本报记者 刘苏雅
倘若一艘船上的木板被一块块替换，直至所有部件都焕然一新，那它还是原来那艘船吗？当再生医学快步向前，科学家开始尝试用健康的新细胞，替换病变、损伤的旧细胞，古老的忒修斯悖论，在人类与时间的较量中再现。
7月初，智能细胞化学重编程和克隆筛选平台在国际干细胞研究学会2026年度大会上全球首发，成为本届大会最受瞩目的中国原创技术成果之一。
这场逆转“生命时钟”的探索，由中国科学院院士、北京大学干细胞研究中心主任邓宏魁领衔。邓宏魁带领团队，在全球首创化学重编程技术，为老化的机体储存“备件”，并将这项技术带进了“黑灯实验室”，让原本的“手动挡”实验跃升为全自动流程，以惠及更多患者。
干细胞“魔术师”
邓宏魁
中国科学院院士、北京大学干细胞研究中心主任邓宏魁
●出生年份：1963年
●研究方向：体细胞重编程、细胞命运调控和再生医学
●核心成果：首创化学重编程技术
●科研目标：为重大疾病提供新的治疗方案
前不久，智能细胞化学重编程和克隆筛选平台在中关村国际技术交易中心亮相。
探寻细胞重启之路
人体内有大量不同功能的细胞，它们“各司其职”，共同奏响生命的乐章。其中，最具有再生潜力和分化能力的细胞，当属干细胞——它如同一粒种子，能根据需求分化、发育成各类组织、器官。
也因此，当科学研究勇闯对抗并延缓衰老的“无人区”时，围绕干细胞发展出的再生医学，成为探索细胞“返老还童”的科学路径。再生医学的核心目标，正是通过不断替换衰老病变的细胞，让机体重焕生机。
近30年来，科学家为了让成熟细胞重返多能干细胞状态，相继探索出多条技术路线。其中，推动著名的克隆羊“多利”诞生的基于体细胞核移植技术的克隆技术，以及基于转录因子的重编程策略，被视为再生医学领域的“明星技术”，斩获诺贝尔奖。
“‘多利’诞生时，我正在国外从事免疫学和病毒学相关的博士后工作。这则新闻深深触动了我，它也正是促使我踏入再生医学领域的重要契机。”2001年，邓宏魁回国入职北京大学，正式组建团队，向多能干细胞发起挑战。
刚刚起步的邓宏魁，没有沿用已有的“明星技术”。“这两条技术路线都存在难以克服的‘阿喀琉斯之踵’。”邓宏魁以转录因子的重编程策略为例，将转录因子通过病毒导入普通细胞，就能逆转细胞发育过程，使其重返干细胞状态。但这项技术的重编程过程并不可控，一旦启动，中间反应过程几乎无法干预，“就像原子弹爆炸一样”。更令人忧心的是，为了提升重编程效率，该技术需要敲除关键的抑癌“卫士基因”P53，存在安全隐患。
邓宏魁将目光投向了大自然，立志要探索出一条新路。
“自然界的奇妙超乎想象！”邓宏魁举例，比如鹿角再生，一个月能长二三十厘米，生长速度甚至比肿瘤还快，但长出的全是正常组织；又如蝾螈断肢后，能完整再生出整条肢体。这些现象，都能成为人类细胞再生的样板。他说：“如果我们能解析这些再生过程，就能在底层设计上超越既有技术。”
此后的多年里，邓宏魁带领团队先后测试了上万种小分子组合，以小鼠成纤维细胞为实验对象，探寻让细胞重启的化学信号。
许多年过去，邓宏魁仍记得那一天——他透过荧光显微镜看到，在培养皿一堆中间状态的小鼠细胞里，多能干细胞长了出来，标志物散发出绿色的荧光。
那是一抹标志着成功的绿色荧光。无需利用病毒载体，无需修改基因，仅靠4种关键的化学小分子，小鼠的成纤维细胞就转化为多能干细胞——一种安全、稳定的全新“种子细胞”制备方案，诞生了！
然而，让邓宏魁没想到的是，从小鼠到人，团队竟又用了9个春秋。“中间也有质疑声。小分子实验的变量多，同行想复现实验并非易事。”邓宏魁没有过多理会这些杂音，潜心探索。随着一项项阶段性成果的接连发表，质疑声也逐渐散去。直到2022年，邓宏魁团队在国际上率先宣告：化学重编程技术已将人体的成熟细胞，在体外成功逆转为多能干细胞。
重建“胰岛素工厂”
有了“种子细胞”，邓宏魁还要让它“生根发芽”，变成真正能够治疗疾病的功能细胞。综合评估后，邓宏魁选定了第一道关口——1型糖尿病。
