[编者按] 继2011年上半年推出“身边的感动”系列报道受到广泛好评后，从2011年10月起，我们推出了新栏目“学者笔谈”。本栏目将陆续推出一批我校有影响的学者，重点展示他们在人才培养、科学研究、服务社会和文化传承与创新等方面的观点和见解、思路和做法及理论和实践，旨在弘扬科学精神，激荡人文情怀，回归学术本位，浓郁学术气象，全面提升交大学术的影响力和传播力。
■ 交叉学科是一个非常有前途、非常广阔而又重要的科学领域，开始时可能不被人所理解，或者有人不赞成，但终究会兴旺起来。
■ 转化医学是生物医学研究回馈社会的重要途径。
■ 基础研究和应用研究同等重要。基础科研工作者和临床研究者的协同合作，才能实现实验台和病床之间的双向连接。
■ 导师应该提供一些便利，鼓励学生去参加学术会议，听学术报告。学生们确实能从中获益匪浅。
为何要协同创新
近几十年，我们处于一个知识爆炸和技术飞跃式发展的阶段。以生命科学为例，pubmed的搜索发现2011年论文发表数目有135万，2012年前几个月也已经接近50万。大量的研究使我们对很多生命现象已经有了较全面和深入的了解，比如骨骼的发育、维持和衰老的机制，癌症发生需要的前提条件和发病机理，但是我们对这些重大疾病的治疗尚缺乏有效的手段；科学研究的另外一个特征是，专业分工更加精细。由于资源和个人精力的限制，大多实验室只研究某种基因的特定功能或者某种疾病的一个侧面。这种现状对于科学工作者而言产生的问题是，要准确掌握其它的领域的进展难度较大，不利于对科学问题进行全面的认识。
因此在生物医学领域协同创新是非常必要的：第一，随着知识的大量积累和研究的不断深入，我们需要回答的科学问题的挑战性越来越高，真正的创新越来越难。第二，由于技术手段的飞速发展和科学领域的精细分工，单一或几个学科较难回答重大的科学问题。第三，国际竞争越来越激烈，时间不等人，协同创新能够提高效率。胡锦涛总书记在清华大学百年庆典上，强调高校要积极推动协同创新，为建设创新型国家作出积极贡献。高校不能单兵作战搞创新，必须整合资源，通过协同提升创新能力。
学科交叉：科学之动力
协同创新需要学科内不同领域的交叉，不同学科之间的交叉，最终目的是全面、深入地解决重大科学问题，由此也可能产生新的交叉学科。交叉学科是指两门或者以上学科相互联接和渗透，从而形成一门新的综合理论或系统学科。著名校友钱学森认为，“交叉学科是一个非常有前途、非常广阔而又重要的科学领域，开始时可能不被人所理解，或者有人不赞成，但终究会兴旺起来。”更有学者认为，“世界一流大学的明天在新学科和交叉学科上。”交叉学科这一领域有一个颇为深刻的中国传统文化背景：在《易经》中，“交”是一个非常重要的概念。“交”有“通气”、“结合”的意思，代表吉兆、泰卦；在泰卦一方有“天地交而万物通也，上下交而其志同也”之说，强调：“天地交，泰。”天地之交是最大的“交”，是万物大通之时。自然、社会中有各式各样的“交”，虽不如天地之交大，但也属于“交”与“泰”的范围。我们认为交叉科学之“交”，即是诸“交”在科学领域中的体现，是天地自然、社会人文相交相通的反映。“交”是实现创新的必要条件，文理分开，专业过细，视野狭窄，是无法进行真正创新的。只有通过发展多个学科的整合，才能解决人类所面临的众多棘手问题。此外，对于当前学科过度专业化所造成的限制而言，多学科的整合也被视为一种矫正。
交叉学科的重要性日益彰显。当今世界科学前沿的重大突破、重大原创性科研成果的产生，大多是多学科交叉融合的结果，近百年来获得诺贝尔自然科学奖的334项成果中，41.02%的项目是多学科交叉融合取得的。例如DNA分子双螺旋结构的发现就是物理学、生物学、化学交叉融合的结果，为此作出贡献的四位科学家中，Wilkins和Crick是物理学家，Watson是生物学家，Frankin则是化学家。人类基因组计划也是在生物学和其他各个学科交叉发展的基础上才逐渐完成的。起初的测序方法，Sanger双脱氧终止法和Maxam-Gilbert化学氧化法，都是基于化学的原理和方法进行分析的。而后的自动测序仪也是把色谱学仪器和荧光标记的技术联合使用实现了更快速的检测。
