2022年第四十二期（总第716期）----老科学技术工作者协会

2022年第四十二期（总第716期）

2022-07-04 17:12 来源：

【放大缩小】

　　中国科学院老科学技术工作者协会

　　简报

　　﹝2022﹞ 第四十二期（总第716期）

　　中科院老科协办公室 2022年7月4日

　　 力学所分会举办“器官构建与免疫治疗中的力学”学术沙龙

　　——又一次跨学界的学术交流活动

　　2022年6月10日，一个风和日暖的初夏，新冠疫情刚刚缓解，力学所就如期承办了题为“器官构建与免疫治疗中的力学”的学术沙龙。由于受疫情的影响，线下活动人数受限，因此本次沙龙以线下和线上相结合的方式举行，线下会场在力学所小礼堂。本来考虑线下参会人数限制在15人，但挡不住专家参会的热情，来自所内外参加线下会议专家达22位。在这些专家中，有的来自生物学界，包括中科院生物物理所和动物所的研究员，以及原中科院生物局的老领导；有的来自医学界，包括北京大学肿瘤医院一线工作的教授；有的来自跨学科的专家，包括中科院电子所和理化所的老专家；更多的则来自力学界，其中主要是力学研究所从事生物、流体、固体和爆炸等力学分支学科的老中青研究人员。

　　这次学术沙龙由中科院老科协主办，力学所分会承办，22位专家济济一堂，此外还有线上6位力学所的退休老专家参加。会议由力学所分会副理事长陈宏主持，在力学所刘桂菊所长致欢迎辞后，参会人员认真听取了两位在一线工作的科学家的报告，其中主旨报告是力学所龙勉研究员做的《力与组织器官构建》，邀请报告是生物物理所娄继忠研究员做的《力与免疫治疗》。

　　龙勉研究员的报告从人的骨骼肌肉受力与人的坐卧、站立、行走行为的关联，浅显易懂阐述了力与生命的关系，以及生物力学之父冯元桢先生提出的、组织-器官生长的应力-生长关系。然后，他通过普罗米修斯的肝脏白天被啄食、晚上又再生这样一个古老希腊神话引出了报告的主旨问题：肝再生和力有无关系？肝脏独特的生理结构如何决定肝脏的功能？肝纤维化过程中的组织硬度增加这样的力学环境的变化如何影响生物学功能？为了回答这些问题，龙勉团队利用流体力学数值模拟和实验测量的方法量化了肝血窦微观血流动力学特性，并利用生物材料微制作技术开展了肝血窦组织的工程化构建和功能测试；在此基础上，采用力学因素调控干细胞分化成干细胞、生物反应器内流体力学优化等策略，尝试构建了正交三明治式生物人工肝的原理性样机，并在人工肝运控模式、典型功能实现等方面展开了检测和验证研究。最后，龙勉在力学主动调控生物学功能、组织/器官的三维仿生构建、力学促进医学发展等方面提出自己的思考。

　　娄继忠研究员的报告聚焦于免疫细胞的力感知、力传导和力响应过程。免疫细胞是人体的卫士，保护我们的身体免受病毒、病菌的入侵以及各种病变的伤害。免疫细胞在行使功能的过程中，处于运动状态，因此不可避免地受到力的作用，而力的调控性质也是免疫功能的一个关键因素。他以T细胞受体（TCR）为主要对象，介绍了免疫受体如何感知力的作用，发现在外力作用下，特异性抗原呈递分子与TCR之间可以产生更多的氢键而增强彼此的相互作用，使T细胞能更好地区分“自身”和“外来”抗原；而这种特异的力调控性质也让我们可以根据力作用下的相互作用行为、筛选出对不同抗原起作用的功能性T细胞，从而更有效地实现免疫治疗。

