——访重庆医科大学教授涂小林
科学精神是一个国家繁荣富强、一个民族进步兴盛必不可少的精神。正如爱因斯坦所言：“发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把获得专业知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立地思考和工作，他必定会找到他自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化。”一个杰出的科学家，必然是具有强烈的探索未知真理的信念的人，重庆医科大学教授涂小林就是这样的一名科学家。
远涉重洋 一路求索
1988年，涂小林从江西大学生物系本科毕业，随后在南京农业大学兽医微生物学和免疫学获得了硕士学位。毕业后，涂小林在上海水产大学(现上海海洋大学)从事本科生鱼病学教学。教学之余，他深入钻研——他是那种认准了就会不断往里扎的人。1995年，因参加并承担上海河口地区养殖对虾暴发性病毒病的病原调查与快速诊断技术研究工作突出，他被破格升为当时行业内最年轻的副教授。这一年，他28岁。
28岁的副教授，前途可谓一片光明。然而这个时候涂小林却决定出国。面对同事和朋友的不解，他表示：“对于知识的追求总是需要不断深入地挖掘，在鱼病学领域，更艰深的知识在国外。”
1996～2003年，涂小林先后在日本爱媛大学、加拿大维多利亚大学和美国UCLA等大学攻读博士学位和从事博士后研究，用蛋白质组学技术从事疫苗的研发和分子免疫学研究。谈及不断变换的学习地点，涂小林其实一直在追寻更高层次的、更精深的知识，去日本读博是因为那里有着最好的鱼病学实验室，而当他已经掌握了这部分知识，可以独自完成博士论文、发表文章、完成课题的时候，他开始希望用生物学领域的最新技术——蛋白质组学技术来做疫苗的相关研究，于是去了加拿大和美国。涂小林一直对自己的科研方向有着明确的规划，而他的求学之路就是向着这个方向不断奔跑的过程。
日本的大学建设是以学科为单位，从整体上制定学科发展方向,设立研究室。研究室只设一名教授、带领一位副教授和一位讲师开展研究。其特点是学科小而全，但发展目标明确、计划严密、高度统一、发展快速，但缺乏灵活性，体现着日本的国家和“家族式”文化的特点。涂小林的导师是日本鱼病学领域最好的教授，实验条件比较好，工作进展快。提前完成研究任务后，涂小林去校本部工作、扩展了研究内容。毕业前去工场见习一个月。
加拿大人口少，大学建设是以实验室为单位，但其结构和日本不同，无固定的副教授或者讲师，研究水平因人而异。能力强的教授可以有实验员、大团队，获得国家资源建立研究中心。涂小林所在的维多利亚大学实验室属大团队，后来成立了哥伦比亚省基因组学中心。该室技术支撑好，涂小林学习了蛋白质微量操作和组学技术，从事工业化研发分子疫苗防治三文鱼软化病。克服了微量病料的局限，鉴定了抗原，分析了T和B细胞抗原决定族，合成了多肽疫苗并在加拿大和日本进行了野外保护测定。
美国是科研大国，是真正的创新创业国家，体现着美国“独立”的文化特点和“资本”的本质。它的研究能力超强、被认为相当于全世界的总和。医学院建设以系为单位，决定学科的设置和教授的聘用。助理、副、正教授都是独立PI。其优点是易组建PI群，学科发展快、形成优势，代表学校特色。同时PI间易相互联合、申请课题，增加竞争力、减少耗费。目前国内的清华和北大的生科院基本上实现了这种PI制，但是缺乏围绕学科建设的PI群，尚未形成优势学科。国内的大团队、院士团队有点类似于美国的学科，但PI们独立性不强、实力相对弱。因其依附的团队有特殊资源，具有发展优势，但这样阻碍了其它实力团队的发展，欠公平。
