生命之书由碱基写就,静默而精密。然而,并非所有外来之物都如春风化雨——有些化学物质会悄然潜入细胞深处,在DNA的螺旋阶梯上留下不可逆的“划痕”。这些微小却致命的“伤痕”,正是遗传毒理学试图破译的语言。它不只关乎实验室里的数据曲线,更关乎亿万普通人能否在日常环境中安然呼吸、饮水、用药。

▲栾洋
上海交通大学医学院公共卫生学院研究员栾洋,多年来就在“毒与防”的边界上深耕。她的工作,是以分子为尺去丈量用药安全与毒性损伤之间的隐秘距离。她的研究不仅揭示了多种内源性与外源性毒物如何干扰DNA复制与修复,更致力于构建可预测、可干预的毒性参考标准。在她看来,毒理学如果能从“出了事再去查”,变成“提前算好账”,就是对公共健康最大的贡献。
新奋斗坐标
——从困境中汲取力量
关于日常作息,栾洋有着自己的独特节奏。每天清晨六点刚过,城市都尚未完全苏醒,上海交通大学医学院的校园里便已多了一抹熟悉的身影。推开办公室的门,她通常会先打上一套舒缓的八段锦,活动筋骨,再从容地开始一天的研究工作。约莫过了下午四点,她会避开晚高峰,回到家做饭并与家人共进晚餐……“我不喜欢拥堵在路上,匆忙又无奈地感觉时光在流走。”栾洋如此说。可她并不是一个急性子的人,因为她坚定地选择了一份最需要耐得住寂寞的职业,科研就是在99%的失败里等待着1%的成功。但在栾洋看来,那些“失败”不会白费:实验做多了,积累够了,自然会有新发现。
2025年对栾洋而言是特别的一年——前几年埋头做的研究,陆续有了结果,论文发得比往年多。但她自己也清楚,科研产出就是这样,有“大年”就有“小年”。还有一个背后她不常宣之于口的原因是,这份规律与平静,是她在经历了一场与乳腺癌的激烈交锋后,把卧床得来的大块时间,用来写论文、改论文。
2024年夏,病魔突袭,栾洋的人生被迫按下暂停键。然而,她并未就此沉沦于恐惧,反而在病榻之上,以冷静之眼回望来路,以澄明之心规划去途。这场疾病不再被视作命运的苛责,而是被她演化成了一场“及时的开悟”,它提醒她做出改变,学会做减法,只留下真正想做、能留下来的东西。栾洋决意将科研聚焦在三件“真正有用、能留下来的东西”上:一是继续深入马兜铃酸的研究,弄清楚这类化合物为何有毒,从而知道怎样才能无毒,让祖先留下的瑰宝在科学护航下继续造福于人;二是将她自主开发的高精度突变检测技术真正用起来,为药物和化学品的遗传毒性评估提供更精准的工具;三是把化疗期间意外发现的那杯能缓解肠道损伤的柳叶蜡梅茶研究清楚,找到它起效的成分和机制,让更多化疗患者少受些罪。她的科研,是科学亦是温暖,是求真更是向善。
为本草正名
——在“天使与恶魔”之间寻找平衡
这份向善之心,从栾洋懂得立志起便深刻入心底。“从医是我青葱岁月里不曾改变的梦想,虽然我因胆小曾被解剖‘挡’在了临床医学的门外,但我还可以选择药学。”所以,多年的求学时光里,无论是身在沈阳药科大学,还是其后远赴日本国立卫生研究院(NIHS)进行博士后研究,栾洋始终勇敢无畏地坚守着一片充满争议的领域——药物毒性。而引起她关注的首个植物科属,便是马兜铃。
这个或许有些陌生的名字背后,却藏着一种对人类影响极深的天然化合物——马兜铃酸。其曾因抗炎、免疫调节甚至抗肿瘤的潜力,在20世纪60年代被德国开发成药物。然而,其强烈的肾毒性和致癌性很快让它被国际社会宣判为“零容忍”。
