“这太酷了！” 《Science》杂志的两位审稿人在登录果蝇衰老细胞图谱（AFCA）数据门户时赞不绝口。
在文章被接受之前，李宏杰将网站完全公开，并无私地将自己的资源数据分享给世界各地研究果蝇和衰老的研究人员。
此举不仅得到了审稿人的称赞，突破性的研究成果也让他们印象深刻。 近日，该论文发表在《Science》杂志上。 这是世界上首张以单细胞核分辨率绘制的果蝇衰老细胞详细图谱，为研究衰老及相关疾病提供了重要参考。
“科学要快速发展，数据共享很重要。我们很高兴分享AFCA的数据，让大家可以利用相关资源进行分析，深入挖掘衰老的秘密，帮助人类找到健康长寿的方法”。 论文通讯作者、贝勒医学院人类与分子遗传学系助理教授李洪杰在接受中国科学报采访时表示。
李宏杰
研究果蝇并在两年内发表两篇 Science 文章
果蝇是生物学研究中非常重要的实验模型。 李宏杰对它们有着特殊的感情，因为他在过去两年里连续发表了两篇以果蝇为模式生物的Science文章。
李宏杰解释了选择果蝇的原因：“从细胞水平上看，果蝇的大部分细胞类型与人类相似；从基因水平上看，人体约75%的疾病相关基因都能在果蝇中找到功能”类似的对应基因。”
在美国国家科学院院士、斯坦福大学教授罗立群实验室做博士后期间，李宏杰与Steve Quake的实验室合作，学习了单细胞测序。 2017年，他在Cell上发表了第一篇文章，首次对果蝇进行了单细胞测序。 从那时起，他变得越来越有思想，发表了许多文章。
去年3月，李宏杰首次以第一作者身份在Science上发表论文。 他联合了40多个研究果蝇的实验室，利用新开发的单细胞测序技术建立了果蝇细胞图谱，这将为后续果蝇衰老研究提供基础。 基础已经奠定了。
人体衰老的基础是细胞衰老。 为了破译细胞衰老的奥秘，李宏杰和他的实验室成员在实验室操作台上饲养了许多果蝇。 果蝇的寿命约为 60 至 80 天。 要研究衰老，就必须观察从出生到死亡的整个过程。
需要将数百株果蝇装入不同的小管中，并在管中放置由玉米粉、酵母和糖制成的食物。 为了保证果蝇的生存，每月必须更换一次食物，数百只小管也不例外。 对于衰老实验中的果蝇，每两天更换一次食物，检查死亡数量，绘制寿命曲线。
“我们在这些果蝇存活30、50和70天（分别相当于人类40、60和80岁）时收集样本，并进行单核RNA测序，分析不同器官中单细胞基因表达的变化。 ，然后将结果与5天大的幼果蝇进行比较。”李宏杰说。
李宏杰整天摆弄装有果蝇的瓶子和罐子，但李宏杰从来不觉得无聊。 “我每天都会尝试新的实验，有时我必须重复很多天相同的步骤。 也许大多数时候我什么也没有发现，但偶尔会有惊喜到来，我会感到震惊，惊叹科学研究的无限魅力。”
他们基于第一篇《Science》论文构建的果蝇细胞图谱，结合细胞组成的变化、差异表达基因的数量、表达基因数量的变化以及细胞因子的下降，描述了果蝇中163种不同细胞类型的衰老过程。细胞特性这四个方面进行了分析。
后来，他们有了有用且有趣的发现。 例如，大脑中的神经元细胞衰老缓慢，而负责代谢功能的细胞，如肌肉、脂肪和肝脏，衰老最快。 在果蝇卵巢中，卵泡细胞比生殖系细胞衰老得更快，这表明对卵泡细胞而不是整个器官的直接干预可能有助于使卵巢保持更年轻的时间。 不仅如此，他们还首次发现并实验验证了脂肪细胞可以在不分裂细胞膜的情况下通过核分裂来增加细胞核的数量。
AFAC 还使研究人员能够根据基因表达信息预测细胞的年龄。 “如果我们对细胞的RNA进行测序并分析其基因表达模式，我们就可以确定细胞的年龄，这将具有广泛的应用。” 李宏杰说道。
我害怕面对我的文章被拒绝
当文章提交的时候，李宏杰没想到过程会如此顺利。
第一轮，等了两个月，得到了三个审稿人的意见，而且都是积极的。 只有一些小评论。 比如文章中研究的衰老细胞主要是脂肪细胞、肌肉细胞、肝细胞。 一位评审员指出，雄性和雌性果蝇没有单独分析。 是否可以分别研究雄性和雌性果蝇？ 得出同样的结论吗？
“他们提出的问题并不是为了让我们难堪，而是非常专业和有建设性的。” 李宏杰非常重视审稿人的意见，重新分析，最后得出了类似的结论。
另一位审稿人的主要评论是，这篇文章测量了整个果蝇的衰老机制，而之前的一篇文章测量了一些组织（脑组织）的不同年龄。 两个数据是否一致？
在李宏杰看来，这是一个非常合理的要求。 经过相互验证，团队发现大部分基因变化是一致的。
本轮意见整合大约用了6周的时间。 修改后的文章再次投给审稿人，很快就通过了。 从投稿到发表只用了半年时间。
做科研往往都是先苦后甜，投论文的经历也是如此。 早年的李宏杰也经历过最黑暗的屈服时刻。
在他的博士学位中期。 在加州巴克衰老研究所Heinrich Jasper实验室的研究中，李宏杰花费了大量的时间和精力研究肠道菌群对衰老的影响，通过控制一些炎症因子来改善肠道环境。 延长果蝇寿命。 “我以为这篇文章质量很高，可以投给Cell，没想到竟然被拒了。我尝试投其他期刊的时候也被拒了，我的信心受到了很大的影响。每当听说文章又被拒了，我不敢面对，我不想见我的老板，我只想关掉手机，屏蔽一切。”
