嗑嗑科学

本期嘉宾：杨肖 西湖大学提取冶金实验室负责人
本期主持：沈是

——你将听到——

00:00 内容摘要

01:05 嘉宾介绍

02:30 关于磷：生命元素

06:46 萍乡：黑色的山，黑色的河

08:45 炼金术意外燃起的生命之火

17:20 波义耳：怀疑的炼金术士

30:30 牛顿：最后一位炼金术士

32:43 AI时代和实验精神

34:12 炼金术是可能的吗？

38:14 嘉宾推荐：夏目漱石《心》

黄金大涨，我又想起了炼金术，还来得及吗？

金子永恒的品质，诱惑着人类。传说中的哲人石，可以点石成金，在寻找它的过程中，炼金术士通过蒸馏尿液意外发现了磷——这一生命中重要的元素。

尿液蒸馏后剩下黑色残留物，然后混合炭和砂石加热，会得到一种白色的沉积物，这就是白磷，继续加工可以得到红磷。这完全符合关于哲人石的传说，经历了从黑色到白色再到红色的转变。竟然如此巧合，只是，磷没有能点石成金，而是启发了后人对生命的理解。

在西湖大学杨肖实验室，他们正在尝试从鸡骨头中回收宝贵的磷元素。相比直接从磷矿中“暴力”夺取资源，磷元素又开启了另一场在生命中的循环。

我们和杨肖聊了聊，一场由黄金引发的探索往事。

本期嘉宾：张骊駻 西湖大学天然产物化学生物学实验室 特聘研究员
本期主持：沈   是

大自然是最伟大的化学家，没有之一。人类的工作，无非是研究它，模仿它，也许，在某些方面，能偶尔超越它，谁知道呢？

这位38亿年的地球“老”化学家如同“魔法师”，她最重要的“魔杖”，无疑是——酶。“老”化学家有些歧义，显得化学好像已经陈旧，应该叫化学“老”家，亿万年来，大自然的化学既亘古不变，又常读常新。

要命的是，“魔杖”们在一起相互配合，宛若巨大化工厂——酶复合体。今天，我们要隆重介绍出其中一位明星——聚酮合酶。

这次，基于对聚酮合酶的长期研究，西湖大学张骊駻团队发展了装配线式聚酮合酶的理性重编技术。4月18日，张骊駻团队在Nature Chemical Biology《自然-化学生物学》期刊上发表两篇背靠背论文。

未来，我们可以让不同的酶来组合制造出人类需要的化学分子，一座由酶组成的“物质工厂”正在搭建中，不需要插电。

——时间轴——
00:00 节目精选
02:14 细菌：化学加工“超能力”
06:40 酶：大自然的化学“魔杖”
13:59 为什么要向细菌学习化学？
22:17 如何操控酶的基本原理？
27:07 为什么酶被改造后容易“失效”？
30:25 装配线式聚酮合酶的理性重编技术
37:46 技术展望
41:09 AI与酶的人工设计
44:51 芳香聚酮类化合物全景图
49:52 抗生素军备竞赛
52:21 嘉宾推荐：《你想活出怎样的人生》

本期嘉宾：

朱盼     西湖大学植物开花与适应性实验室 特聘研究员
周慧妍  西湖大学植物开花与适应性实验室 博士后
Host 沈是

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植物无法移动，发芽的地方，就是这一生。在这趟看似被动的旅程中，却处处充满了主动。

开花，就是这样一件小事。

朱盼所带领的，叫植物开花与适应性实验室。这是一个浪漫的实验室，每次面对鲜花，他们的脑海里，一定会比其他人想得更多。这也是一群试图读花语的人。

2017年，朱盼从北大博士毕业，旋即前往英国约翰英纳斯中心（John Innes Center）进行博士后研究，这是全球顶尖的植物研究机构。在长达7年的博士后研究中，她和同事们进一步解读花语，惊叹于大自然居然是如此设计这场花事。

去年，朱盼回国加入西湖大学。他们的研究，将帮助人类更好地利用植物开花机制提高农作物的产量。但更广泛地，了解开花，我们也是在了解生命。

身为动物，我们与植物如此不同，它们的世界堪称魔法世界。但又是，身为生命，我们拥有共同的法则。“了解的越多，就越敬畏自然。”朱盼说。植物开花是一个复杂过程，今天的主题聚焦在植物如何自知冷暖。

在这个春天，让我们随着朱盼和团队的研究，重温这场春之梦。

时间轴

00:00 暖场+基础知识介绍

04:20 为什么拟南芥成为模式植物？
08:59 什么是FLC ? --植物开花的魔法封印
11:11 什么是COOLAIR ? --孪生的“魔咒”
16:57 什么是 FRIGIDA?--温度响应机制
24:46  植物为什么要给开花设置保护机制？
29:00 COOLAIR 的姿态
40:16 一个核苷酸的差别会导致什么？
48:06 嘉宾荐书