“中国的中医药文明博大精深,”栾洋说,她不敢止步在给这些药物贴上“有毒”标签,“这多少有些愧对祖先。”所以,如果能弄清楚这类化合物为何有毒,就能知道怎样才能消除毒性。由此,栾洋的研究目标变得清晰而坚定:第一,阐明其毒性机制,然后找到马兜铃酸中“无毒”的结构,再探索它的药物活性和作用靶点,继续通过结构改造把它开发成为新型药物,让祖先的智慧在现代医学中焕发新生;第二,为监管提供科学依据,精确计算出其安全使用的剂量阈值,回答“用多少是安全的”这一关键问题;第三,也是最具人文关怀的一点——鉴别出高危人群,明确“什么样的人不能用”,从而实现精准用药,保护最脆弱的生命。不过,这条科研之路并不顺利。一边是中药毒性研究,一边是从争议化合物中寻找新药的可能,两个领域都面临不小的阻力。但她始终相信:只有坚持把它做清楚,才能真正把事做成。
直到2025年,这份坚持才终于有了结果。栾洋带着团队不仅筛选出了完全无毒性的马兜铃酸类似物,阐明了无毒机制,还深入探究了其活性和作用靶点,向着开发新型药物的方向进一步努力。同时,他们也揭示了有毒性的马兜铃酸如何在特定病理微环境中加剧DNA损伤,为高危人群的识别提供了坚实的科学证据。

▲蝴蝶耐受马兜铃酸毒性相关学术文章
更重要的是,栾洋的研究视野并未就此停滞,她的科研目光甚至超越了人类医学,投向了大自然的神奇造物。一次偶然的机会,她发现有一种蝴蝶竟能以马兜铃植物为唯一食源而安然无恙。这份源于纯粹好奇心的探索,驱使她耗费6年光阴,在办公室里养蝴蝶、种马兜铃;并联合复旦大学、北京大学等多方力量,最终破解了昆虫耐受毒素的基因密码。她相信,从昆虫身上找到的答案,或许也能为人类对抗马兜铃酸毒性再次提供全新思路。这项充满诗意的研究,最终发表于国际期刊《先进科学》(Advanced Science),成为她“坚持”与“好奇”双重品质的最佳注脚。
铸科学利器
——让突变无所遁形的“中国之眼”
如果说,马兜铃科植物及延伸而出的相关研究问题,是栾洋对“他者”的好奇探寻,那么推动测序技术发展的过程,则源于对“自我”的重新体认。“工欲善其事,必先利其器”,要真正回答“一个化合物到底有多大概率致癌”这样的定量问题,就必须突破技术瓶颈。她想到,测序技术无疑是个好的候选。但是长期以来,全球科研界都缺乏能够精准捕捉超低频体细胞突变的技术。这些突变是癌症、衰老等多种疾病的重要诱因,却因发生频率极低,被淹没在传统二代测序高达千分之几的错误率“噪声”之中而无法被检测到。
当栾洋决定改变这一现状的那刻起,她便清楚且坦诚地对所有人说自己本行并非测序,但正是这份“无知者无畏”的劲头,支撑着她带领学生从零开始,攻坚克难,踏上自主创新的道路。从2016年至今,风雨十年,栾洋与团队终于开发出配对末端与互补共识测序技术(PECC-Seq)。此技术通过对同一DNA双链分子的正反链进行配对和一致性测序达到纠错目的,此外,他们追根溯源,还发现测序建库过程中超声破碎DNA会引入氧化损伤,这是导致高错误率的关键源头之一,由此成功将测序错误率最终降至10的负8次方以下,达到了与人体自然突变率相当的精度。这意味着,栾洋团队拥有了能够直接、精准定量极低频体细胞突变的技术手段。
后来,这项拥有完全自主知识产权的技术获得了国际同行的认可。在近期一篇关于纠错测序(ecNGS)用于监管遗传毒性评估的权威综述中,PECC-Seq被列为领域内的核心技术之一,也是其中唯一由中国学者自主开发的技术。国际专家工作组认为,ecNGS这类技术能直接、高灵敏度地测量突变频率和突变谱,为遗传毒性危害识别和风险评估带来重要价值。栾洋也受国际生命科学学会健康与环境科学研究所(HESI)邀请,面向全球制药界和监管机构在线上作了介绍PECC-Seq技术的专题报告。
如今的栾洋正联合国内多家药物安全评价中心,积极推动着PECC-Seq技术形成行业标准,并着手开始在华大智造测序平台上完成技术平移。她说:“从测序仪到核心技术,都是中国人自己的,我们一定努力把这条路走通。”
赠人以梅
——从患友到科学家的温暖回馈
作为一名女性科学家,栾洋的工作中不仅充盈着理性与锐气,还流淌着一位女性、一位癌症康复者独有的温柔与感恩。