当代新兴学科，如生物信息学、生物医学、纳米科学与技术、化学生物学等，无一不是多学科交叉融合的产物。比如化学生物是化学与生物医学交叉渗透的产物。化学的工具和方法被用于研究生物和医学问题。诱导多能干细胞技术是近年来再生医学的重大突破，通过病毒载体将四个基因导入多种分化的体细胞（可用病人的自身细胞，避免免疫排斥）。这些细胞通过基因重新编程，获得胚胎干细胞分化的全能性。将iPSCs诱导分化为各种不同的细胞比如成骨细胞，神经细胞、心肌细胞之后，可通过自体移植，修复损伤的器官。但是病毒载体以及引入重编程的基因有时会导致癌症发生。化学生物学已经用来解决这个问题，研究发现有一些小分子化合物也可以将体细胞变为iPSCs，对这些小分子的结构优化、化学合成可能会解决以上的问题。
学科之间的交叉不仅是不同领域的科学家在一起工作，更重要的是要打破各领域的定向和惯性思维，让科学家的思想交叉，产生新的火花。
转化医学服务民生
在“理论研究-应用研究-产品-经济效益”价值链上，各环节的创新活动是相对独立的，环节间的协同创新较少，许多基础研究成果被束之高阁。基础研究的范围广，通常会给应用领域带来突破，但需要的时间比较长；应用研究则能在相对较短的时间内，对实践应用产生明显的促进作用。因此，基础研究和应用研究同等重要。
就生物医学研究而言，应用研究会更好更快地提高对疾病的预防和治疗水平，提高人们的生活质量与健康水平。我们所从事生物医学研究主要是基础研究。我们的考核机制产生了一种观念上的误区——科研的目的就是发表高水平的文章，SCI的影响因子越高，文章数量越多，科研就越成功，而这与国家每年投入大量的资金用于自然科学研究的初衷并不完全吻合。在美国，生命科学研究的水平，国家的投入力度都比我国高很多。作为世界上从事生命科学研究最重要的研究机构之一，美国国立卫生研究院（NIH）所获得的政府资金投入仅次于美国国防部。得益于长期的巨额资金投入，美国的科研工作者发明了相当多的新技术，积累了相当多的知识，也发表了数量巨大的高水平论文，然而人们的健康状况却并没有得到显著改善，一个典型的例子就是，同期的癌症死亡率并没有得到明显的改变。这使得NIH不得不面对社会的压力和公众的质疑。为把基础研究中所积累的丰富的知识向临床治疗转化，促进健康水平的提升，NIH提出了转化医学的概念。转化医学的目标就是将这些基础研究应用到临床治疗上，在病人的床边去实现实验室中研究成果的价值。
在中国，基础研究和应用研究同等重要。基础科研工作者和临床研究者的协同合作，才能实现实验台和病床之间的双向连接。基础科学研究者为临床医生提供了一些新的工具来治疗和预防疾病，而临床研究者则通过监测疾病发生、发展的过程，为基础科学研究者提供新的研究课题与方向。转化医学被认为是生物医学研究领域至关重要的，长期为人们所忽略。我们要在生物医学领域缩小和发达国家之间的差距，就要少走弯路，更好地将实验台和病床联系起来，集中精力攻克一些临床治疗与疾病预防上的难题，更好地服务民生。
交流与借鉴
现代科学技术日新月异，学科之间互相交叉渗透，科学技术信息按几何级数不断增长，在此背景下，学术交流的重要性不言而喻。学术交流不仅仅在于了解国内外同行的最新研究进展，还包括与自己研究相关的学科以及新兴学科的发展状况，以及向其他人展示自己的研究成果。如果没有做好学术交流，就很难跟上科学发展的步伐。
学术交流同样也是推进学科交叉发展的重要途径，一些重要的国际学术会议并不注重发表文章，而重在交流，获得信息，促进合作。学术交流可以为科学研究者提供一个开放的讨论平台，在这里同一个问题可以被不同的学者从不同的角度来研究，学者各抒己见并综合其他学科或研究领域研究者的观点，可以取得学科交叉研究思路。同时学术交流也提供了展示各自研究工作的机会，通过对彼此研究内容的了解，可以有更多机会选择感兴趣领域的研究专家进行交流与合作。
在了解他人研究工作进展的同时，学会向他人展示和讲述自己的研究成果和进展更为重要：第一，是对自己一个研究阶段的总结和回顾，有助于帮助自己理清思路，保持对研究工作的全局性把握。第二，讲述是一种能力的体现，特别是将自己的研究成果分享给非本专业的研究者，需要用通俗易懂的语言来解说。第三，分享可以获得其他研究工作者的宝贵意见，经过与不同研究领域或者学科领域的学者交流探讨，可以产生很多好的研究思路，更好地把握研究方向。
