華人之光!盤點醫療領域的美國國家科學院華裔院士,及他們所引領的...

2018年5月1日，美國國家科學院在官網上公布了新一屆美國科學院院士名單。

基於在原創性研究方面的傑出貢獻與持續成就，84名美國科學家以及21名外籍科學家當選新一屆美國科學院院士。

截至目前，美國國家科學院在職院士總數達到2382名，外籍院士為484名，其中，有190人獲得諾貝爾獎。

在美國國家科學院140多年的歷史中，每年4月底美國國家科學院都在華盛頓舉行年會，並在會議最後一天公布本年度新當選的院士及外籍院士名單。

這一機構在世界各國評選出在世界某個科學領域最傑出的代表、為人類科學事業作出了巨大貢獻的科學家為科學院外籍院士，被看作是美國學術界最高榮譽之一。

圖片來源：美國國家科學院官方網站

在此番宣布的名單中，有6位著名的旅美華裔學者，涵括物理、生物與固體力學等領域，而在此前已有華羅庚、袁隆平等為人類做出過巨大貢獻的科學家入選，與物理、生物領域，醫療領域的科學家也不在少數。

動脈網尋找近年來出現在美國國家科學院院士名單中的致力於醫療的華裔身影，看看他們在學術界引領著怎樣的風潮。

2018年華裔NAS院士中醫療領域的科學家一覽

美國科學院（以下簡稱NAS）成立於1863年，由當時的美國總統林肯授權創建，是一家由科學家和工程師組成的私立機構，致力於為美國聯邦政府提供科學技術方面的諮詢和建議。當選院士被認為是美國學術界最高榮譽之一。

近年來美國科學院每年新增選約72名院士和18名外籍院士。美國國家科學院已有20多名中國籍院士。

此次入選的6名華裔分別是：加州大學伯克利分校教授楊丹（Yang Dan），加州大學舊金山分校教授傅嫈惠(Ying-Hui Fu)，布朗大學教授高華健（Huajian Gao），麻省理工大學教授文小剛（Xiao-Gang Wen），以及在剛剛過去的4月入選美國文理科學院院士的耶魯大學教授林海帆（Haifan Lin）以及MIT 教授張鋒（Feng Zhang）。

其中，涉及醫療領域的有4位科學家，他們分別在醫療領域做出了重要的貢獻，其研究方向及研究內容詳列如下：

丹揚，

加州大學伯克利分校 PaulLicht 特聘教授，

霍華德休斯醫學研究所研究員，

主要從事神經及腦科學研究

丹揚本科畢業於北京大學物理系學習，隨後在哥倫比亞大學攻讀生物學博士學位，其主要研究內容為神經遞質分泌以及突觸可塑性的分子機制。

此後，在洛克菲勒大學以及哈佛醫學院進行博士後研究，主要研究視覺系統的信息編碼。

在學術成果方面，丹揚曾經獲得阿爾弗雷德·P·斯隆研究獎學金（Alfred P. Sloan Research Fellowship），貝克曼青年研究者獎（Beckman Young Investigator Award）等獎項。

傅嫈惠，生物學家，

加州大學舊金山分校神經學系教授

傅嫈惠1980年畢業於國立中興大學（臺灣），取得食品科學學位；

1986年畢業於俄亥俄州立大學，獲生物化學以及細胞生物學學位；

1989年在俄亥俄州立大學進行三年博士後研究之後，傅嫈惠轉到貝勒醫學（Baylor College of Medicine）院繼續博士後研究，主要研究內容為人類基因組。

結束博士後研究之後，她曾在業界工作過四年，後返回學術界，擔任猶他大學研究助理教授。

2002年，傅嫈惠在加州大學舊金山分校與合作者Louis Ptacek一同組建實驗室，主要研究內容為：定位人類睡眠基因，揭示人類睡眠調節以及人體節律的分子機制，研究脫髓鞘疾病的小鼠模型以及對健康髓磷脂有幫助的miRNA進行分類。並於2009年，與團隊一起發現了第一個調控睡眠時間的基因：DEC2。

