[教育和科研经历]

       周斌（1978.6.30－ ）, 主要从事细胞示踪技术及其应用的研究。生于浙江省宁波市。2002年获得浙江大学临床医学学士学位。2006年获得中国协和医科大学内科学博士学位。2006－2010年在美国哈佛大学医学院波士顿儿童医院心内科进行博士后研究工作。自2010年8月起在中国科学院上海生命科学研究院任研究员。主要从事细胞示踪技术的研究及应用，利用示踪技术研究细胞命运可塑性及其调控机制，多项研究成果发表在Nature、Science等学术期刊。研究成果入选“2014年度中国科学十大进展”。曾获第八届“谈家桢生命科学创新奖”、第十四届“中国青年科技奖”等奖项。

[主要学术贡献]

       周斌研究员主要通过遗传谱系示踪技术，探索心血管发育和再生过程中干细胞的起源和命运，为心血管疾病治疗和心脏再生医学研究提供新的理论依据。他主要的学术贡献体现在以下三个方面：
1、发现哺乳动物心脏冠状动脉发育的新起源与新机制。发现新生期心脏具有重新生成冠状动脉的能力，为冠状动脉损伤修复和心脏再生医学研究提供了重要基础，该研究工作入选“2014 年度中国科学十大进展”。
2、阐析成体干细胞-血管内皮细胞的谱系转化功能机制。揭示肺脏c-Kit+干细胞在血管的生理稳态和损伤修复中的功能机制，主要形成血管内皮细胞并参与血管新生。
3、揭示调控器官组织的发育与再生新机制：发现心内膜细胞在胚胎发育过程中迁移并转化为肝血管内皮细胞；发现心脏发育和组织损伤修复中内、外膜的特异性功能。
 上述研究成果为进一步揭示细胞在组织器官发育与再生过程中的起源及命运提供了新的视角和思路，并推广了示踪技术在发育生物学和再生医学的应用。作为第一或通讯作者发表SCI论文30余篇，包括Nature、Science、Nat Genet、Nat Med、Circ Res (4篇)、Cell Res (3篇)、J Clin Invest（2篇）、Nat Commun（2篇）等，并多次在国际学术会议上做大会报告。获得“国家杰出青年科学基金”、中组部万人计划“青年拔尖人才”及科技部“中青年科技创新领军人才”等人才奖项。

[心路历程]

       我非常荣幸获得了第三届树兰医学青年奖，在此我特别感谢树森兰娟院士人才基金会和医学奖评审委员会，尤其是郑树森院士和李兰娟院士对医学研究工作者的支持与鼓励。这个奖励是对我和我的团队研究工作的认可，也是对我所从事的细胞示踪技术及其应用的研究领域的认可。饮水思源，我感谢我的博士生导师韩忠朝教授，博士后导师William Pu教授，是他们带领我进入科学的殿堂，给予我学习上的悉心指导、生活上的关心和帮助。我感谢中国科学院上海生命科学研究院，我的工作得益于这里良好的科研环境。我很幸运，在科研道路上，得到了一大批前辈的帮助和支持。对于一直默默支持、给予我无微不至的鼓励和照顾我的家人，我在此一并感谢。
       我的研究工作是从细胞开始的，机体的正常运行依赖于数以万亿的不同类型细胞发挥功能，这些组成机体的基本单位在不同时间和地点，展现不同的状态，并且通过特异的功能影响着机体整体的功能发挥。比如心肌细胞通过收缩将血液推送到血管，内皮细胞形成血管使血液可以通过这些特殊的管道输送到全身各处，比如大脑、肝脏、肺等器官。这些每时每刻发挥着特异功能的不同类型的细胞，我们称为细胞谱系，它们都有着各自的祖先，也有着将来不同的归宿。理解某些特定细胞谱系的起源和命运，有助于我们深入理解器官发育、组织再生、疾病的病理生理过程，并为临床前期研究提供新的靶点和研究思路。