化疗期间,严重的肠道黏膜损伤曾带给栾洋无尽折磨。一位研究畲族医药的好友得知后,便向她推荐了浙江丽水的一种地方草药——柳叶蜡梅,当地人常用它来治疗腹泻。抱着试试看的心态,栾洋在治疗期间开始服用,没想到症状得到了明显缓解。亲身体验带来的触动,让她萌生了一个朴素而坚定的愿望:“有生之年把它研究出来,也让很多像我一样的患友能有缓解的方法。”
于是,这杯茶成了栾洋一个新的科研起点。她联合类器官、天然产物化学等领域的专家,试图从复杂的植物成分中,精准锁定发挥保护作用的“活性因子”,并阐明其作用机制。她的研究策略清晰而务实:从临床现象出发,经由活性成分筛选、保护机制研究、动物模型验证,最终走向临床试验。这条路注定漫长,她坦言“不知道是否能做成”,但这份源于亲身经历的研究,对她而言有着特殊的意义。

▲栾洋(左)与本间正充博士在樱花树下合影
而像这样的经历,在栾洋的科研之路上还有许多——她一直都不是孤军奋战。她的故事里,还交织着一段跨越国界、历久弥新的师生情谊。2003年,怀揣着对科研的懵懂向往,栾洋远赴日本国立医药品食品卫生研究所进行博士后研究。彼时的她,自认水平与日本同行相去甚远,内心充满忐忑。然而,她的导师本间正充博士及日本同事们,以极大的包容与无私的指导,帮助她找到了科研的乐趣。这份情谊并未随着她回国而中断,在回国后的独立科研中她依然得到了持续的支持与帮助。
20多年后,这份情谊依然温暖如初。2025年3月,《日经新闻》刊登了本间正充的一篇回忆文章。他写道,当年栾洋曾半开玩笑地问他:“老师,您会骑马吗?从机场到我们那里的交通工具只有马噢。”后来,他便真的去了栾洋的家乡内蒙古,受到了她全家的热情招待,领略了辽阔的草原风光。新冠疫情初期,当日本口罩紧缺时,栾洋还从中国寄去了5000只口罩。文章末尾,本间正充说:“如今,栾女士一边与疾病抗争,一边坚持站在讲台上。这次联系,她说:‘还想再看看日本的樱花。’我一定带她去看。”
这篇报道令栾洋内心久久不能平静,也让她感念这份跨越国界的善意与信任。于是她提笔回应道:“是啊,我对樱花情有独钟。因为樱花在最美的时候落下,不似别的花儿那样,尽管破败了也还挂在枝头。而樱花,短暂的绚烂后,就随风‘花吹雪’般落下,留给世人最美的记忆。樱花追求‘不老’,而非‘长生’……我也想,如果有一天离开世间,希望仍然能保持美好的样子,并且,不求多么长寿,但求人生精彩吧。”因为,人生的价值,不在于活了多久,而在于活出了怎样的模样。光阴荏苒,快节奏的生活里,人与人的生命轨迹如樱花般易逝,短暂地相交又分开,但那些留在心底的并肩携手的故事,却值得用一生去珍藏。
如今的栾洋,依然过着重复却丰盈的日子,继续为她的“三件事”而努力着。在与植物、与自然打交道的世界里,她的生活,有诗画相伴,她笃信:哪怕只有一方天地、一盆花草,也不要去做那个手捧空花盆的孩子,诚实、用心地去发现,就会有惊喜预备给你。所以,她只愿自己的研究能真正有用,或许前路漫长,但她总想,只要坚持,总会留下些什么。
专家简介
栾洋,研究员,博士生导师,2013年至今任上海交通大学医学院公共卫生学院研究员。她长期致力于遗传毒理学领域的研究,重点开发超低频突变检测技术(如PECC-Seq)和人群外周血PIG-A基因突变检测技术,并将其应用于环境污染物及中药有毒成分(如马兜铃酸)的毒性机制研究与风险评估。
栾洋于1998年毕业于沈阳药科大学日语药学专业,2003年获得博士学位。留学经历包括2000年至日本大冢制药研究所进行博士生课题、2003年—2006年在日本NIHS从事博士后研究、2012年至美国FDA国家毒理研究院访问。2006年—2013年期间,就职于中国科学院上海药物研究所药物安全性评价与研究中心。
转载自《科学中国人》期刊公众号