林海帆，

耶魯大學尤金·希金斯細胞生物學教授，

耶魯幹細胞中心主任，

美國文理學院院士

林海帆，1962年出生於浙江溫州；

1982年獲得復旦大學生物化學專業學士學位；

1990年獲得康奈爾大學基因與發育學專業博士學位；

1990-1994年在美國卡內基研究所做博士後；

1994-2006年在美國杜克大學醫學院先後任助理教授、終身副教授和教授；

2006年至今任耶魯大學醫學院細胞生物學系教授、遺傳系教授、婦產科系教授、幹細胞中心創始主任；

2013年7月起兼任上海科技大學免疫化學研究所教授；

2014年3月起兼任上海科技大學生命科學與技術學院院長。

作為國際知名的幹細胞生物學家，他利用果蠅生殖系幹細胞、小鼠胚胎幹細胞，生殖系幹細胞，神經幹細胞和水螅的幹細胞為模型，主要研究幹細胞的自我更新機制。此外，他還研究與幹細胞惡性增殖相關的生殖細胞發育和腫瘤。

林海帆在證明幹細胞不對稱分裂，幹細胞態位理論以及Argonuate/PIWI基因家族和它們在幹細胞自我更新和生殖系發育中的基本功能方面做出了重要貢獻。

他發現了一種新奇的非編碼小RNA——PIWI相互作用RNA（piRNA），被科學雜誌評為2006年科學突破之一。

目前，幹細胞中RNA介導的表觀遺傳編碼及轉錄後調控也是林海帆實驗室的主要研究內容。2018年4月18日，林海帆入選美國文理學院院士（一般來說，美國科學院、工程院、醫學院、藝術暨自然科學學院被稱為四大院，代表學術界的最高學術稱號）。

張鋒，麻省理工學院Jamesand Patricia Poitras腦科學教授，

大腦和認知科學系、生物工程系副教授，

麻省理工-哈佛博德研究所核心成員，

麥戈文腦研究所研究員，

美國文理科學院院士

1981年10月，張鋒生於中國石家莊市，11歲隨父母移居美國愛荷華州。

2004年，張鋒在哈佛大學取得化學及物理學士。

2009年，在史丹福大學取得化學及生物工程博士。

張鋒主攻基因編輯領域，2013年，他研發的基因修飾技術CRISPR-Cas9的發展和應用，率先獲得了美國專利，證實其可以用來編輯哺乳動物的DNA，敲除指定的基因。憑藉這項成果，他也成為了諾貝爾獎的熱門候選人。

2014年，他被《自然》雜誌評選為2013年年度十大科學人物之一。

2017年，張鋒晉升為美國麻省理工學院理學院終身教授。

2017年8月15日，張鋒獲阿爾伯尼生物醫學獎，成為歷史上第二名獲得此獎項的華裔學者。

因在基因組和光遺傳學領域的重要貢獻，張鋒獲得過多個獎項，其中包括Perl/UNC神經科學獎（2012年與Karl Deisseroth和Ed Boyden分享），NIH主任先驅獎（2012年），美國自然科學基金會Alan T. Waterman獎（2014年）， 加拿大蓋爾德納國際獎（與Jennifer Doudna，Emmanuelle Charpentier，Phillppe Horvath和Rodophe Barrangou分享），2016年的唐獎（與Doudna和Charpentier分享）。

半個月前，張鋒與林海帆一道入選了2018年美國文理科學院院士。

歷年華裔美國科學院院士變遷

在20世紀80年代，華羅庚、袁隆平等科學家相繼進入美國科學院院士名錄，研究領域涉及物理學、生物學、古人類學、農業學等，在對歷年的華裔NAS院士的統計中，我們篩選出了一份2011年-2018年的與醫學相關的科學家的名單，共18人，從中發現了一些有趣的規律。

2011-2018年入選華裔NAS院士人數及涉及醫療的科學家人數

（數據來源：引自公開數據，整理：動脈網）

據動脈網可搜集到的數據，從2011年到2018年，共有45名華裔院士，其中涉及醫療領域的18人。

涉及醫療領域的華裔NAS院士名單

（數據來源：引自公開數據，整理：動脈網）

據公開數據顯示，華裔科學家進入美國科學院院士大名單最早可追溯到1942年，生理學家林可勝因發現「腸抑胃素」而蜚聲於國際醫學界，主攻疼痛及止痛機製作了比較深入的研究。

首先從年齡、經歷上來看，就可披露出的數據，當選院士的科學家的出生年集中在50年代-60年代，80年代從北大、西交大、復旦、中科大等知名大學畢業，有出國進修的經歷，且在結束學業後，大多數科學家選擇在哈佛大學、麻省理工學院、加州大學等國外名校任教或做研究。