那么如何在机体内部追踪这些不同类型的细胞呢？
       我在攻读博士学位期间，师从韩忠朝教授，他给了我最大程度的自由空间去探索科研世界，并且给予我很多指导、鼓励和帮助。我利用干细胞表面特异分子标记CD34，通过细胞分选的方式分离纯化，然后利用荧光蛋白标记上这些CD34+干细胞，注射到小鼠心肌梗塞的部位或者缺血的小鼠下肢。通过这些细胞上带有的标记荧光，我观察到在组织修复过程中干细胞可以形成新生的血管参与心脏或肢体的损伤修复。此外，我还研究了糖尿病小鼠的血管病变及其病理生理基础，发现糖尿病病人的内皮祖细胞在新生血管形成过程中的功能缺陷。这些研究工作为我后来从事博士后工作，研究体内细胞转分化现象奠定了基础。
       虽然细胞移植实验提示了干细胞的潜能，但是这个过程包括了多个体外操作步骤，可能并不代表真实的体内细胞命运，所以我很希望能够有更好的技术来探索体内细胞命运的转变。
        2006年，我来到了美国哈佛大学。师从哈佛大学医学院波士顿儿童医院William Pu教授，从他那里学习了另外一种更强大的技术，遗传示踪技术（Genetic lineage tracing）。与细胞移植不同，遗传示踪技术是依赖细胞DNA水平上的标记来追踪某一类细胞的，不需要将细胞从体内分选出来，就可以达到在体内追踪细胞并了解它们的迁移、增殖、命运转变及其调控机制等。当然，强大的技术需要解决重要的科学问题，很多时候要做出好的科研成果，两者缺一不可。我当时要回答的一个科学问题是心脏表面的那层细胞，即心外膜，在心脏发育和再生中有什么功能？传统观念认为心外膜就是位于心脏表面的一层薄膜，起着隔离和保护的作用。利用遗传示踪技术，我发现心外膜不仅是一层细胞，在心脏发育过程中，它们能够通过上皮间质转换迁移到心肌层，参与心脏不同细胞谱系的形成，改变了人们对于心外膜的认识（Nature 2008）。接着我与其他实验室合作，利用遗传示踪技术，观察到在特殊的环境下，成体心外膜细胞能够在心肌梗塞的区域迁移并形成新的心肌细胞，进而有了重大的发现：原来成体心脏中存在着形成心肌的心外膜干细胞（Nature 2011）。此外，我在美国实验室工作期间，还潜心学习并熟练掌握了构建不同转基因工具小鼠的技术，以及利用遗传工具去做复杂遗传操作的策略，这个为我将来独立实验室开展工作打下了坚实的技术基础。
       2010年我回国来到了中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所，开始组建自己的科研团队。在营养所筹建独立实验室的过程中，我得到了许多科研前辈和同事的帮助，特别感谢营养所的领导和其它行政管理人员对我们科研人员在工作上的大力支持和生活上的热心帮助。我的研究团队致力于利用遗传示踪技术研究心血管发育与再生中的起源与命运。我们的研究工作在近五年来主要回答了以下三个科学问题：1、冠状动脉的发育起源及形成机制；2、成体干细胞-血管内皮细胞的谱系转化功能机制；3、调控器官组织的发育与再生机制。这些科学问题的解决可以为心血管疾病治疗和心脏再生医学研究提供新的理论基础，也为临床前期研究心血管疾病和损伤修复提供初步的参考依据。
        冠状动脉是如何发育的，这是一个对于人类健康和疾病具有重要意义的基础生物学问题。在过去的二十年间，冠状血管的发育起源问题引起了激烈的争论，仍然是未解之谜。我的研究团队利用遗传示踪技术研究发现：心内膜是大部分冠状血管内皮的起源，新生期心脏具有重新生成冠状动脉的能力（相关论文发表于Science 2014），这个观点打破了传统的研究结论即出生后心脏的冠状动脉是由胚胎期已经形成的血管扩增而来，我们的研究重新定义了冠状动脉的生长方式和血管新生概念。该研究工作发表后，受到国内外众多媒体和同行专家的高度关注。美国哈佛大学发育生物学家Burns博士为这项工作撰写题为“A crowning achievement for deciphering coronary origins”的亮点专评，“这项工作揭示了冠状动脉的起源，为心血管再生医学带来了新的研究思路”。Science期刊编辑Beverly Purnell博士也在同期评价道：“这项研究发现新生期心脏能够生成新的冠状血管，将会促进心血管再生研究”。该项研究工作入选“2014年度中国科学十大进展”。
       与此同时，我们还利用示踪技术回答了成体干细胞－血管内皮细胞谱系转换的问题。c-kit+细胞被认为是心脏和肺损伤修复过程中的干细胞来源，近几年的实验研究证明此类细胞具有多能性，能够分化成心脏和肺中的多种细胞类型。但是这些结论都基于细胞体外培养以及移植实验，缺乏在体内实验的验证，因此利用遗传示踪技术在体内鉴定c-kit+细胞在心脏和肺的生理稳态和损伤修复过程中的细胞谱系变化，对c-kit+细胞多能性及组织再生的研究具有重要意义。我们利用示踪技术发现不论是在正常组织还是在损伤修复过程中，绝大多数c-kit+细胞参与心脏冠状动脉（Cell Res 2016）和肺血管的形成（Nat Med 2015），很少“贡献”心肌细胞和肺上皮细胞。这些c-kit＋来源的细胞转分化为血管内皮细胞，在损伤过程中增殖并参与损伤后的血管新生，促进心脏和肺的损伤修复过程。
       在调控器官发育的机制研究中，我们利用示踪技术发现肝脏血管起源于心内膜。肝脏血管对于肝脏正常功能的维持以及损伤后肝脏的再生具有重要作用。肝脏发育过程中，血管中的血液不仅可以为肝脏提供氧气和营养，还可以为肝脏的发生发育以及造血干细胞的发育提供微环境。理解发育过程中肝脏血管的起源及形成机制可以为治疗肝脏疾病以及肝脏再生提供新的思路。通过遗传示踪技术，我们发现心内膜细胞可以迁移至肝芽部位形成包绕肝芽的原始血管丛，这些血管丛对于肝脏的发生发育具有重要的调控作用。在肝脏部分切除后的肝脏再生过程中，心内膜来源的血管内皮细胞参与了血管再生（Nat Genet 2016）。这个研究结论完全是在进行冠状动脉起源研究基础上的一个偶然发现，所以科学研究的过程有时候结果是无法预知的，在某个时刻可能就会有意想不到的发现，这也是科研的魅力所在，这也是我喜欢做研究的一个重要因素。
       上述系统性原创成果，为进一步揭示细胞在组织器官发育与再生过程中的起源及命运提供了新的视角和思路。通过建立心血管细胞谱系和阐析相关的分子调控机制，我们的工作为心血管疾病治疗和心脏再生医学研究提供新的理论依据，并推广了遗传谱系示踪技术在再生医学和干细胞领域的应用，得到国际同行赞誉  并引起社会关注。
       在接下来的研究中我拟在前期工作基础上，着眼于解决先天性心脏病及成年心血管疾病领域中的关键问题，继续围绕冠状动脉发育与再生、心肌致密化和心肌干细胞转分化等方向开展研究工作，获得成果将为干细胞生物学、细胞谱系定向转变及再生医学等研究提供新的理论和方法。

[代表性著作]

[获奖者周斌研究员风采]

[提名人]