美国的科研创新还有一个特点，刚上任的助理教授原创性成果多。因为他们经历了严格的博士后训练，在百(现在是500)里挑一后，珍惜机会、迅速取得原创成果、申请基金来保持发展。并且在随后的6年(好的私立大学是7-9年)聘期里拼命地工作、通过评定，获得所谓的“终身”职位。但是，现在因美国持续削减科研经费，这种称号显得意义不大，因为有些大学、甚至公立大学宣布不能保证“终身制”教授工资。如果没有基金，必须离开。所以，现在可以去美国招聘这些宝贵人才。
在UCLA，涂小林用蛋白质组学技术研究T-淋巴细胞NFkB信号传导途径，鉴定了与激活T-细胞有关的脂筏蛋白质组成员及其在免役联会中的作用。因老板是正教授，其研究方向和目标成熟，研究节奏很快，自己无法安排时间来系统学习，压力很大。完成预定计划后转去了圣路易斯华盛顿大学。
圣路易斯华盛顿大学医学院的基础研究力量超群，产生了18位诺贝尔奖获得者。涂小林的导师是哈佛训练出来的助理教授，研究思路宽、自由度大。工作之余，放手让涂小林独挡一面，得以安排时间系统选修了六门课程《高级生物化学主题讨论》、《发育生物学》、《遗传学技术进展》、《生物技术和干细胞生物学高级课程》、《内分泌生理学》和《衰老生物学》。此外，这里有高水平的学术讨论会和讲座，自由的提问让任何水平的人无形中得以引导。这跟国内学术有较大的不同，国内的提问时间很少，甚至几个讲座(有时是10个报告)合并提问，或者因时间因素取消提问环节，这是十分难以理解的。很多请来的大腕讲完就走，不留下来参与学术讨论。试问学术会议的目的是什么?无论对于讲者本身，还是对于听众的获益都大减，浪费时间和资源。甚至会产生封闭或者误导听众的学习思路，产生神秘、崇拜、模仿。学术的本质是自由的、碰撞的、可辩论的。通过交流，容易解开神秘面纱、进入学习殿堂、产生升华。总之，在华大，涂小林的研究思想得到了快速发展、升华，变得成熟了，涂小林明白了何谓研究。
后来在印第安纳大学里，涂小林设计了简单的测试，发现了人们苦苦找寻的骨调控自身的秘密。因而决定，带着这一成果回国。希望能够让自己的学识和对研究的认识产生影响。
时至今日，回想起当初的求学，涂小林依然记忆犹新。“刚到加拿大的时候，略微有些不适应，与在日本时每晚工作到11点相比，6点就可以休息的加拿大堪比天堂。”但这或许适合养老，却并不适合求知欲旺盛的涂小林，因而他决定去美国看看。
2004年，涂小林成为美国圣路易斯华盛顿大学研究助理，用生物医学前沿技术研究干细胞发育的时空调控，参与和承担五大信号调控成骨发育研究，产生系列原创发现。“在圣路易斯华盛顿大学医学院，涂小林才认识到什么是前沿研究。”他说，“做前沿研究就像是一个盲人摸象的过程，摸到的都是创新发现，但还要持之以恒才能得到全貌。‘象’的假说是建立在一定知识和探求能力之上的，所以打基础和提高探求技能是研究者成长的必要条件。”
正因为沉浸在研究中，过去每年都回国探亲的涂小林在华盛顿大学一连6年未曾回国。这个平台对他来说意义重大，他在这里找准了研究方向，真正意义上的研究从这里起航。
涂小林认为，“做科研就是在黑暗中找寻亮光，抓住关键，提出问题，大胆假设，严谨求证、修正和不断前进。”靠着这样的恒心，2011年，涂小林开始研究骨细胞Wnt和Notch信号如何调控成骨细胞发育与维持骨稳态，并迅速取得惊人的原创发现。
该发现填补了当代骨科学前沿研究的多项空白，观察到作为成骨细胞发育终端的骨细胞通过激活经典Wnt信号调控成骨和破骨细胞发育的生理作用，为临床应用提供了理论依据;提出了骨细胞作为靶向细胞接受机械力和激素等促骨生成因子刺激，通过调控Wnt信号，控制成骨/破骨细胞分化的科学假说，开创了崭新的研究方向。该发现成为ASBMR年度杰出研究，文章发表后被《自然评论》系列杂志连续报道。同时，研究范围拓展到骨生物力学、血液学、肿瘤学、药物学和生物医学工程。