在名單中，也出現了諸如腦科學家張鋒這名唯一的「80後」院士，他在腦科學領域早已聲名鵲起，且2018年華裔NAS院士名單出臺後，對該名科學家的討論極具熱度。

在性別的分布上，科研並不是男性的「專利」，高技術壁壘並沒有難倒女科學家們，在華裔NAS院士中，涉及醫療領域的院士男女比例各佔50%。

涉及醫療領域的華裔NAS院士中的性別分布

（整理：動脈網）

在科學家們研究的所屬領域，研究具有高技術壁壘的生物醫學的科學家佔絕大部分，比例達59%，其中，突出的成果又集中於基因組學、細胞學等領域。

研究領域分布

（數據來源：引自公開數據，整理：動脈網）

而在醫學領域出現了數名在某一領域擁有「首位」研究成果的「第一人」，如世界上第一個細胞死亡基因的發現者袁均瑛教授，以及被譽為無創DNA產前檢測的奠基人盧煜明教授等。

在醫療領域，華裔NAS院士的部分科研應用情況

在多項研究成果中，華裔NAS院士不僅頻頻在《CELL》、《Nature》等國際權威學術期刊上發出自己的聲音，還將科研成果投入到與醫療相關的實際應用中，致力於攻克與疾病相關的難題。

科研需要創新，在不同的研究領域，我們選取了幾位典型的院士，展示他們的研究成果，以期在眾多科學家的科研成果中找到前沿的動態，以期探尋尖端技術的落地方向。

袁均瑛教授：細胞凋亡機制研究

現任教於哈佛大學醫學院袁均瑛教授是2017年華裔NAS院士當選者中唯一出生於大陸的科學家，這也是她在2007年當選美國文理科學院院士後斬獲的又一殊榮。

袁鈞瑛教授多年從事於細胞凋亡機制的研究，是世界細胞凋亡研究領域的開拓者之一，同時也是是世界上第一個細胞凋亡基因的發現者。

2005年袁鈞瑛教授首次發現並定義了necropotosis這一細胞死亡模式並對其機制加以充分的闡述。

necropotosis是指由死亡受體配體啟動、通過死亡受體介導的，在凋亡通路受到抑制的情況下發生的一類細胞壞死。當死亡受體配體TNF-α等與其相應的死亡受體結合後，死亡受體迅速活化並形成二聚體。

之後受體交互作用蛋白RIP1和RIP3先後與死亡受體結合，形成複合物並磷酸化來調節下遊信號通路，最終導致過量的氧自由基產生，使細胞崩解、發生壞死。

該發現為世界細胞凋亡研究領域奠定了研究基礎，引發了世界上眾多的實驗室從不同的角度開始對細胞凋亡進行系統的研究，也為她當時的研究生導師Horvitz教授獲得2002年的諾貝爾獎做出了重要貢獻。

袁鈞瑛教授的研究工作多次發表在《Science》、《Nature》、《Cell》等權威學術期刊上，共195篇，論文引用次數達6.7萬次(近5年被引用2.5萬次)，是國際學術界公認的細胞死亡研究領域裡的權威。

袁鈞瑛教授在2015年做客水木清華生命科學講座時曾提到，necropotosis對於炎症性病變、缺血性心腦血管病、神經退行性疾病等多種疾病和腫瘤耐藥性的發生發展具有重要作用。

根據清華大學對本次講座的官方報導，袁鈞瑛教授實驗室長期致力於開發並利用特定的小分子抑制劑對necropotosis機制進行充分的研究和闡述。

目前已經開發到第四代的小分子化合物Nec-1通過作用於 RIP1和 RIP3的激酶部分可以很好地抑制激酶活性，阻斷RIP1和RIP3的相互磷酸化，從而特異性阻斷necropotosis的發生。

因此，通過靶向調控RIPK1/3的激酶活性進行藥物設計與開發可以為臨床治療急性和慢性疾病提供新的策略。

葉玉如教授：探究神經營養因子治療神經性病患的可能性

葉玉如教授在2015年入選NAS華裔院士名單，其研究內容在於運用現代分子與細胞生物學方法，探討神經營養因子與神經元發育之間的關係，以及它們用於治療神經性病患的可能性。

她參與發現了NT3，NT4和NT7三個新的神經營養素，研究了它們的作用特點和部分作用機制發現CNTF受體為三元聚合物，其受體機制與白血病抑制因子有相同之處，並研究了CNTF的作用特點發現各神經營養素的作用可以相互協同。

