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近年來，在國際化學領域的研究中，“生物正交反應”無疑是備受矚目的焦點之一。2022年諾貝爾化學獎的頒發，更是凸顯了生物正交反應在化學領域的重要地位。

生物正交反應的提出和發展為我們提供了一種前所未有的可能性——在活細胞內，通過化學反應精確標記甚至操控生物大分子。這一創新方法，為生命科學的研究開辟了新的途徑，也為治療多種疾病點燃了新的希望，具有很好的醫學應用前景。

陳鵬，正是近些年來，我國在生物正交反應領域極為活躍的學者。他與團隊共同努力，在國際上率先提出并發展了基于化學鍵斷裂的“生物正交剪切反應”，實現了生物大分子功能的原位調控。這一成果，被廣泛視為基于斷鍵化學的生物正交反應的開端，不僅意味著北大在基礎研究領域沉淀下濃重一筆，更意味著我國在以生物正交反應為代表的化學生物學領域已走向國際前沿。

無數心血、無數努力，北大科研團隊立足基礎，面向前沿，挑戰未知，攻克難題，為國家發展，當仁不讓。

做從零到一的研究

在陳鵬的辦公室里，有一個柜子，里面裝滿了他記錄各種事務的筆記本。隨便翻開一頁，密密麻麻的文字間，他的研究就逐漸呈現在人們面前。

陳鵬在辦公室工作

陳鵬的研究可以分為幾個階段：2009年到2013年，主攻生物正交連接反應；2014年到2020年前后，從成鍵反應做到斷鍵反應；2020年之后，開始著力將這些新工具新方法應用于腫瘤免疫領域的基礎研究。

其中，最顯魄力的便是在國內外其他研究團隊還在繼續關注成鍵反應的時候，陳鵬帶領團隊迅速轉向，提出并開發了適用于活細胞的斷鍵反應，實現了生物大分子功能的原位調控。

陳鵬細致地解釋道：“舉個例子，當你做成鍵的時候，就像為一個車噴上或紅或綠的顏色，或者加裝車牌，讓它可以被識別，但是車子仍然沒有開動，或者說不受控制。那么斷鍵反應相當于給車加了開關，需要的時候可以實時打開開關，這樣就可以控制車，從而便于對生物大分子的功能進行研究，對生命過程加以調控。”

生物正交斷鍵反應

隨后，在斷鍵反應研究的基礎上，陳鵬帶領團隊接連開發了基于逆電子需求狄爾斯-阿爾德反應（IEDDA）的生物正交“剪切-脫籠”組合，實現了蛋白質在活體內的高效激活；基于銅催化的脫籠反應，用于細胞表面的多種化學調控等；并持續拓展基于這一全新反應類型的蛋白質激活技術，應用于生物學機制的深入解析，也應用于攻克臨床醫學中面臨的難題。

尤其是癌癥。

目前，陳鵬團隊的研究成果已經被廣泛應用于抗體偶聯藥物的制備。他們還克服了活體動物環境對生物正交反應更為嚴苛的制約，探索了在活體化學驅動的生物新技術引領下，從基礎研究到臨床應用的貫通創新。他們的技術也正被用于新一代細胞治療技術的開發，并在多種面向臨床的偶聯應用中廣受歡迎。這些活體化學驅動的生物藥技術創新正在為新藥研發提供強大動力和原創路徑。

活細胞化學工具箱示意圖

近兩年，陳鵬實驗室將研究重點逐漸轉移到探索化學生物學驅動的臨床問題研究方面，尤其聚焦于化學與免疫治療交叉融合這一尚待開發的新方向，力求將基礎研究的成果服務于人民健康的需求。

陳鵬的話擲地有聲：“我希望探索如何把我們發展的工具應用于人類疾病的基礎研究和診療應用上……我們認為（免疫療法）這個領域有很多基本的問題還沒有答案。所有免疫治療的核心問題都是要把免疫細胞調動起來，讓它有效地殺傷癌細胞。而很多病人的免疫細胞沒法調動起來，其中一個原因是找不到靶子，還有一個原因是被敵方的‘火力’壓制、沒法攻擊。其中的機制非常復雜，病人的情況因人而異。那么化學的機會就在于，針對這種個體的因人而異，個性化地研究和調控免疫腫瘤微環境。可以這么講，我們希望把組合化學的概念與生物正交剪切反應相結合，應用于免疫治療的基礎研究和療法創新。”

陳鵬在實驗室工作

而縱觀陳鵬研究的兩次轉向，無一不根植于想在在北大這片土地上做出最原創的研究的初心，無一不根植于想為國家、想為人民服務的希冀。在陳鵬看來，北大科研團隊的目標應當是與世界比肩，“我們代表的是中國最好的學校和最高水平的科研能力，我們必須要盡可能做到最好。”

“搭臺唱戲”，前沿意識在一代代間傳承

“正交”一詞的含義在化學生物學領域中指的是“互不干涉”，但做“正交”研究，卻絕不能“正交”，而有賴于團隊的通力合作，有賴于一代代化學人之間默契的對于前沿的追求。

化學生物學學科的誕生，正是基于對前沿科學問題的深入探索。在20世紀下半葉，生命科學領域迎來了蓬勃的發展，化學學科也借此契機與生命科學相互交融，共同在國際舞臺上掀起了一股創新浪潮。與此同時，在國內，隨著世紀之交的到來，社會對健康問題的關注度也日益增加，民眾對健康的更高要求，迫切需要學界的回應，需要學者們去對疾病原理進行深入理解，對治療手段進行相應革新。

