒有湯老師鼓勵，我們可能早早就放棄了。」
「許多最基本的方法都需要我們自己去摸索，所以每一步都走得很慢，每一個課題都需要花好幾年時間。」湯楠坦承，這個過程的確很熬人，只能咬著牙堅持往下做，一點一點地往前突破。
不為發文章而發文章
「踏踏實實、認認真真，每一個能想到的細節都要想辦法解釋清楚」
在基礎研究領域，學術論文是展示研究成果最主要的載體。作為實驗室主任，湯楠可謂「壓力山大」——所裡的同事都很優秀，自己不能落後；學生畢業、找工作，也離不開論文。
但在發論文這件事上，湯楠的態度近乎苛刻。「我們做研究是要解決科學問題，絕不能為了發文章而發文章。不管別人怎麼樣，我們要給自己劃一條線，保證研究的質量和論文的水準。」她對自己和學生的要求是：踏踏實實、認認真真，每一個能想到的細節都要想辦法解釋清楚。
「在湯老師這裡，一點都不能打馬虎眼。」博士研究生李蛟告訴記者，每周開組會的時候，如果哪位同學把一個細節略過去了，她就立馬叫停，並提出：你一定要把這個地方講清楚；既要講清楚結果，也要講清楚過程，並儘量把其中的原理、機制也講清楚。「這是非常好的科學訓練，因為關鍵點往往就在那些模糊的地方。」
「我看湯老師寫文章的時候壓力也很大，經常就是一段文字想很久，再和我們仔細討論怎麼寫。」武慧娟告訴記者，「關鍵性的段落，要討論好幾天。」
「保持對科學的敬畏，是這些年湯老師教會我的最重要的一個原則。」博士研究生王諍說，在做實驗的過程中，有的時候你覺得可以了，但她覺得還不夠，往往要走一步，再退三步推敲。為深入了解一個現象，湯老師會讓學生花功夫去做相關的更基礎的東西，儘管很多實驗不一定會放到論文裡，論文也不一定發表。「這其實挺折磨人的，但只有把前面的基礎打好了，後面才會逐漸加速。」王諍說。
事實的確如此。湯楠的實驗室每發表一篇論文，都會接到國內外研究機構和臨床醫生的電話、郵件，或詢問技術細節，或邀請他們去做報告。一些知名的國際製藥公司，也主動提出合作意向。他們開闢一個新方向，常常會有國際同行跟進。
積極探索疾病治療
「每天還要花點時間想想：我做的課題能夠對肺疾病的治療有什麼促進」
基礎研究與疾病治療，中間隔著巨大的鴻溝。是劃界還是跨域？湯楠選擇了後者。
「我總對學生們說：你們來這裡做研究，不光要解決科學問題，每天還要花點時間想想：我做的課題能夠對肺疾病的治療有什麼促進？」湯楠說，「不但他們在想，我自己也天天在想這個問題。」
她心裡清楚，醫學轉化不是一件容易的事，除了把自己的研究做紮實，還離不開與臨床醫生的緊密合作，於是湯楠主動找醫生對接。2016年3月，她碰到時任中日友好醫院院長的中國工程院院士王辰，談了自己的想法。後來，又在全國呼吸病年會上認識了不少相關領域的專家。
自此，與醫生合作成為湯楠實驗室的常態。一旦在實驗中發現與肺疾病相關的蛛絲馬跡，她就會主動找醫生請教。醫生在臨床上遇到什麼疑難問題，也會和她討論……日益緊密的合作，結出了意想不到的果實。
特發性肺纖維化（英文簡稱IPF） 是一種常見的難治性肺疾病，患者的5年生存率僅高於胰腺癌和肺癌，被稱作「不是癌症的癌症」。據世界IPF聯合協會統計，全球每年新增IPF病例122萬。由於缺乏動物疾病模型，其發病原因及分子機制一直不清楚， 醫生面對患者求助往往束手無策。
2015年，武慧娟首次在成年細胞周期調控蛋白Cdc42敲除後的小鼠上觀察到肺纖維化病變。
湯楠敏銳地意識到，這與IPF非常相似。此後的數年時間裡，他們建立了世界上首個特異性肺纖維化小鼠疾病模型。
在幾位醫學領域專家的幫助下，湯楠實驗室與北生所和清華大學的相關團隊聯合攻關，從細胞行為和分子機理雙重層面闡述了進行性肺纖維化的發生和發展機制。2019年12月，相關論文在《細胞》雜誌發表後，在國際同行中引發極大關注，認為該研究「找到了開發治療IPF新藥的關鍵」。湯楠還與北生所的隋建華團隊合作，針對在實驗中發現的分子靶點研發治療IPF的藥物，明年有望申請臨床試驗。
每天早晨7點左右到辦公室，晚上八九點才離開，節假日基本在實驗室度過……如今，回國8年，湯楠還和當初一樣，忙碌並快樂著。「我們現在的研究課題，從最開始的一個擴展到八九個，每一個都有很好的前景。我一直覺得自己很幸運，遇到了非常好的科研環境、學生、合作者。我們會繼續努力，做出更好的研究成果。」