26岁博士发表重磅研究，终极目标是治愈不治之症
26岁博士发表重磅研究，终极目标是治愈不治之症
文|《中国科学报》见习记者 赵婉婷
2025年年底，26岁的李杭蓬在牛津大学顺利完成博士答辩。过去4年间，他几乎把全部精力投入到一件事上：真正“看清楚”人类基因组。
他提出并系统研制出一种全新的三维染色体构象捕获技术。这项技术初具雏形时，李杭蓬用它测试了过去提出的基因调控模型。然而，令他震惊的是，那些被广泛讨论的“共识”模型，似乎是“不完整”的。
他仿佛发现一个大秘密——自己的新技术让过去的理论开始显现出边界。彼时博二的李杭蓬不禁担心：该不该提出一个全新的理论？会被同行接受吗？
埋头完善技术、设计多方验证实验，是他的选择。最终，手中扎实的数据给了他信心。他大胆提出了一个更为系统的基因调控理论。博士毕业前，相关研究以李杭蓬为一作顺利发表在Cell杂志。该研究将人类基因组绘制精度提升到单一碱基对，为从源头理解疾病机制提供了高清视角。
现在，李杭蓬计划回国继续深入研究，并推动相关技术在疾病治疗中的应用。“高校有更大的自由度，也是早期探索兼具高风险、高价值问题的最好土壤。我在多国体系下接受的科研训练，也是我的优势。”他告诉《中国科学报》。
李杭蓬
打造“趁手”的工具
人类这样复杂的生物，由成百上千种不同类型的细胞构成。无论是皮肤细胞、神经元还是干细胞，都携带着几乎相同的DNA。
为什么遗传物质一样，但人体会“长”出不同类型的细胞，执行截然不同的功能？
李杭蓬解释，如果把细胞核中的DNA链取出并拉直，其长度可达2米。然而，细胞核只有不到10微米，当DNA被压缩进比头发丝直径的一半还小的空间中，原本相距很远的片段就能亲密接触。
有趣的是，DNA 折叠形成的三维结构并非随机，而是高度有序的组织，如同调控基因表达的 “开关”，决定哪些基因被激活、哪些被沉默。
与疾病相关的遗传变异，也会“从中作祟”，影响健康细胞的命运。
硕士阶段，李杭蓬在美国宾夕法尼亚大学开展白血病相关课题。几次偶然的生信分析与文献梳理中，他逐渐意识到染色体构象捕获（3C）技术在造血体系中的快速进展，正在重塑人们对基因调控机制的理解。可许多关键的信息还藏在那一个个模糊的信号点中。
他试图破解“混沌”，但却发现，没有趁手的技术。“得不到精确的数据，就阻碍了我们理解基因组与疾病产生的机制。”
转折发生在2021年的一场线上会议上。那时，李杭蓬第一次系统接触到三维基因组领域的前沿进展，并由此结识了专攻该领域的牛津大学教授James Davies。
“与Davies的讨论让我意识到，测序能力的提升让很多技术的开发成为了可能。”李杭蓬相信，开发新技术的时机已经成熟。
同年，李杭蓬加入Davies课题组读博。他的目标明确——从根源上解决“混沌”，研发出足以解析基因组真实三维结构的高精度工具，回溯DNA调控的起点。
4年后，他如愿以偿。此前，在哺乳动物细胞中，主流方法仅能达到数百至数千碱基对的分辨率，许多关键调控信息因此被模糊。李杭蓬建立的新技术体系，则将基因组的结构解析精度推进到单一碱基对，即DNA的最小单元。
就疾病治疗来说，过往药物靶点开发过程以“试错”为主，持续数年的临床试验无疑会花费大量的人力、财力、时间。特别是，绝大多数常见疾病的基因变异位于DNA非编码区，其功能机制长期成谜。
“这一新技术能明确告诉我们，究竟是哪一个碱基、哪一个关联蛋白，以及哪一个调控元件参与了调控。”李杭蓬说，从根源了解疾病的运作方式，就能将其转化成有效的治疗手段或策略。