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【人物风采】校知联会会长、民盟委员会委员刘洪涛教授:推动中医药现代化弯道超车

阅读次数: 日期:2022-04-20

 奋斗开新局,实干赢未来。已经启程的2022年,是党的二十大召开之年,是学校实施“十四五”发展规划重要推进之年。征途漫漫,惟有奋斗。每一个创业的春天,每一段奋斗的征程,都在为珍惜机遇、追梦圆梦蓄力。让我们从校知联会会长、民盟委员会委员刘洪涛教授的事迹中,感受奋斗者的力量与担当。


一台体积仅手掌大的机器,插入装载中药材样品的微电流芯片后,40分钟内即可检测显示样本内所有病原菌,有效鉴定中药材活性组分、毒性成分、病原微生物及农药污染等……


在湖北中医药大学中医药微生物组与营养代谢研究所实验室内,团队负责人刘洪涛教授正在和学生演示恒温核酸扩增分析仪的检测流程。这款由团队与宁夏大学联合研发的仪器依托生物传感技术和微流控芯片检测技术,能够可视化、高通量快速诊断样本质量及其危害因子,不仅降低了样本检测时间与成本,还避免了传统RT-PRC检测扩增时可能的细菌感染,有效降低了“假阳性”概率,相关成果受到学界关注。目前,团队正在与湖北海关开展合作,探索大批量样本快速检测。


芯片结构及主要检测流程

一直以来,传统中药在临床应用中,因其作用机制不明、代谢转化不清、质量控制复杂、缺乏深度开发等瓶颈,严重阻碍了中药产业的现代化和国际化发展。中医药微生物组与营养代谢团队以此为切口,把中医药现代化研究作为团队建设的主要抓手,提出了中医药微生物组学的概念,建立了中药质量监测平台、中药肠道代谢转化研究平台和中药药效机制评价平台三大方向,通过探索构建中药质量控制新型检测体系,探讨中药、肠道菌群及宿主之间的互作关系,阐释中药及复方的分子调控机制,力求从中西医高度融合发展的角度,推动中医药现代化弯道超车。


近年来,团队承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、省部级重点项目、校企合作课题及各类科研项目40余项,累计科研经费2000余万元,培养硕博研究生40余人,多人获得国家奖学金,撰写学术专著4部,在国内外发表学术论文100余篇,申请国家发明专利30余项(授权近10项),对接多个中医药企业开发功能健康产品并成功实现转化,为地方经济发展做出了积极贡献。刘洪涛教授入选湖北省“楚天学者”特聘教授,获批“湖北省政府专项津贴”,获湖北省“师德先进个人”荣誉称号。



01  为中医药传承创新发展做力所能及的事

                                 
 

难的东西,如果没有人做,就会一直停留在那里,我们希望能够做一些能真正推动领域发展的研究。

       

走进刘洪涛的办公室,除了窗台生长茂密的绿植,最引人注目的是办公桌后一排整齐的大书柜,里面陈列着《黄帝内经》等各类中医经典。


2016年10月,刘洪涛通过学校“杏林英才专项计划”引进至基础医学院工作。此前,他先后在中国科学院大连化学与物理研究所、美国俄克拉荷马大学健康科学中心、中国科学院过程工程研究所从事肝脏代谢相关研究,入选中国科学院“百人计划”择优支持。来校第一年,学院安排了7位研究生跟随他开展研究,然而一段时间以后,学生却普遍产生了畏难情绪。刘洪涛自我反思,一方面,学生还无法适应专业科研院所的工作强度,另一方面,则是因为“我不了解中医,学生也不了解我”。不久后,刘洪涛在宜昌兴山调研时偶然得知,中药材白及干药中的含糖量高达60%,是开展糖组学研究的绝佳样本,他便以白及为切入点,一头扎进了中医药现代化研究的浩瀚宇宙。


此后,刘洪涛慢慢调整研究方向,探索将微生物组学与中医药全面融合,开展单味中药及复方中药防治重大疾病的药理机制研究,进一步梳理中药活性组分的肠道菌群代谢转化机制,解析中药与肠道微生物之间的互作关系,揭示中药发挥药效的物质基础。


“人体肠道中的细菌数量是人体细胞的10倍左右,中药材大多通过‘水煎口服’,进入肠道后被菌群代谢,能产生很多有用的新物质。”刘洪涛举例,三七具有活血化瘀的功效,其中关键的成分人参皂苷,入血比例极低,难以发挥生物活性。团队与云南农业大学合作,找到了肠道中代谢三七的细菌,通过测量该细菌基因序列发现了其中的关键酶。研究发现,这种酶能精准切掉人参皂苷中的糖苷,其产物可进入循环系统产生药理活性,将对人参皂苷的新药开发起到重要作用。

