刘光慧：让干细胞逆龄重生的“魔法师”

拿着四根“魔杖”，胸前放着一个水晶球，它闪耀着光芒，孕育着无限的可能性。如果给中国科学院动物研究所研究员、国家干细胞重大科学研究计划首席科学家刘光辉一幅卡通素描，构图就是完美的。

四根“魔杖”代表四种基因编辑技术。除了众所周知的CRISPR/Cas9基因编辑技术，该团队还不断探索和研究基因编辑技术，如腺病毒载体(HDAdV)、TALEN、telHDAdV等。依赖辅助病毒将近十年。“水晶球”代表充满生命魔力的干细胞，无论是成人干细胞、胚胎干细胞还是诱导多能干细胞。刘光辉对其中蕴含的“神秘云”机制进行了深入探索，并创新性地发明了精确的基因编辑技术，将干细胞推向不同的生命过程。6月29日，“男巫”获得中国青年科技奖特别奖。

面对老龄化的重大问题，揭示“青春之泉”的机理

“通过理解决定细胞命运的分子机制，人类干细胞可以在实验室中衍生成不同类型的细胞，或者从一个细胞重新编程到另一个细胞。通过触发一个特定的分子开关，老化时钟也可以被重置，这样老化的细胞就可以回到它们的年轻状态。”刘光辉说。

通过各种细胞机制的“密林”，青春之泉一直吸引着他。近年来，他带领团队首次实现了对人类疾病干细胞中致病基因突变的准确而有效的校正。获得了世界上第一个基因增强的干细胞和血管细胞...这些项目为刘光辉赢得了许多奖项和荣誉，如谭贾珍生命科学创新奖和舒兰医学青年奖。

通过创建世界上第一个长寿基因敲除猴子模型，并揭示灵长类动物和啮齿类动物衰老调控途径的差异，刘光辉和他的团队赢得了2018年“中国生命科学十大进展”。

刘光辉通过他的医学经验深刻地认识到科学研究的最终目标是预防和治疗人类疾病。他发现教科书中记载的疾病机制和药物的作用原理几乎都来自西方。为了用中国的计划解决人口老龄化的重大科学问题，发现新的疾病机制和干预策略，刘光辉走了一条看似“循环”的道路，却直接打了“基础”。

在北京大学医学院和中国科学院生物物理研究所攻读学位后，刘光辉去斯克里普斯研究所做博士后研究。在美国十大研究机构中，刘光辉对核膜蛋白的性质和功能进行了彻底的研究。2009年，美国解除了对胚胎干细胞研究的限制。刘光辉认为干细胞技术在理解和治疗人类疾病方面具有巨大潜力，于是在同一年，他立即被转移到美国的索尔克生物研究所，开始研究人类干细胞。

2012年，在干细胞和基因调控方面训练有素的刘光辉回到中国科学院，成立了一个关于衰老和再生的研究小组。"出国留学是要回来的。"刘光辉坚定地说。

牢记临床使命目标发展精确基因编辑技术

牢记瞄准临床的使命，刘光辉对基因编辑技术的准确性有着近乎严格的要求。"临床应用基因编辑技术时，应最大限度地提高准确性和安全性."刘光辉说，这就像芯片的生产技术一样，只达到单核苷酸的极限而不是单纳米的水平。

利用特殊的基因编辑工具，他不仅纠正了人类干细胞中的10种致病基因突变，而且通过改写人类基因组遗传密码中的2个单核苷酸，获得了增强的人类血管细胞和干细胞，它们同时抵抗细胞衰老和恶性转化。

在生物技术的创新中，刘光辉追求极致的工艺精神。他的团队目前授权或申请了25项发明专利。“科技创新需要大量的知识和技术积累，这不仅是纯粹的生物学，还需要与化学、物理、信息学等学科深度融合。衰老研究不仅要关注细胞的命运，还要考虑组织、器官和系统的相互作用。”刘光辉说。

随着技术平台的精细抛光，刘光辉可以了解“水晶球”的所有微小变化。"例如，通过在TTALE(一种基因编辑工具)上精确锚定荧光基团，染色质变化在细胞衰老过程中变得可见."刘光辉说。

在回答“如果你想做好工作，你必须首先磨砺你的锋芒”这句话时。在“双管齐下”的平台建设和理论探索的研究和部署下，刘光辉近年来实现了一些原创性的新发现。“我们发现衰老细胞的基因组和表观基因组发生了显著变化。这些变化甚至可以“感染”年轻细胞。”刘光辉对这些开创性的新知识感到兴奋。在他的创作中，衰老的细胞和分子过程逐渐变得可识别、可区分，甚至被动态捕捉，古老的“衰老”之谜的面纱也逐渐被揭开。