中国学生和欧美国家的学生相比，交流能力和表达能力有待提高。美国大学有一些研究生课程，可以帮助学生提升表达能力和交流能力，同时也可以活跃思维。国内大学也可以进行类似的尝试。此外，导师应该提供一些便利，鼓励学生去参加学术会议，听学术报告。学生们确实能从中获益匪浅。
定位与奋斗
创建世界一流大学，很重要的一条就是要发展自己的优势学科，推进交叉学科建设。Bio-X研究院是学校交叉学科建设重要成果之一，借助多学科交叉的优势，Bio-X研究院贺林院长确立了“努力做一些有力度和有特色的工作，积极参加国际竞争”的工作宗旨。通过交叉校内外其它相关学科，大力促进疾病与健康、营养与健康、发育与生殖、生物安全，以及DNA计算与技术等领域的发展是研究院的奋斗目标。我很荣幸在2009年加入了这个充满活力的研究团队，得益于学科交叉的平台，我们的课题进展顺利。
在学科交叉方面，Bio-X研究院在纳米技术与生物医学领域的交叉研究硕果累累。Bio-X研究院将纳米技术应用于全基因主关联分析/人类遗传学研究，应用DNA折叠构建中国地图和世博中国馆。此外，我们在生物学科领域内的各领域之间的交叉整合方面也颇有建树。贺林院士的人类遗传学的研究发现了短指症的候选基因，基因工程小鼠的研究证实了该基因在短指发生中的作用，细胞和分子生物学的研究发现了该基因的作用机制。
在转化医学方面，Bio-X在个体化治疗方面也走在世界的前列。抗肿瘤药物的筛选中，也发现了特异治疗实体瘤和白血病的小分子药物，并经过了动物实验的证实。在预防骨质疏松和促进骨愈合药物筛选中，发现了多种小分子化合物，我们和上海有机所化学合成专家伍贻康教授合作，对其中一个小分子进行了结构优化以增加其药效并降低其副作用。此外，Bio-X研究院制作的多株小鼠的疾病模型，包括骨质疏松，骨关节炎，精神疾病，心脏病，生殖缺陷等，除了可用来研究这些疾病的发病机制，也可提供药物筛选的工具。
学者小传
李保界，上海交通大学特聘教授，博士生导师, Bio-X研究院副院长,入选首批上海市千人计划（特聘专家）。教育部长江学者奖励计划特聘教授。1997获美国纽约Albert Einstein College of Medicine细胞生物学博士学位。
1997-2001在哥伦比亚大学Howard Hughes Medical Institute（HHMI）作博士后，并获美国HHMI和Cancer Research Institute博士后基金。2001至2006任新加坡国立分子与细胞生物研究院实验室主任，助理教授。2007年后任资深实验室主任和副教授。于2009年起加入上海交通大学Bio-X研究院。任上海交通大学Bio-X研究院副院长以及“遗传发育与精神神经疾病教育部重点实验室”学术委员会副主任。
李保界教授的主要研究领域包括：BMP-Smad、BMP-MAPK、Atm-Abl-p53信号转导通路在骨骼发育以及重塑中的作用；骨髓间充质干细胞（MSC）的自我更新，分化、以及癌化的分子机理；间充质干细胞在骨骼以外组织（神经、造血、免疫等）的发育、维持和修复中的作用及其作用机理；DNA损伤应激发应和肿瘤发生的调节机制等。主持2012年国家重大科学研究计划干细胞项目、基金委面上和重点项目以及上海市浦江人才计划。
在相关领域共发表48篇论文，以第一或通讯作者发表于Nature Genetics、Genes and Development、PNAS、Journal Cell Biology, Human Molecular Genetics，Cell Death & Differentiation, EMBO J., JMCB, Nature Communications，Nature Cell Biology等国际著名期刊。曾获美国骨矿研究协会(ASBMR) Career Enhancement Award。兼任BMC Developmental Biology副主编以及其他两种国际期刊的编委。