本期嘉宾：
🎙️ 李大鹏 西湖大学应急医学研究中心 特聘研究员
🎙️ 余前江 西湖大学孙仁实验室博士生
🎙️ 孙宇涵 西湖大学李大鹏实验室博士生
🎙️ 戴子牛 西湖大学李大鹏实验室博士生

本期主播：
🎙️ 沈是
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云栖小镇有个网红打卡点，叫杭州小冰岛，向东不到一公里，是西湖大学应急医学研究中心，前不久，这里发起了一次冰桶挑战赛。

中心不大，有几幢独立的科研小楼，周围几个建设工地，大多也是科研机构，南面是公馆山，翻过去是铜鉴湖。在唐代，山脚下有个定南公馆，是客官往来的驿站，故得名。

这次，公馆山下，我们没聊科学，聊了运动。特聘研究员李大鹏、博士生余前江、孙宇涵、戴子牛，加上一个不运动的主播，五个人凑了一期播客。在这个以关注公众健康的研究中心，聊运动是一种特别的体验，好似稻花香里说丰年，听取“哇”声一片。

⏱️
00:00 精彩提要
02:45 重新读博
07:13 提前进入博士时间
11:24 踢个球：从热爱到厌恶
13:05 没人管反而喜欢跑步了
16:13 运动溶解不开心
18:33 运动男孩的“逆袭”
22:07 马拉松没有奇迹
23:52 运动会损耗身体吗？
30:46 两种“瘾”
33:23 运动和免疫
35:30 结尾：嘉宾推荐

END

🎙️本期嘉宾：张兵（西湖大学干细胞与可再生生物学实验室 特聘研究员）
🎙️本期主播：沈是
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世间安得两全法，不负如来不负卿。长期轻断食的朋友们，也许要在头发和脂肪之间作出一些抉择。

北京时间12月14日，《细胞》Cell报道了西湖大学生命科学学院、西湖实验室张兵团队最新研究成果，指出间歇性禁食会诱发激活的毛囊干细胞凋亡，从而抑制毛囊再生和毛发生长。间歇性禁食也就是我们常说的——轻断食。

张兵团队主要从事皮肤各类干细胞的调控机制以及皮肤和毛发再生的研究。张兵曾在博士后研究期间发现精神压力导致白发的生物学机制，成为Nature 2020年度十大科学发现之一。面对由黑变白的实验小鼠，当时不少网友产生了共情，纷纷前来询问：

“小鼠除了长白发，还脱发了吗？”

现在，实验室里，无名鼠辈终究还是丢失了毛发。对人来说，毛囊虽小，但也是“头顶大事”。只是，小鼠实验无法完全模拟人生，张兵说，还有更多问题值得我们深入探索。

⏱️ 时间轴

02:08 头发与干细胞
04:36 精神压力与毛发
08:00 轻断食研究的缘起：一次意外
15:09 学精了的小鼠
19:48 饥饿在器官间“传递”
25:42 生命不在于“折腾”
33:00 过度氧化
43:52 人是复杂的

📠 名词解释

🚩1994年，瘦素（Leptin）首次被发现，这是一种由脂肪组织分泌的激素。张兵团队的研究显示，当小鼠经历饥饿时，瘦素分泌减少，导致下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）的激活，由肾上腺向血液中释放皮质醇和肾上腺素，这些激素进入皮肤，“指挥”真皮脂肪细胞进行分解，释放出游离的脂肪酸。相比葡萄糖，脂肪酸是一种更高效的能量供给方式。

🚩氧化应激，是指生物体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态。

🚩毛囊干细胞的激活使毛囊进入生长期，从而促进毛发的生长。张兵团队发现，恰恰是刚激活的毛囊干细胞“受不了”脂肪酸代谢。

随饥饿潜入夜，杀毛囊于无形
艺术插画 by 眼眼


三组小鼠的毛发恢复情况对照

荧光染色下的毛囊干细胞（蓝色）和脂肪（红色）


荧光染色显示，脂肪细胞随着禁食时间的拉长而慢慢脂解缩小（箭头所指部分）


脂肪（淡黄色部分）分解后释放大量游离脂肪酸，刚苏醒的毛囊干细胞（淡绿色部分）开始凋亡，间歇性禁食让这个过程循环往复

一个由大脑“发号施令”、多器官参与的过程逐渐浮出水面

💾 论文链接：
www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01311-4

🏆 张兵实验室：

西湖大学张兵实验室专注于研究系统性生理变化如精神压力，代谢及衰老对各类成体干细胞的调控机制，以及这些机制在疾病发生和衰老过程中的重要作用。此外，团队还致力于开发促进皮肤和毛囊再生的新方法。目前，团队在干细胞生物学和生物信息学领域有多个博士后职位空缺，欢迎博士毕业生与我们联系。

团队网址：zhang.lab.westlake.edu.cn
邮箱：[email protected]

END