刘洪涛指导学生做实验

“我相信中医药绝对是科学的,我所做的就是让更多人通过现代科学技术去了解中医药的效果。”从不了解中医药,到钻研中医药、热爱中医药,刘洪涛说,自己只是一位“中医药粉丝”,在为中医药传承创新发展做些力所能及的事。“我会继续从中医药这一伟大宝库中寻找创新源泉,从浩瀚的古代医籍中汲取创新灵感,从现代科学技术中汲取创新手段,为人民生命安全和身体健康服务。”



02  每周超过70小时的坚持


 

只要在实验室,我的心里就是踏实的。

         

提到中医药微生物组与营养代谢团队,不少师生的第一印象是“高产”,殊不知,成果背后是刘洪涛带领团队每周平均工作时间超过70个小时的坚持。


“当代科学技术发展日新月异,科研人员要想取得重大突破,必须投入大量的时间和精力潜心学术研究。”刘洪涛以身作则,只要不出差,坚持每天早上7点半前到实验室,晚上11点后“送完所有人后”才离开。在他的带领下,团队成员每天“早8晚9”,中午不休息,周末也只休息一天。寒来暑往,从未间断。

实验室门上贴的趣味对联

万事开头难。刘洪涛介绍,最初组建团队时,除了面临从无到有规划建设专业实验室的挑战,团队内部也存在着磨合期的阵痛。此前,老师们有些从事分子生物研究,有些专注动物实验,都面临着研究方向转换的问题。如何缓解压力,高效产出科研成果?刘洪涛结合自己博士起就跟随导师写基金、审基金的经验,为老师们作了多场SCI论文写作及基金申报专题讲座,从写作框架到研究背景一遍遍修改打磨,终于实现了从最初的文章“修改”等同于“重写”,到如今的分工合作获批多项国家自然科学基金的蜕变。


为确保实验室的平稳快速发展,刘洪涛建立了一整套完善的管理章程,如研究生岗前培训制度、科学实验记录规范、组会讨论制度等。他要求每个实验过程都必须形成文字规范,小到工作总结中的一个标点,大到课题方向把握,不放过任何一个可能导致实验失败的环节。2020年后,随着队伍逐渐壮大,实验室内开始实行三级垂直管理模式,师生根据研究方向分成5个小组,每组设立组长,成员对组长负责,组长则对刘洪涛直接负责。刘洪涛介绍,这样做最大的好处是给了团队成员充分的自由,让大家进一步发挥创造力和主观能动性。每晚八点前,小组成员列出第二天工作计划发给组长,组长当晚汇总检查、反馈问题,确保第二天实验顺利开展;每周一,刘洪涛会花一天时间,根据组长汇总的工作计划,仔细梳理团队整体工作进展。


让刘洪涛引以为傲的是,目前这个涵盖细胞生物学、分子生物学、微生物学、分析化学等多学科交叉、占地超过600平方米的科研平台,从耗材采购、仪器维护、数据备份,到每日清洁卫生,全部由学生自主管理运转。曾被同事调侃为“半军事化管理”的团队,正吸引着越来越多有志于科研的中医药学子加入。

学生在清洗实验耗材



03  像放风筝那样培养学生


       
 

团队要发展,根基在于学生。只有把学生服务好,他们才能最大限度发挥自己的能量。

         

“嘿!要一起做科研吗?中医药微生物组与营养代谢研究所邀请你来这里一起发光。”在名为“神农尝道”的团队官方微信公众号上,每一位关注者都会收到这样一条“招生”消息。公众号简介中的“这是一个团结、紧张、严肃、活泼、温暖的大家庭”,既是同学们对科研生活的感悟,也是师生间携手并进、共同成长的真实写照。


在团队里,有一条不成文的规定:每位进实验室的学生都要发一篇SCI文章,这也是刘洪涛给学生们设置的“最低标准”。在他看来,很多学生加入团队时,对未来发展道路的规划并不清晰,因此要在入门时引导大家树立科研目标。“SCI只是一个量化指标,随着对科研工作的认识加深,学生也会慢慢发现自己的兴趣和潜力所在。”


2021级中药学博士研究生胡白飞2018年就加入实验室开展中药药性与作用机制研究。四年时间里,她以第一作者的身份发表了四篇SCI论文,获国际著名药理学杂志《Pharmacological Research》颁发的“优秀中医药论文奖”。胡白飞还清楚地记得,在第一篇SCI论文发表时,刘洪涛帮她修改行文逻辑、语法、图表颜色搭配和排版的过程。“看到刘老师修改意见的那一刻,我很惭愧,因为他修改的态度比我写作时更认真!”2020级研究生高倩茹回忆,一天深夜11点,她在使用小鼠造急性结肠炎模型过程中发现小鼠状态异常,运动缓慢,如果不及时处理将影响第二天实验进展。刘洪涛得知后,马上到实验室观察小鼠情况,并指导高倩茹调整给药剂量。大一就加入团队的2018级本科生王芳芳介绍,备战考研期间,刘洪涛不仅让团队所有本科生暂停实验,还向学院申请专用教室供大家复习。“12个小伙伴全部过了国家线,10人拟录取,这都离不开刘老师的辅导。”


