2022年12月7日，国际顶级期刊《自然》杂志刊登的一篇真实版“大力水手”的研究成果引起了社会各界的广泛关注，新华社等权威媒体冠以“重大成果!中国科学家又有新突破”进行报道。这项题为《一种植物来源的天然光合作用系统用于改善细胞合成代谢》的研究成果由浙江大学医学院附属邵逸夫医院(以下简称邵逸夫医院)联合浙江大学化学系共同完成，团队从菠菜中提取了具有光合作用的类囊体植入至动物细胞内为细胞提供能量，从而逆转软骨细胞的退变。为何这个具有“从0到1”的创新性成果会由年轻的的邵逸夫医院团队完成呢? 让我们一起来了解邵逸夫医院骨科团队。
背景
浙江大学医学院附属邵逸夫医院始建于1994年，骨科也同期开科，得益于浙江大学的学科交叉优势和邵逸夫医院包容开放的自由探索氛围，三十年来，年轻的骨科团队一直在不断地努力进步。今天的骨科，成为了国家临床重点专科，浙江省重点专科，建立了浙江省骨骼肌肉退变与再生修复转化研究重点实验室，取得了多项标志性研究成果。从业内不起眼的科室到如今颇具影响力的学科，邵逸夫医院骨科攀登了30个年头。
方向
1999年，范顺武主任从浙江大学医学院附属第二医院调入邵逸夫医院骨科，摆在他眼前的问题很棘手：科室成立五年，年手术量只有200台，科室的论文和科研项目均为零，临床特色与学科发展方向也尚不明朗，学科几乎没有影响力。
范顺武认为要改变现状必须凝练学科发展方向，坚持临床与科研一起抓，实现论文和科研项目的突破，经过大家的一起使劲，终于在2000年科室发表了2篇中华系列论文，实现了论文零的突破，当时距离科室成立正好6年。“回想那时，在《中华骨科杂志》发表一篇论文比做十几台骨科手术难多了。投出去，退回来修改，再投，周而复始。”方向前主任医师说，骨科那股锲而不舍的劲儿，也是从那时候开始生根的。2001年，骨科一鼓作气，又成功发了3篇中华系列论文，振奋了科里每一个人的士气。
就在科室发展初见起色时，范主任清醒地认识到，要实现学科长期可持续发展，依然面临着严峻的挑战。范主任入职邵逸夫医院之前，从事骨肿瘤临床诊治已十多年，在国内骨肿瘤领域已崭露头角。但是，当时兄弟医院骨肿瘤的诊治已成为国内的品牌，而骨肿瘤又是少见病，范主任意识到，必须差异化发展，直面转型。鉴于当时邵逸夫医院在外科微创技术方面的领先地位，借助医院的技术优势，范主任深思熟虑后，提出了“以脊柱、关节和微创治疗为科室重点的发展方向”。在范主任的带领下，全科医生都一头扎进脊柱、关节微创手术的研究中。“骨科团队非常讲究创新，范主任经常叮嘱大家临床工作中要多动脑子。”3-20F骨科李云霞护士长说。
二十多年前，骨科医生对手术中的肌肉损伤并不重视，而传统的经后路腰椎椎体间融合术(PLIF)，肌肉广泛剥离和长时间牵拉导致的肌源性腰痛一直是临床的难题。基于对脊柱的解剖和生物力学研究，邵逸夫医院骨科在国内首先提出了腰椎手术中脊旁肌保护的理念，采用肌间入路和扩张通道管系统(METRX X-tube)技术的微创腰椎融合术，临床研究成果在《中华骨科杂志》上发表并在全国推广应用。施培华副主任带领的关节团队在美国专家指导下，几乎与国际上同步开展了肩关节镜和髋部前路小切口人工髋关节置换术等微创手术。经过3年的潜心研究，骨科终于实现了里程碑式的转型，全科上下一鼓作气，于2005年，在国内一级刊物上发表了9篇论文，申请到了4项厅级科研项目。
“科室要发展，必须要有标志性的成果，相信文字是永恒的，我们要在国际上刻上邵逸夫医院骨科的印迹”。范主任又提出了一个新的目标“向国际专业顶级的《Spine》、《JBJS》和《Bone》等骨科专业期刊冲刺。”但是，目标很丰满、现实很骨感，2000年以来连续几年向医院立军令状，争取每年发表1-2篇SCI论文，但年年都落空。