1型糖尿病患者因体内的胰岛β细胞被破坏，无法正常分泌胰岛素，只能终身依赖外源胰岛素治疗。“一方面是患者需求巨大，另一方面，糖尿病对血糖精准调控的要求也极高，只有胰岛细胞能做到秒级的迅速释放，仅依靠外部补充难以满足患者需求。”邓宏魁说，此前，胰岛移植只能依赖于遗体捐献，人造的多能干细胞，带来了一条治疗新路径。
不过，将活细胞注入人体，患者对此难免心存顾虑。通过在实验猴体内反复试验，团队探索出一个近乎完美的位点——腹直肌前鞘下。“就像利剑入鞘，注入的胰岛细胞被包囊完全包裹，不会在体内游走、弥散。”邓宏魁解释，与肝门静脉注射这种复杂手术不同，新术式极为简便。通过超声引导，仅需局部麻醉10秒至15秒即可完成“人造胰岛”植入，在患者体内重建一座“胰岛素工厂”。
2023年，全球首例1型糖尿病受试者化学重编程诱导多潜能干细胞分化的胰岛细胞移植手术成功实施。由“种子细胞”分化而来的胰岛细胞，帮助患者在接受移植75天后完全脱离胰岛素。
目前，该患者的日常饮食完全回归正常，无需刻意规避含糖食物，正常血糖已维持超过3年。“他现在的糖化血红蛋白指标，看起来比我还要健康呢。”邓宏魁笑道。
开启科研范式革命
逆转“生命时钟”的探索，永无止境。技术跑通了，邓宏魁又发现，要真正帮到患者，还要跨越关键一步——实现稳定、便宜、大规模的制备，让这项技术最终发展为一款成熟的药物。
原来，化学重编程的操作精确且复杂，五六十天的培养周期里，研究人员必须根据经验判断个体细胞的生长差异，并不断调整细胞生长的换液时间。“这个样本可能3天就要换液，那个样本长得慢，要5天再换。”邓宏魁说，这些操作存在一定的学习门槛，即使是熟练团队，一个月里也做不出太多合格产品，不易实现标准化、大规模推广。
以人工智能技术为代表的新一代信息技术的发展，为实验提供了跨越的可能。邓宏魁团队与北京科创企业戴纳科技联合攻关，利用人工智能自主识别、感知和决策能力，打造出智能细胞化学重编程和克隆筛选平台，让原本的“手动挡”实验，跃升为全自动流程，研究人员不用再盯着培养皿了。
曾经需要一整间实验室的实验流程，如今被压缩至仅6平方米的区域里。两毫升静脉血经过两三周的全自动化制备，就能逆转为干细胞，具备分化成各类人体细胞的能力。
“设备能24小时不间断地自主运行，不用再半夜三更跑去实验室换液了。过程中如果出现问题，平台会通过手机App即时反馈。”邓宏魁表示，人工智能平台会“看”、会“思考”，更能自主“决策”，全程120余个复杂工序都能实现无人运行，化学重编程效率提升了至少3倍。同时，封闭空间几乎完全杜绝了样本污染情况，各批次间的样本一致性达到95%以上。
这从根本上改变了传统干细胞制备的实验模式。“手工培养的细胞，批次间多多少少会存在细微差别，采集的数据难以通用。如果所有采样的终端都用同一套设备，培养出来的细胞质量一致，数据才具备可比性。”邓宏魁感慨，“这才叫产品！”
“创新不是孤立的科学发现，而是一项系统工程。不仅科学发现要做好，技术、转化、临床合作、应用等环节也缺一不可，只靠一个实验室团队，力量远远不够。”邓宏魁说，生命科学的参数最多、最复杂，隐藏在海量测序数据背后的规律，仅靠人力很难发现。未来，细胞治疗必将走向个体化医学，每个样本都千差万别，科学智能就有了用武之地，“这绝不仅仅是提高效率，这更是一场范式革命。”
与“种子细胞”打了20多年交道，邓宏魁也成了“停不下来的人”，尽管技术已经领跑全球，还希望不断挑战自我。
“底层技术是我们原创的，设备是我们设计的，AI是我们实现融合的——这正是国际竞争力的体现。”邓宏魁团队的下一个目标，是将化学重编程机理研究得更透彻，持续优化技术并将它推广到更多疾病领域。“万里长征才迈出第一步，我期待这粒‘种子’能结出更多果实，利用人造干细胞实现肝脏细胞、心肌细胞、神经细胞等类型细胞的量产，为更多疾病提供治疗新方案。”
