编者注：本文改编自生物科学部发表的较长版本。如需阅读全文， 请点击此处。
现代生物和生物医学科学是团队运动，主要研究人员由学生、博士后、技术人员和管理人员组成的名册提供支持。越来越多的科学家也超越了他们的专业界限，与来自不同学科的合作伙伴合作，他们增加了自己的技能、经验和观点，以应对快速变化的现代世界的挑战。
满足迅速增长和老龄化人口的健康需求;应对气候变化;或者理解网络世界产生的海量数据——这些问题需要新的思维，而这些思维不能仅来自传统的研究学科。这种新的科学和工程挑战的复杂性和规模也要求多样化的观点和深厚的专业知识，这使得任何一个科学家或实验室都越来越难以单独完成。
相反，雄心勃勃的研究人员将目光投向外部，以扩大他们工作的可能性，并将其推向有影响力的解决方案。妇科医生与神经科学家合作，为乳腺癌幸存者恢复感觉。心脏外科医生和材料工程师制造了一种由光控制的超薄起搏器。海洋生物学家利用他们在微生物方面的专业知识来帮助胃肠病学家治疗消化系统疾病。
“生物医学研究正处于一个转折点，推动发现的研究人员必须适应新的数字时代的挑战和机遇，”芝加哥大学医学系生物科学系主任、医学事务执行副总裁、保罗和艾伦·罗素教授马克·安德森说。
“为了在这个瞬息万变的环境中成为领导者，学术研究机构必须转向将生物研究人员和临床医生的深厚领域知识与科学家和工程师的多学科团队带来的更广泛的技能、方法和解决问题的方法相结合，”他说。
超越界限，最大化可能性
作为一名生物化学家，何川对这种领域转移的合作并不陌生。他身兼理科学系约翰·威尔逊杰出服务化学教授和生物科学系生物化学和分子生物学教授，一直处于芝加哥大学科学创新的纽带。
他是表观遗传学领域的先驱，该领域专注于DNA的动态和可逆修饰，这些修饰可以调节基因的表达方式，在不改变潜在遗传密码的情况下影响其活性。这些对DNA的修饰充当分子开关，决定基因是打开还是关闭，从而影响细胞过程、疾病发展和整体生物体健康。
在2011年和2012年，He的团队开发了绘制表观遗传标记的新方法，这些标记可以沉默或重新激活整个基因组中的基因。这些新工具用于表观遗传学的研究，就像显微镜用于微生物学一样。有了它，科学家可以准确地检查表观遗传标签，并开始了解它们如何影响细胞特征和活性。他在2011年的工作还帮助启动了RNA修饰研究或表观转录组学的新领域，该领域包括一系列类似的调节执行遗传指令的RNA的机制。
这些测试方法和新的生物学为与转化临床医生和基础科学研究人员的合作开辟了一个充满可能性的世界。
创意合作的一个例子
虽然他的工作适用于许多生物系统和疾病，但他在癌症研究方面的三项合作证明了这种合作如何影响人类健康：
- 作为代谢组学分析的一部分，陈静教授使用贺建奎团队发明的单链DNA测序技术，发现了一种在肉类和奶制品中发现的营养素，可以提高免疫细胞对抗肿瘤的能力。
- 何宇英教授曾与何川合作开展多个项目，研究环境暴露于毒素如何使细胞更容易患癌症。他们的工作包括一项关于表观转录组学在因暴露于低水平砷而发展的皮肤癌中的作用的研究，以及一项 910 万美元的 R35 赠款，用于研究暴露于 UVB 辐射和砷如何影响 RNA 甲基化如何促进癌症肿瘤发生。
- Daniel K. Ludwig杰出服务教授兼放射和细胞肿瘤学主席Ralph Weichselbaum经常与他合作，他研究表观遗传对癌症免疫治疗和放射治疗的影响。两人已经确定了影响治疗反应的RNA修饰，并测试了一种可以抵消这些变化并改善患者预后的药物分子。
“Chuan 只是合作如何扩大你作为科学家的视野的一个例子，”安德森说。“我们还有许多其他教职员工通过与整个大学的合作伙伴合作来利用我们独特的研究社区。我希望他们能激励其他人也这样做。
建立新联系的自由
随着科学家开始将他们的发现应用于无数的生物过程和系统，他们的研究可以催生出一个科学可能性的网络。这种方法不是让一位伟大的科学家坐在一个中心的中心，并衍生出独立研究的个别辐条，而是可以建立一个网络，通过生物学、疾病病理学、生理系统和技术的基本机制将以前不相关的领域联系起来。
有时，这些联系只是通过在正确的时间出现在正确的地点而产生的。在《中途岛医学》的一篇文章中，科恩说她在参加他的一次讲座后认识了他。“我喜欢这所大学的一件事是，我有机会与杰出的科学家互动。在参加Chuan的研讨会后不久，我们开会讨论如何应用他开发的新技术来检测神经母细胞瘤的表观遗传标记，“她说。
对他来说，这种多样性和不可预测性是设计使然。“我觉得如果我能看到我职业生涯未来10-20年会是什么样子，那会吓到我，”他笑着说。“不是每个人都是这样，有很多人非常深入和彻底地研究事物，并为科学做出了巨大贡献。但我喜欢做一些我无法预测自己未来的事情。（见下图何教授科学的广度）
他现在是普利兹克植物生物学中心的主任，该中心由玛格特和汤姆·普利兹克基金会捐赠的1000万美元资助。该中心将扩大他的RNA修饰工作和其他科学家的研究，寻找促进植物生长和复原力以及提高作物产量的创新方法。
这次对植物生物学的尝试代表了贺建奎研究的新方向，但这也是他所陈述的哲学自然发展的下一步，即寻找他可以产生最大影响的项目。他为其他希望这样做的科学家提供了建议。
“你必须保持开放的心态，计划每五到七年重塑一次自己，并愿意走出你的舒适区，去追求高风险的东西，”他说。“一旦你有愿意分享你的专业知识的心态，并且你对团队合作有诚意，那么这些项目就会向前推进。这并不意味着你所做的一切都会成功，但即使只有10%会带来突破性的新发现，这也是完全值得的。
——改编自生物科学部发表的一篇文章。如需阅读全文， 请点击此处。
新闻旨在传播有益信息，英文版原文来自https://news.uchicago.edu/story/uchicago-scientists-tap-power-collaboration-make-transformative-breakthroughs