二十多年前，临床学科发SCI论文非常困难，那都是顶级学科和权威专家能做的事，但我们不放弃，在赵凤东主任医师督促科里的年轻医生们用英文去总结日常工作，记录下来，变成素材并尝试开始用英文写作。终于，2005年12月，赵凤东教授在英国求学期间在《Spine》上发表了“Discogenic Origins of Spinal Instability”研究成果，继后于2009年在《Clin Orthop Relat Res》发表了骨科的第一篇原创SCI论文。守得云开见月明，为了这一天的到来，骨科的医生们整整努力了十多年。
攀登
在前述积累的坚实基础上，范主任为团队定下了更高的研究基调，致力于开展最具原创性且能切实解决临床问题的研究，以推动医学领域不断向前发展。
腰椎斜外侧入路椎体间融合术(OLIF)是近年来国内外较为推崇的一种新型微创融合技术，与PLIF和TLIF等术式相比，具有不损伤脊旁肌肉、不进入椎管和融合面积大等优势。然而，受国人解剖结构和陡峭的学习曲线及较高的神经和血管并发症等因素的制约，在国内推广困难。在微创理念的指导下，范主任带领团队根据国人的解剖和国内医生对脊柱前路解剖显露技术陌生等因素，原创性提出了OLIF的AIP显露技术，即利用自主研发的带光源微型拉钩，在全程直视下经过腰大肌前下方入路，实现目标椎间盘的暴露。既扩大了腰大肌与主动脉之间的有效生理间隙，使得手术视野暴露更充分，又完整保留了腰大肌结构，减少了肌肉组织的损伤。
AIP技术不但可以获得更优的临床疗效，而且可以显著减少手术时间，提高安全系数，缩短学习曲线。目前，邵逸夫医院骨科是大中华区唯一的OLIF培训中心，该技术在亚太地区安全应用愈十万例，效果良好。AIP临床研究成果发表在《Spine》上，并被科技部网站转载报道。
关节软骨退变，骨关节炎是中老人致残的主要常见病，而细胞能量不足则是软骨细胞退变的始动因素，如何精确的为退变的细胞提供能量是当前国际医学的难题。科里的年轻人一直在寻找一种为退变细胞提供能量，重塑其合成代谢稳态给临床治疗带来希望的全新方法。众所周知的植物光合作用和自然界动植物间代谢的互补关系，给了这些年轻人大胆甚至荒诞的灵感——把植物光合作用移植到细胞内为动物治病?
这群年轻人说干就干，经过1000多个日日夜夜的检索、评估与尝试，100余次的试验，终于出现了令人震撼的画面。光照半个小时，原本衰老的软骨细胞竟然可以逆转，小鼠体内相当于60岁的退变软骨可重回到20岁的状态。
由于有极具原创性和显效研究结果，团队成员欣喜若狂、整理撰文，尝试投了《自然》。《自然》杂志在收稿的第二天就送外审，兴奋得这群年轻人天天刷邮件。但结果又“骨感”了一次，几位审稿人尽管高度评价了研究的独特思路，但对研究数据提出了严苛和尖锐的问题：“这是一个非常新颖而难能可贵的概念。可惜现有数据还不足以让我们相信这一领域已经实现了突破，欢迎继续补充数据重投稿或转投子刊。”
年轻的团队面临艰难的抉择，意见出现分歧，是退而求其次，将现有成果发表在子刊上?还是继续努力补充数据，再次投稿?团队征求导师范顺武教授的意见。范顺武深知子刊论文对这群年轻人来说已属不易，而孤注一掷继续研究的艰难和再次失败的结果可能会超出他们的心理承受能力。然而，“中国骨科学界无数前辈和优秀的研究人员一直在努力，遗憾的是还从未发表过原创的CNS正刊论文。当下，作为年轻的学科，在全社会普遍优秀的情形之下，只有杰出与卓越，只有出标志性的成果!才有脱颖而出的机会!你们要相信自己，相信审稿人的眼光，这一创新的研究，可以引领国际再生医学领域!这次我们离学术顶峰只有咫尺，我们不能轻易放弃!”