　　两位讲演者的报告非常精彩，反映出他们对各自研究领域扎实和创新的研究工作。这次学术沙龙是一次跨学界的思想碰撞，开展了热烈的讨论。例如，参会专家询问：生物力学作为一门新兴的交叉学科，所做的工作能否受到生物界特别是医学界的接受和理解？答曰：生物力学要做的应是生物医学领域重要的、但生物医学家不擅长、且具有力学特色的问题；生物力学更擅长认识机制、而医学家则重点关注真正把病人治好。又如，临床一线的专家说：我们这个领域和力学也十分相关，我们也想知道怎么来感受力？力怎样影响病理生理条件？生物学专家和力学专家看问题的角度是完全不一样的，有些人认为力是影响细胞生长，有些人认为是促进生长？答曰：多样性是生物学的基本特征，统一性则是数理科学的重要特征，在方法学上一个重归纳、一个重演绎。生物化学因素仍然是影响生命活动生物学的主体因素，而力学和物理因素是不可或缺的体内生理环境。在特定条件下，力学物理环境可能是很重要的因素、起着主导作用。再如，专家提问如何证明免疫细胞之间的传递是通过力、而不是通过神经或者电磁波来传递时？答曰：我们的工作发现不同的力学环境下引起的免疫细胞响应是不一样的，这就说明力起了作用。另一个可能的间接证明是力在细胞上的响应促使细胞膜产生形变，可利用各种不同组分的磷脂制备小囊泡，并观察不同直径囊泡上磷脂的分布特征，从而判断出力作用下细胞膜的组分和形态的可能变化。此外，还可从力学的特征时间尺度来分析，力的信号从外传递到内大概是毫秒量级，蛋白质发生构象改变大约在毫秒到秒的量级，细胞的功能改变需要分钟量级，换言之，力的信号传递得最快。

　　动物所的老专家说：二十年前就很惊讶发现力学所在研究整合素和受体间的关系，最后推荐了力学所的相关研究者参与了中科院先导专项，就是运用力学和生物学耦合在空间方面的影响，只有跨学科研究才能拿下这个项目。他感慨说，有时候伯乐比千里马更重要，正因为伯乐把这种跨学科研究引到力学所来，力学所才能承担相关重大研究项目，做出了重要贡献。他想建议把力与器官组织制造推荐到院里，建立专项，可能对中科院帮助很大。此外，力学所的段祝平研究员认为免疫疗法在我们国家还没有推广，原因估计还是基础研究跟不上。我们怎么做到把免疫细胞打入人体杀死癌细胞？这是一个非常重要的研究。他认为在中科院应当加强这种基础科学的研究。生物力学到底怎么和经典力学、材料力学、等离子体物理联系起来？希望科学家们能建立经典力学和生物科学间的联系，推动我们国家基础科学的研究。

　　讨论之后，院老科协副理事长桂文庄讲话，他说：这次沙龙大家提出了各种各样的建议和看法，希望分会收集一下，从中理出一些有意义的建议交给有关方面。力学所这次沙龙举办得非常好，精心的会前准备，严密的防疫措施，线上线下结合，工作做的非常到位。所长专门推迟了一个会议来参加我们的沙龙，会前还领着专家们参观力学所的展室，亲自讲解。在致辞中，她表达了对我们老科协工作的热情支持，她还希望我们老科协为所的发展建言献策。我代表老科协向力学所领导表示感谢。今天做的两个报告很精彩，内容很前沿，涉及学科交叉，这也是我们力学所分会沙龙的一个特色。生命科学是力学所一个新的发展方向，要把生物和力学两个完全不一样的方面结合起来确实是需要有开创精神，我们要进一步搞好基础研究，把基础搞扎实了，然后不断融合。所以非常感谢两位专家给我们做了非常精彩的报告，我理解生命过程主要还是生物化学过程，力学环境怎样影响到生物化学过程的改变是我们研究的内容，这为我们力学所提供了一个未来十分有前途发展的方向。希望力学所分会能对力学所的发展提出建议。

　　在沙龙结束之前，力学所分会洪友士理事长代表分会作致谢词，感谢院老科协对力学所分会的支持和肯定，感谢桂文庄和赵震声副理事长的出席，感谢兄弟院校和研究所的老师们的参与，正因为有你们这次沙龙才能举办成功。他还特别感谢桂局长对这次沙龙给出了肯定和简明的总结，同时也对力学所分会提出了要求，并表示我们要对这次沙龙的情况做好总结。