庆幸的是，通过爬山、跑步等运动调整心态后，李宏杰得以回归现实，继续面对。 最终，文章发表在《Cell Host & Microbe》杂志上。 “读博士是一个学习方法、学习技巧、获得见解的阶段，但它并不能直接决定你的职业生涯。你要学会如果不能发表好期刊就释然。很多时候，工作在博士后阶段对于下一步的职业发展更重要，影响更直接。”
科研成功的秘诀：V+W+P
这项果蝇衰老研究始于两年前，当时李宏杰离开斯坦福大学建立了自己的实验室。 当时他非常需要生物信息学背景的博士后，但美国正处于COVID-19疫情期间，招人非常困难，各地的广告基本落空。
一次偶然的机会，一位来自中国台湾、有相应专业领域的博士后向李宏杰提出了申请，并在面试中表现出色，于是成功加入了李宏杰的实验室。 他就是该《Science》的第一作者陆子乔，主导了本研究的数据分析工作。
陆子乔工作很努力。 美国很多实验室默认周六周日不上班，但他每个周六仍然准时出现在实验室。 这是和李宏杰的默契。 两人总是一起去实验室旁边的快餐店吃午饭。
“我经常告诉实验室里的人，做科研就是三个字母：V+W+P。V代表Vision，多看文章，多听报告，开阔眼界；W代表努力，不管怎样你有多聪明，你就不能太有野心，你必须努力；P代表激情，你必须热爱科学研究才能长期坚持。 李宏杰认为，陆子乔具备这三点。
做科研的工资一般比在公司工作要低。 李宏杰以身边的同学为例。 美国博士后的工资基本上平均每年5万美元到7万美元。 但如果你获得博士学位并在一家生物公司工作，你每年的收入可以超过10万美元。
“所以，做科研没有激情是不可能的，人就会变得很浮躁，整天抱怨，互相痛苦怨恨，活得太压抑。你必须因为热爱而选择做科研！” 李宏杰强调，“只能用眼睛去关注，有光的时候，每天的科研都是有意义的，生活也是如此。”
虽然一路坎坷，但庆幸的是我的爱人一直陪伴着我，支持着我。
拥有多篇顶级论文、已经是独立PI的李宏杰，一路走来坎坷。
出生于河南的他，经历过高考的激烈竞争。 当时的录取政策是，你只能填写一份申请，如果失败，你就会被转学到一所很差的学校。 根据预估分数，李红杰申请了北京航空航天大学。 但目标大学该班的成绩却极高。 考试考了622分的李宏杰被转入“双非”学校。
又恼又不甘，他选择重修课程。 然而，由于身体状况不佳，第二年高考时表现不正常，他再次错过了自己心仪的大学。
但李宏杰并不想接受自己的命运。 经过几番挣扎，他决定铤而走险，再次重复研究。 李宏杰顶住了各方压力，调整得很好，今年考试取得了666分。 他报考了中国科学技术大学生物专业，迈出了科研生涯的第一步。
后来，在国外奋斗之后，李宏杰用了10年的时间从博士、博士后转型为实验室负责人。 对于实验室的建立，他非常感谢一个人——他的妻子齐艳艳。
在李宏杰出国读博士的时候，齐艳艳也选择了出国，这样两个人就不会再在一起、分开了。 在中国获得临床医学学士学位，她可以在美国直接获得行医执照。 然而，那一年，两人有了一个可爱的宝宝。 照顾孩子让齐妍妍无暇顾及其他事情，她只得放弃了医生这个职业。
但她不愿意完全放弃自己的职业生涯，先后在多个实验室工作，其中包括著名的张孝华院士实验室，因为只有实验室时间比较空闲，接送孩子也方便。 2017年，她帮助曾合作过的斯坦福大学Ansu Satpathy博士建立了实验室，并在忙于做实验的同时开始管理实验室。
“当我得知要成立实验室时，我的妻子非常支持我。2021年1月实验室开业时，她成为第一个加入实验室的合伙人。由于她是去过那里的人，所以她提供了“对于实验室的建立，她有很多经验和支持，无论是购买仪器还是与学校的HR打交道，而且她还是单细胞测序实验的专家。”李红杰感到非常幸运。
李宏杰、妻子齐艳艳和女儿李洁妮
实验室成员合影。 李宏杰（第二排中）、齐艳艳（第一排左）、卢子乔（第二排左）
实验室成立以来，经过两人的努力，团队已发展到九名成员。 大家相处得像一家人一样，经常邀请实验室成员到家里参加节日聚会。 擅长烹饪的齐燕燕会为大家准备丰盛的饭菜。
今年暑假，李宏杰还给女儿李杰妮小学一年级的班级上了一堂科普课，向他们讲解果蝇的奇妙和奥秘。 例如，果蝇是第一批进入太空的动物（1947 年）。 让科学家知道了遗传学的许多奥秘，果蝇让我们知道每个人体内都有一个生物钟。
李宏杰在女儿李洁妮（第一排中）一年级班里读科普
李红杰教女儿在显微镜下识别果蝇
李宏杰是一个闲不住的人。 他不喜欢那种一眼就能看到尽头的生活。 相反，他对未知的生活充满期待：“如果有人告诉我，我未来5年、10年的生活只会是这样。” 我会感觉很糟糕，我无法接受那样的生活。 只有科学研究每天都有新意，探索未知的奥秘； 只有科学研究不需要停止，这样的生活才是我所热爱的。”
在浩瀚的科学海洋中，这对科学情侣携手起航，即将探索更多的未知。
*本文图片均由受访者提供
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编辑| 方圆
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标签： 科普
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