学成归来 报效祖国
“在骨科学研究领域，所有的科研工作者都希望能够解决这个问题。”而涂小林解决了这个问题。2014年底，作为重庆市“百名海外人才聚集计划特聘专家”，带着理想和高尖端的成果，涂小林全职回国工作。
加入重庆医科大学的涂小林紧锣密鼓地着手建立骨发育与再生研究实验室，带回了率先建立的干细胞与骨发育正负调控小鼠模型，沿着自己的成果更进一步探索。他说：“我虽然提出了一个方向，要形成理论还需大量工作，更重要的是如何能被转化应用。我们必须争分夺秒，因为涂小林相信已有一些人在关注这个方向并往这个方向走。如果别人先一步做出成果，那我们的努力就将付诸东流。作为理论的提出者，我自然希望能够将优势保持下去。”
发育是生命医学前沿课题，而健康骨的重新形成对骨科临床许多疾病的治疗和康复极为需要。基于骨发育的健康骨重塑研究始终是这一领域的先行者，美、欧、日、韩等国家对此开展了大量研究。“然而，对于目前国际上唯一临床应用的骨形成药物甲状旁腺激素的工作机理，我们尚未完全清楚。”涂小林说，这种药有致肿瘤的风险和其他副作用，因而不能连续使用两年，不能用于青少年，慎用于青、壮年。因此，研发安全促骨生成药物是世界各国当务之急。
大量研究试图在成骨细胞增殖上获得成骨优势，但其中也有负面影响，如成骨细胞分泌的骨钙蛋白影响大脑发育，成骨细胞经典Wnt信号引致白血病等。基于这样的背景，涂小林申请了国家自然科学基金面上项目的资助，开展“骨细胞Wnt-Jag1微环境因子调控骨形成新机制及其对骨流失的保护作用研究”项目，率先发现对Wnt/β-catenin 产生骨合成代谢的效应细胞是骨细胞，且所建立的骨细胞经典Wnt信号模型小鼠长到成年期也没有出现白血病。在此创新发现的基础上，他提出了“骨细胞Wnt-Jag1微环境因子调控骨形成”的科学假说，从全新的角度来探讨发育终端的骨细胞反向调控骨发育的重要机制及其转化应用价值。
此外，涂小林还试图将自己的发现与骨生物材料相结合，与中山大学材料与干细胞组织工程科学家合作，申请了国家自然科学基金委联合基金重点项目“骨细胞Wnt-Jag1微环境因子构建基于干细胞的骨类器官研究”。谈到这一项目，涂小林称是受到了近期报道体内成功构建血管化仿生骨的影响。“骨再生对许多骨科疾病的治疗和康复极为重要，因而一直是国内外骨科领域的重要课题。构建真正意义上的骨类器官，使其既能保持干细胞数量和成骨分化的恒定微环境，具有骨形成和骨吸收双重功能，在现阶段是一个前沿探索领域。”
回国已三年多了，涂小林感觉到国内做研究除了上述不同外，还有一个不同是主动与被动的问题：国外主动、国内被动的成分多。美国的科研发明专利内容充实、完整、系统。国内的发明专利内容过于简单、可以几个专利或者十几个专利组成一个。有点像是为专利数量而申请专利。
回国后，涂小林取得了重要进展，发现了骨细胞的重要生理功能：(1)反向调控骨形成和骨吸收;(2)加速骨折愈合，不需要形成一定大小的骨痂，可以转化研究骨折不愈合或骨不连世界难题;(3)100%地保护失重引致的骨流失，这种效果是世界上闻所未闻的，转化性很强。目前，在形成骨发育与稳态维持理论，并在测试干细胞定向分化、谱系转变与成骨的分子调控。此外还有其它成果，在继续挖拙和测试。这些都是靠十多年来的积累和思考产生的，领先于国际同行。
研究路上充满挑战，在一步步克服的过程中，涂小林颇有心得：第一，需要分出时间适应国内的科研活动、管理和运作模式。第二，需要理解国人的价值观，有效地带领他们形成实用的思维与习惯，否则影响研究能力的提高。第三，需要让人们学会知道研究的目的和意义。不为研究而做研究，改变临床医生放弃医学宝库、来做基础研究，削足适履的现象。