並闡明神經肌肉突觸形成的調節機制，發現Cdk-5存在於神經肌肉接頭，直接影響突觸的形成及其功能發展。

研究結果有助於闡明神經突觸形成的機理及突觸的功能，對了解由此衍生的學習及記憶的機理有很大幫助。

其成果在主要核心期刊上的130多篇學術論文被轉載或引用9000多次，擁有12項專利。

援引自香港科技大學深圳研究院發布消息，2018年3月30日，由葉玉如教授帶領的研究院孔雀團隊(稱謂由深圳引進高技術人才項目「孔雀計劃」而來)在阿爾茨海默症研究領域取得突破性進展：針對中國的患病人群首次進行全基因組測序研究，發現了與疾病發生發展有密切關係的新風險基因位點，揭示了人體免疫系統失調與阿爾茨海默症病變的關係。

該項重要成果於2018年2月5日在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表，填補了國際上關於中國阿爾茨海默症人群全基因組數據的空白，對於阿爾茨海默症的早期診斷、生物標誌物研究和藥物開發具有重要意義。

就應用層面而言，《世界阿爾茨海默病報告2015》顯示，全球每3秒鐘就有1例AD患者被確診，2050年，全球患有老年痴呆的人數將從目前的4600萬人增加至1.315億人。

每年至少百億級美元的市場等待開發，藥企巨頭們也在前赴後繼的進入。

根據《第一財經》的數據顯示，2002年以來，製藥企業先後投入2000多億美元用於阿茲海默症的新藥研發，然而，在200多項臨床研究中，成功上市的阿茲海默症藥物僅有1個，藥品研發失敗率高達99.6%。

禮來神經科學治療領域醫學總監吳勝虎博士在接受《第一財經》採訪時也曾表示：「全球任何一家公司如果能夠研發出延緩AD進展的藥物，將是一個『超級重磅炸彈』。」在這樣的背景之下，諸如葉玉如教授等科學家在神經性疾病解決方案中的探索任重而道遠。

盧煜明教授：開啟無創產篩的應用革命

援引自新華網的報導，1997年，盧煜明發現，母體血液中存在著胎兒的游離DNA。基於此，他展開了一系列前沿工作來研究這些胎兒游離DNA的特性，證明了使用胎兒游離DNA來診斷遺傳性疾病的可行性和實際性。

隨後，這一重要發現發表於國際著名醫學期刊《柳葉刀》（Lancet）上的《孕婦血漿與血清中存在胎兒DNA》（Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum）。自發表以來，這篇文章已經被引用2167次。

在二代測序進入之前，臨床唐氏檢測所採用的方法有血清學篩查和羊水穿刺兩種。

羊水穿刺是診斷的金標準，但創傷性強，且伴有流產風險；血清學篩查儘管也是無創型，但檢出率和假陽性率都不盡如人意。

NIPT 的誕生，可以說是滿足了臨床產前檢測最迫切需求之一。2010 年，基於 NGS 的無創產前篩查技術開始進入臨床。

正是盧煜明教授的這一發現開啟了無創產檢 （NIPT，Non-Invasive Prenatal Testing）的先河，並最終開創了利用第二代基因測序來檢測唐氏綜合症的新途徑。而盧煜明教授也因此被稱為無創DNA產前檢測的奠基人。

在動脈網·蛋殼研究院發布的《基因技術商業價值實現報告》中的觀點顯示，2015 年國家衛計委下發高通量測序臨床應用試點通知，華大基因等 8 家醫檢所及 108 家產前診斷機構獲得試點資質，2016 年試點正式取消，監管部門在經過一年小範圍驗證後，無創產前基因檢測開始在全國有條件開放。

技術上，NIPT 是顛覆性的，滿足了臨床的雙向需求。在試點取消這一年中，各地政府、各家企業在檢測上做出了不同程度的補貼和讓利。

制度的健全、成本的下降，使得技術能夠下沉到基層醫院，使相對低收入的一批人也能夠受益。

相較於仍處在搖籃中的基因編輯，NIPT技術的成熟和政策的放開，為這一科研成果的商業化提前開啟了大門。

參考資料：

http：//www.nasonline.org/

https：//mp.weixin.qq.com/s/SE-t6W4wbeModMymtP1pdg

http：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/5/375241.shtm

http：//www.hhmi.org/scientists/yang-dan

http：//www.tsinghua.edu.cn/publish/thunews/10303/2015/20150409140147634938592/20150409140147634938592_.html

http：//www.eol.cn/guangdong/guaungdongxiaoyuan/201803/t20180330_1593005.shtml

http：//www.xinhuanet.com/gangao/2016-09/20/c_129289007.htm

*頭圖來源：美國國家科學院官方網站

（原標題：華人之光！盤點醫療領域的美國國家科學院華裔院士，及他們所引領的醫療技術革命）