2020年新冠肺炎疫情复学后,刘洪涛发现学生中普遍存在焦虑心态,他大手一挥,通知全体成员放假4天,各自休整。假期最后一天,师生一起买菜,下厨做饭,言笑晏晏间,彼此加油打气坚定了信心。“带学生就和放风筝一样,有时要收线,有时要放线,搭配得好,风筝就能越飞越高。”刘洪涛说,中医讲“木荣生发”,察觉到郁塞之感,帮助学生“发”出来,心情自然就畅通了。

图片    

除了定期到学校药用植物园、操场“团建”,刘洪涛还坚持每年组织大家“观影”。去年看的是《长津湖》,前年是《高山下的花环》。刘洪涛注意到,观影途中,几位同学偷偷抹了眼泪。一起看专业文献之余,刘洪涛也会给学生推荐历史书籍阅读,为的是让大家“牢记来时的路,走稳脚下的路”。


聚是一团火,散是满天星。近年来,从团队走出去的本科生中,有十余位学生考入武汉大学、中山大学、中国药科大学等高校,培养的博士研究生毕业后不到三年时间,已在国际权威学术期刊上发表十余篇学术论文,并入选湖北省“楚天学子”青年人才计划。“团队老师就像我的兄弟姐妹,学生就是我的孩子!”每年毕业答辩时,刘洪涛都像一位送子远行的老父亲,一边不舍叮嘱,一边在心里为他们擘画着未来蓝图。他说,看到孩子们发展的越来越好,就是最大的幸福。



         

       
自 述        

       
奋斗者        


刘洪涛:让古老的中医药焕发新的光彩


2016年10月,通过学校“杏林英才专项计划”,我被引进到基础医学院工作,掐指一算,已整整五年有余。


五年前,我和在北京的妻儿分离,孤身一人来到武汉,从一张办公桌开始,在学校的支持下,着手规划场地布局,设计实验室建设图纸……五年后,我带着四十多人的大家庭,立足中医药微生物组学,力求从中西医高度融合发展的角度,推动中医药现代化的弯道超车。这期间,我们并非一帆风顺,也碰到了种种挫折和挑战。还记得2020年1月下旬,我们团队师生对2019年度的研究工作进行了年终组会汇报,并对寒假期间团队科研工作做了相关安排。考虑到动物实验的持续性,假期还需喂养小鼠、斑马鱼。为带动老师们参与动物房值班积极性,我特意把自己安排在除夕那几天,把万家灯火、阖家团聚的时间,留给了其他青年老师。本想正月初再回老家看望父母,然而,突如其来的疫情推迟了我的安排。殊不知,这一推迟就是3个月。


作为科研平台负责人,我日常工作就是阅读专业资料、指导学生实验写作、管理实验室运转、筹措项目经费等,具体实验操作由学生承担。武汉封城期间,疫情形势严峻,物资供应紧张、大家普遍心理恐慌,再加上冬天阴霾寒冷的天气,我们一家都战战兢兢、如履薄冰。但是,每隔一天,我都会提前申请进入实验楼。程序办好后,戴口罩、测体温、扫码、喷酒精,全副武装突破层层关卡去鱼房喂养斑马鱼、去动物房照料小鼠,给它们换垫料、加饲料。虽然动物房里小鼠特有的味道挥之不去,但是看着活蹦乱跳的小黑鼠,似乎回到了研究生时光。那时,我一个人养200多只小鼠,独立完成灌胃给药、测指标、日常维系等操作,游刃有余并乐在其中……偶尔,面对这400余只小鼠和上千条鱼,也想有人来分担一下。然而,真有教师提出要提前返校值班时,都被我严词拒绝了。作为团队负责人,非常时期,我不愿意让其他老师再冒风险。既然我这个“将军”手下没士兵,那自己就要做最优秀的士兵,绝不能临阵脱逃,一定要坚持到底,做好表率。


那段时间,不管是新冠肺炎疫情应急科研项目,还是社区志愿服务,只要是对大家有利的,我都冲在前面,就想着为武汉早日重启贡献一份力量。回首这段难忘的经历,也许正是对我的一次考验,考验我对科研事业的热爱程度,也让我变得更加豁达和稳重。


未来,我将带领我的科研团队,继续在中医药的宝库中探索追寻,在推动中医药现代化的研究中奋勇拼搏,让古老的中医药焕发新的光彩。


(刘洪涛教授口述,整理:郑军平 陈依) 



(来源:湖北中医药大学新媒体中心)