2025 年 9 月 1 日，北京大学改日技能学院副院长刘颖在 2025 科普中国说"开学第一课——探索吧，少年！"带来演讲《解锁改日：用科技焚烧你的无穷可能！》，带咱们感受人命科学的神奇和精彩。
以下是刘颖的演讲节选：
东谈主类到底为什么会软弱？有莫得什么主义不错减慢软弱？
为了推敲这个问题，咱们实验室采选了线虫行为推敲对象。
为什么是线虫？在人命科学推敲中，科研东谈主员频频会借助"模式生物"来贯通人命的基本规矩。所谓模式生物，是指那些在实验室中容易获取和饲养、滋生周期短、遗传布景澄莹，并已设立完善推敲体系、可平凡用于剖释基自身命经由的生物。线虫等于其中一种典型的模式生物。
线虫的学名叫作念绚丽隐杆线虫，它通体透明，成虫仅一毫米长，科研东谈主员需借助显微镜对其进行不雅察。收获于其透明的体魄，科学家能澄莹不雅察到它从出身到示寂的每个阶段，致使每个细胞的变化，仿佛领有"天主视角"。
绚丽线虫是推敲软弱的期许模子，原因主要有两点：第一，它的人命周期仅 20 天傍边，要是科学家想测试某种神色是否能蔓延线虫的寿命，节略一个月就能得出实验效用。但要是用小鼠作念实验，则需要恭候两三年才能得到一次实验效用，耗时过长。
第二，绚丽线虫的软弱经由，与东谈主类等高级生物有许多相似之处。比如，跟着年齿增长，它们会变得动作迟缓，进食量也会减少。要是咱们每隔一天给成年后的线虫拍一张相片，将其成年后的变化依时辰步调成列，就能直不雅地看到它软弱的全经由。跟着软弱，线虫的体魄会徐徐变短，这有点像东谈主类大哥后身高变矮；它们的皮肤会出现皱缩，肠谈结构也会发生彰着变化。
图片来源于刘颖 PPT
咱们实验室主要柔和细胞内一种伏击的细胞器——线粒体。
之是以要点推敲线粒体，是因为它是细胞内关节的"能量工场"。寰球不错把线粒体联想成细胞内的"发电站"，咱们每次呼吸、每一次心跳所需的能量，90% 以上齐来自线粒体。
从能量需求角度来看，神经细胞和肌肉细胞对能量的需求最高，因此也最依赖线粒体的功能。是以，许多软弱有关疾病，往往是由于线粒体功能丧失而激勉的，比如咱们熟知的阿尔茨海默症、帕金森病、肌肉萎缩等，齐与线粒体功能下落密切有关。
在实验室中，咱们用绚丽线虫计齐所有问题：当线粒体功能受损、出现下落时，细胞如何雕悍地感知到这一情况，又会经受若何的方式进行"自救"？
咱们在实验室构建了一种带有绿色荧光卵白的转基因绚丽线虫。这种线虫在线粒体功能平日时不会发光，唯有当线粒体出现问题、细胞启动建造机制时，才会发出绿色荧光。因此，当你在显微镜下看到线虫一忽儿变亮、发出绿光时，就意味着它们正在极力"自救"。
图片来源于刘颖 PPT
令东谈主骇怪的是，咱们不雅察发现：当幼虫战斗到各式线粒体扼制剂，形成线粒体毁伤后，能够启动建造机制，身上的绿色荧光很快就会变亮。但一朝线虫进入成虫期，即便线粒体相同受到毁伤，细胞却毫无响应——既不启动建造，也不发出荧光，仿佛主动烧毁了"自救"。
濒临"为什么成年线虫会烧毁建造"这一疑问，咱们开启了长达十年的探索。咱们的想路是：要是能弄明晰成年线虫为何会主动关闭建造机制，约略就能找到从头开启这一机制的神色，从而减慢软弱、驻扎疾病。
起头，咱们的推敲想路很径直：能不可找到"例外"的线虫？咱们尝试用化学诱变剂让线虫发生基因立时突变，但愿能从中找到一只在成虫期仍能启动建造机制的突变线虫。要是找到了这么的线虫，咱们就能"逆推"出是哪个基因发生了蜕变，最终揭开背后的深沉。
这个计策听起来很可行，但履行远比联想中坚苦。我的学生们开展了一轮又一轮的化学诱变与筛选责任，数十万只线虫在显微镜下被逐个不雅察，却莫得一只线虫发出咱们期待的绿色荧光，它们有余"千里默"了。实验反复失败，花式简直堕入停滞。
就在这时，咱们料想了一项经典实验：将年青小鼠和年长幼鼠的血液轮回系统连接在一齐，效用暴露，年青小鼠的血液能够"逆转"年长幼鼠的软弱情状。我的一个学生从中获取灵感，淡薄了一个见识：要是把最年青的线虫——虫卵打碎，喂给成年线虫，会发生什么？
你能联想吗？一个科研项策画滚动点，居然来自这么一个看似胡想乱想的尝试。那时咱们照看时，还玩弄说这听起来有点像"虫吃虫"。但恰是这份天马行空的见识，让咱们在绚丽线虫的宇宙里，看到了一扇出东谈主意象的"窗"。
当学生确切开展这项实验后，遗迹出现了：那些本来"千里默"的成年线虫，在食用了虫卵的裂解液后，居然从头激活了线粒体的保护与建造机制。
图片来源于刘颖 PPT
这个实验为咱们找到了推敲的冲破口。
咱们发现，在幼虫期，线虫体内会产生多数小 RNA ，这些小 RNA 能够扼制一种特定信号分子的抒发。跟着线虫进入成虫期，小 RNA 的抒发量急剧减少，本来被扼制的信号分子运行多数出现。这些信号分子从线虫的生殖细胞开释出来，传递到体细胞内，最终关闭了线粒体的保护与建造机制。而虫卵中富含这种小 RNA ，因此喂食虫卵裂解液，能让成年线虫从头复原线粒体建造身手。
图片来源于刘颖 PPT
贯通这一征象后，咱们又产生了新的羡慕：为什么线虫进入成年期后，要主动关闭这套建造系统呢？
进一步推敲发现，要是咱们东谈主为扼制那些关闭建造系统的分泌信号，会出现一系列征象：比如线虫的产卵数目大幅下落，卵黄卵白的生成也显贵减少。而卵黄卵白是为胚胎、为下一代提供养分的关节物资，它的不及不仅会影响产卵数目，还会裁减后代的存活质地。
换句话说，要是不关闭成虫的线粒体建造机制，线虫养殖后代的数目和质地齐会大打扣头。最终咱们显然了：线虫进入生殖期后，会主动烧毁对体细胞线粒体的建造，策画是将有限的能量与资源，更多地参预到生殖系统中，滋长出更多、更健康的下一代。
图片来源于刘颖 PPT
咱们本来合计，科学仅仅冰冷的实验与数据，但实质上，它更像一面镜子，照射出人命的抉择与优先级。
一条线虫的"弃取"领导咱们：探索科学，不仅是为了蜕变宇宙，更是为了贯通人命本身。而这一切的开赴点，往往是一个轻微的、约略无东谈主介意的问题。改日，贯通这种"弃取"背后的分子密码，约略能为咱们减慢软弱、驻扎疾病，掀开全新的拯救想路。
谋划制作
演讲东谈主丨刘颖 北京大学改日技能学院副院长
责编｜杨雅萍
审校｜徐来 林林
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