自2021年5月第一次投稿后，团队克服了疫情等种种困难，花了近一年半时间，将90%左右10万多个数据推倒重来，反复验证，最终投出的已是第32版修改稿。2022年12月8日凌晨，这项研究成果终于在《自然》杂志上线。同期《自然》还邀请团队撰写了研究简报(Research briefing)介绍研究内容。这项动植物跨界的医学治疗新模式研究成果得到了国际同行的积极评价：杂志资深编辑George Caputa：“有什么能够比递送经过数十亿年生命进化的工厂——类囊体去解决上述难题更好的办法呢?”，而《科学》杂志最新综述评价这项成果“曾经被认为医学未来的事情，正成为现实”。专家们兴奋地认为，动植物光合作用无疑将为老年痴呆、心脑血管等现代医学无法攻克的疾病开拓新的治疗思路。
“这项研究赋予了天然光合作用新的改造模式，充分体现借助材料学手段可以实现对生命过程的有效调控。”浙江大学化学系唐睿康教授说，“未来，这一创新性技术有望在医学、能源、材料等多个领域实现应用。”2023年4月26日，浙江大学“2022年度十大学术进展”评选结果公布，《植物光合作用系统跨界递送用于衰老退变疾病治疗》荣列其中，最近该项目又入选《国家航天站应用与发展工程项目》。“坦率地说，团队在成功喜悦的同时!也深受了这一过程的曲折、痛苦和煎熬。”林贤丰说。“接下来，如何将研究成果能够落地转化，真正应用到临床疾病治疗的道路依然艰难，但是，只要大家一起努力，我们有信心终将该技术惠及全人类!”
人梯
临床学科建设如同种银杏树，爷爷种树，孙子乘凉，需要积累。邵逸夫医院骨科的宣传册上写着：“伤筋动骨一百天，锻铸品牌千万年”。回望邵逸夫医院骨科的成长之路，是一群群骨科人用团结创新的意志搭造的人梯。
范主任最喜欢的一句话是“一个好的家族的意义，不在于有多殷实富贵，而是每一辈都能够竭尽所能，去托举下一代更上一层楼。”秦安研究员，是范顺武主任的硕士研究生，后来师从戴克戎院士，留学西澳大学。2012年秦安留学归国时，对范主任说“骨科现在临床手术很好，但是科研基础几乎为零”。他不计报酬，反哺母校，带领邵逸夫医院骨科搭建了首个科研平台，组建了第一支研究队伍。
这种“托举”的意识在邵逸夫医院骨科中蔚然成风。2006年师从范顺武教授的胡志军，2010年正式进入骨科，同年发表第一篇SCI论文。他最大的感触就是骨科这个团队，为年轻的医生们创造了各种快速成才的机会和平台。“有些科室，师兄师姐做好实验，课题就结束了。师弟师妹们进来做实验，什么都要从零开始。在我们的实验室，每个人做完实验，都会把实验方法和器具传承下去，师弟们来，直接上手就能做。甚至当年轻医生想做科研，缺经费时，科里的老师们都会用自己的科研基金支助他们完成科研工作。”
对于年轻人的培养，范主任说“不能排斥年轻人的发展，就像你不会阻止你的儿女超越自己”。医院和科室秉持并相信青年医师的成长不仅靠外力培养，更关键的是内力驱动。所以，骨科团队一直把激发年轻人的内驱力放在第一位，充分信任年轻人、让他们的优势得到最大限度的展现和发挥。公平、公正、透明、合作健康的医院和科室文化氛围为年轻医生提供了施展才华的舞台。科室内只要发出一篇好文章或者成功申请到一项科研基金，范主任就会第一时间在科室内进行通报和祝贺。“发一篇论文，无论是谁的学生，他都能高兴地说上好几天，交班说、开会说、手术的时候还在说，范主任真的很惜才，每个人的智慧都能被充分尊重”，胡志军说。
“独行快，众行远。”范主任指出，“支撑学科发展的外在是技术，内在则是团队的文化。有文化底蕴、激励机制的团队，才能始终朝着同一目标不断迈进，在迈进的过程中，谁都不会掉队。”
卓越
范顺武认为科室三十年突飞猛进的发展与“从埋头苦干转变为抬头巧干”的理念密不可分。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。也正如尼采所言:“当婴儿第一次站起来的时候,你会发现,使他站起来的不是他的肢体,而是他的头脑。”
范顺武一直在科室强调，在知识大爆炸的时代，我们要学会思考。尤其要培养整个团队独立思考的能力，思想一小步，成果就可能一大步。试想如果大家都想到将植物光合作用为动物细胞提供能量的灵感，一定有许多种的解决方法，正是我们首先想到，也才有我国骨科界第一篇原创的CNS正刊论文。我们要将临床、科研与转化有机结合在一起，我们要围绕临床问题，做一些有意义和标志性研究，然后再用于临床，解决临床的问题，这过程尤需要思想的加持。