创新是科研的灵魂，但走上自主创新之路却并不简单。涂小林说，创新源自于实际，科研的目的是为了解决实际需求。生物学和医学里面有很多科学问题，如何解决这些问题就是科研。从不知道到知道就是创新，所以科研的本质就是创新。关键在于，我们有无能力找到问题，以及有无能力解决问题。如果没有这个能力，就不能形成科学假说，或者不能设计简单的实验、取得初步的结果来支撑假说，这样易造成去模仿、参考别人的思想和工作。国内有很多研究属于后者、创新性很低。原因在于不知道如何开展科研。其实质是缺乏基础训练、缺乏知识。
涂小林自己走过一段科研的寻求之路，对于创新深有感触。惟有一定的积累之后，才能自然而然地发现和开创新的研究方向，这里面的任何工作都是自然而然地产生，因而都是创新的。自然而然地瞄准目标，易于解决实际问题、并取得振奋的结果。最近觉得，自己也容易发现其它科室研究的科学问题并能帮助形成研究思路。
如今，涂小林的团队正在建设当中。理想团队成员具有热爱探索、热爱集体、静心能刻苦耐劳的品质。带队方法是：带领团队成员在涂小林开辟的研究方向上继续挖拙、以及结合他们各自的特点和兴趣帮助他们开创新的研究方向;系统地学习、归纳和总结，学会如何发现科学问题、学会大胆假设、建立解决问题的简易方案，放手让他们去探索。带领学生，学会如何选题，学会文献阅读方法，明白研究目的，发现要解决的科学问题，知道需要进行哪些测试，结果能回答什么问题，并能阐明其意义所在。同时，通过参与科研申请书的撰写、校内研究计划书的撰写等来提高对科研本质的认识。
涂小林认为，教学是异常重要的，一流的教学培养一流的学生。虽然尚未承担教学任务，他每年仅开展一次对研究生的学术讲座。在实验室教学中，他讲求实际工作中如何设计实验和分析数据，如何形成结论，力求揭开研究背后的思考与准备，化神秘为简单。指导学生提前制定详细的实验方案，充分了解实验方案包括购买试剂的质量、配制、并在自己头脑中模拟试验步骤、预做实验，完全理解后开始做实验。
涂小林认为，科学研究最重要就是执着，认准就要不断深入挖掘。在他的理念中，虽然有固定的上班时间，但不管什么时候，当有了灵感，他都会立刻开始工作。以前涂小林喜欢摄影、运动、书法、旅游，现在他的全部爱好都成了科研，也贯穿在家庭生活当中。他说：“做学问是现在最吸引我活动，当我有了别人没有的想法，取得了创新性成果，这种幸福无可比拟。”
对未来，涂小林十分憧憬。从科研来说，可以概述为：(1)深入研究骨发育与稳态维持的分子机制。(2)骨折不愈合与骨不连的分子基础及其防治对策。(3)失重造成骨流失的分子与细胞学机制及其防治对策。(4)干细胞与骨类器官构建及其在骨缺损治疗中的应用。(5)干细胞定向分化、谱系转变与成骨的时空调控。(6)骨与衰老的关系、测定骨健康能否延缓衰老。前面三项正在研究，并取得了积极的喜人进展，在申报专利。第4项，获得国家自然科学研究基金联合重点项目以及学校的大力支持，联合中山大学和清华大学开展攻关。第5、6项正在测试当中。总的来说，科研讲求的是想法和简单的实验设计，是为实际应用提供服务的，十分期待研究成果被转化、应用于临床。
专家简介
涂小林，国家百千万人才工程人选、有突出贡献中青年专家，重庆市百名海外高层次人才集聚计划人选、重庆市干细胞临床研究专家委员会委员、重庆市科技进步一等奖。从事骨发育与再生研究15年，国际视野广、成果显著。以第一、通讯作者在Nat Med、Dev Cell、PNAS等国际一流刊物发表骨科学研究论文7篇，19篇文章总IF>190、他引>2300次、单篇最高579次。回国2年主持国家自然科学基金联合基金重点项目、面上项目及重庆市科委基础研究重点项目等共330万元课题。对Wnt和Notch信号等的研究走在世界前沿。任4个一级学会的学组常委和委员、主持会议并作大会报告，召开学术讨论会等。参与科技部《干细胞及转化研究》重点专项预评审和评审。
联系客服