當時的北大化學學院院長趙新生以敏銳的嗅覺意識到，這一民眾需求與學界缺位的平衡點，正是催生化學生物學這一前沿交叉學科的好時機，“化學生物學一定是一個很重要的學科發展方向”。北大化學學院的其他老師們也都認同趙新生“一顆心臟（核心化學）兩個翅膀（材料化學和生命化學）”的提法；認同趙新生提出的科研工作最重要的問題之一，是如何開拓全新的研究領域和方向。

隨后，趙新生懷著“一定要做成”的信念，帶領化學學院的部分教師，開始著力構建化學生物學方向的平臺與師資體系：化學生物學隊伍薄弱，那就“搭臺子讓后來人唱戲”；從零開始，那就奔走游說各方、力爭更好的平臺和資源。

2001年6月，北京大學正式批準化學生物學系成立；

2002年，陳鵬從化學與分子工程學院畢業，前往國外留學深造。他走時，北大的化學生物學系初初成立，力量薄弱；

2009年，陳鵬滿懷報國志，將一身所學帶回北大。與他同時期歸來的，還有許多優秀的青年學者，他們的加入，使得北大化學生物學系迎來了快速提升期。他們協力共進，彼此敦促，北大開始在面向世界的化學生物學舞臺上角逐。生物大分子修飾、小分子探針、生物正交反應……化學生物學的邊界在北大學人的研究中不斷拓展，新的學術增長點持續涌現。

陳鵬獲國家自然科學獎

現在，陳鵬還多了一層身份——教師。他在做好自己的日常科研工作外，還兼顧著為北大化學生物學培養下一代青年學者的重任。

陳鵬說，“給學生上課是對自己的一個挑戰，要求自己對這一領域的知識有更系統的把握。另外，教學也是發掘科研苗子的好機會。”

除了平時的課程教授，陳鵬會利用每周日的時間組織學生組會，這也是耗費他最多時間和精力的教學活動。每周日的上午召開所有學生的大組會，他和學生們一起討論本領域的前沿動向，分享最新的科研成果，探討重要的學術問題，并且每次還會安排兩位學生進行課題報告，以鍛煉他們的學術思維和表達能力；下午則繼續開展各小組的交流，分組進行研究進展的分享與討論。

陳鵬樂在其中，“其實，我的周日比平時還忙，但是能夠通過組會的形式幫助學生鍛煉他們的科研能力，尤其是逐步培養他們的批判性思維，還是很值得的。一定要批判性地去看待學術問題，我現在一直在強化培養學生們在這方面的能力。”

“陳老師十分注重學生的成長和發展。”陳鵬的學生鄭斯齊說，“讀研這幾年，我從陳老師身上學到了很多，不僅是科研方面，還有嚴于律己。”

在陳鵬的諄諄教誨下，新的學術生命力在北大這方重視基礎前沿研究的樂土上蓬勃生長，為國家，孕育著新的生產力。

懷報國之心，促國家“領跑”

2011年，在國家的支持下，由教育部、科技部、財政部設計、組織，北大—清華生命科學聯合中心成立，旨在體制機制、科研成果、創新人才等方面，作出可以推廣的探索和努力。

陳鵬是第一批入選到北大—清華生命科學聯合中心的學者。這個自主科研實踐的平臺，讓陳鵬朝著“無限的可能”自主成長。

在陳鵬的內心深處，國家既是他科研進步的最大物質支撐，也是他堅定信仰的精神基石，這份深沉的愛國情懷激勵著他投身于科研的浩瀚海洋，矢志不渝、勇往直前。

“我去過那么多地方，沒有一個地方比得上中國。”

陳鵬始終憋著一口氣，要為中國化學生物學學科的建設添磚加瓦，“如果把生命科學的探索比喻為打獵的話，化學生物學科的研究就是為打獵提供‘獵槍’。但是很多時候，我們還是用著‘別人’的‘槍’去‘打獵’，這樣怎么能走到科學世界的前沿呢？我一直以來的夢想就是發展屬于我們中國人自己的化學生物學，讓化學生物學家制造‘獵槍’的名單里，也能有中國人的名字。所以我的團隊，一定要想前人沒有想到的點子，做前人沒有做過的事情，針對挑戰性更強、方向更加前沿的領域進行探索、嘗試和研究。”

陳鵬

與他一樣，懷揣著熾熱的報國之心的青年學者還有許多，他們共同團結在北大化學的旗幟下，合作以求更好地發展。

“這幾年我們有好幾位很年輕的教授回國后都成長起來，除了各自都有頂尖的訓練背景之外，我們之間還會有PI（學術帶頭人）午餐會來自由討論研究內容，之后在這個基礎上無縫對接合作起來。比如我和同事經常一起來指導研究生，我們共同指導的一個工作還發表在了Nature雜志，這個想法是文章的第一作者在接受我和同事共同指導和討論時萌發的。”

在國家的大力支持下，秉著對自己及學界同仁的充分信心，陳鵬對北大化學生物學的發展前景非常樂觀：“總體來說，我國化學生物學研究還處于‘跟跑’階段，但部分方向已經達到國際先進水平。我不敢說我們什么時候能全面‘領跑’，但我相信未來5年，我們可以在更多方向上實現‘領跑’。”

陳鵬常常對自己的學生說，“要跟隨自己的內心，但不論人在哪里，都應當為祖國的發展作出貢獻。國內，有無限可能。”

“現在北大有很好的科研設備和條件，今后大家要努力培植產生原創思想的土壤，關注引領性的思想是否來源于這里并受到國際的認可，所謂的‘軟實力’，主要就體現在思想的引領性上。”依托于北大傾力搭建起的學科平臺，陳鵬與他的團隊，正在用雙手，為國家的基礎前沿研究添磚加瓦。

原文鏈接：做從0到1的研究！前沿意識在一代代北大化學人之間傳承