糖尿病患者创面愈合难的问题一直困扰着临床医生。90后的林贤丰和陈鹏飞经过研究发现，这与患者体内炎症细胞过度吸收血液中的葡萄糖等营养有关。为了解决这个问题，创新性地提出了细胞饥饿理念，通俗讲就是让炎症细胞得不到过多的营养，减轻创面的炎症，从而促进溃疡修复和愈合的目的。团队提取自体血小板并加以处理，通过分子间相互作用高度选择性地限制人血清中代谢物的运输，减少促炎巨噬细胞的过量营养，通过饥饿效应系统重塑代谢网络，最终促进血管生成和糖尿病创面的修复。
一位来自北方的糖尿病足溃疡患者在多地求医花费20万巨额医疗费无果的情况下，来到邵逸夫医院接受治疗，仅用了三个疗程就奇迹般地完全康复。炎症细胞饥饿疗法研究成果作为封面论文发表在知名医学杂志《Matter》上，引起了医学领域广泛的关注和讨论。
骨骼是癌症早期转移最常见的部位之一，也是癌细胞进一步向其它器官扩散的“跳板”。为什么癌细胞偏偏先找坚硬的骨头下手?林贤丰和顾辰辉等一批年轻人发现癌细胞是冲着人体中唯一具有泌酸溶骨功能的破骨细胞而来。它通过“迁移体”贴身投喂“催熟”破骨细胞，并使之融合成体积更大、破坏力更强的肿瘤偶联破骨细胞(Tumasteoclast)。它就像一台疯狂的“破冰机”，在坚硬的骨骼上开疆辟土，为癌细胞生长提供先决条件。
基于这一发现，研究团队提出新颖的骨转移“熔断”策略，即在骨骼表面布放纳米级的“反破骨地雷”，一旦癌细胞与破骨细胞偶联起来，就会即刻触发“地雷”，化学、物理联合杀伤肿瘤偶联破骨细胞，将骨转移遏制于“摇篮”之中。2024年3月18日，相关论文“靶向初始肿瘤-破骨时空互作以预防肿瘤骨转移”(Targeting initial tumour-osteoclast spatiotemporal interaction to prevent bone metastasis)在Nature Nanotechnology发表。
该研究的创新性和临床意义得到了国内外专家的一致认同，受编辑部邀请在“Behind the Paper”栏目发表Tumor-Osteoclast Spatiotemporal Coupling: A Cell Behavior Target for Bone Metastasis Prevention。这一方案已经在骨转移小鼠模型中取得令人惊喜的“熔断”效果，纳米材料和PD-1单抗联合应用的骨转移灶抑制率可以达到90%左右。而这种纳米材料主要由碳酸氢钠和磷酸氢钠等安全物质组成，具有良好的转化基础和临床应用价值。
而今的邵逸夫医院骨科以脊柱微创、运动医学和修复重建为临床主攻方向，其中腰椎融合技术和糖尿病足等诊治达国际先进水平;系列研究成果发表在包括Nature、 Nature Nanotechnology 、Matter 、Science Advances、Nature Communications、Developmental Cell等CNS正子刊和ARD、JBJS、JBMR等专业顶级期刊上;授权国际或国家发明专利近30项;申请立项包括国家重点研发项目、国家自然科学基金重点项目等100多项课题;获省部级科技进步奖5项;自主培养国家优青 1 人、国家“五四”青年创业奖1人次、浙江省卫生领军人才 4 人、浙大求是特聘学者 2 人、浙江省杰出青年人才 2 人、浙江省“万人计划” 青年拔尖人才 1 人。
历经三十载风雨洗礼，如今我们毅然决然地从头开始，砥砺前行!那些曾经翻越过的崇山峻岭，如今已成为邵逸夫医院骨科不断攀登的坚实基石。正如亚里士多德所言，卓越并非一蹴而就的行为，而是日积月累的习惯。范顺武主任亦强调：“我们要卓越内化于心，外化于行，即便身体需要休憩，思考的脚步也绝不停歇。”让我们共同期待邵逸夫医院骨科在未来绽放更加耀眼的光芒，书写更加辉煌的篇章!
专家简介
范顺武
浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科主任，博士生导师。
浙江大学二级教授、求是特聘医师、浙江省卫生领军人才。
浙江省医师协会骨科医师分会会长、浙江省医学会骨科学分会前任主任委员、中华医学会骨科学分会委员、中华骨科杂志、中华关节外科杂志编委。
从事骨科临床与基础研究40年，发表Nature和CNS子刊等学术论文300余篇，主持科技部重点研发和国家自然基金重点项目等国家级课题7项，获省科技进步一、二等奖5项。
第八届中国医师奖获得者。
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