2026年4月2日，应上海科技大学生命科学与技术学院沈伟教授邀请，加利福尼亚大学旧金山分校马登科副教授做客生命学院，为师生带来一场题为“工程化生物时间：以滞育态为模型解码生命系统中的能量-时间调控”(Engineering biological time:from C. elegans to mammals)的精彩学术报告。马教授长期致力于研究生物如何应对环境压力。他的团队利用线虫、甚至能极寒冬眠的北极地松鼠细胞等模型，探索基因和分子如何帮助细胞和生物体抵抗压力、维持稳定，并适应温度与氧气变化。
报告中，马教授系统介绍了其实验室近年一项重要发现——一种可逆的“滞育”状态，并深入阐述了它如何调控能量代谢与生物时间。这项机制从简单的无脊椎动物到复杂的哺乳动物中均存在，具有广阔的潜在应用前景。以秀丽隐杆线虫为模型，马教授团队发现，在特定液体环境中，高密度的线虫群会进入一种近乎“时间暂停”的状态，称为液体诱导滞育态（LISA）。处于LISA的线虫，其运动、发育和代谢活动几乎完全停止，细胞内的基因表达和物质代谢发生了根本性重组，能量工厂“线粒体”等结构也显著变化。研究揭示，溶酶体相关通路是线虫在此状态下得以存活的关键，而从沉睡中“苏醒”，则由一条涉及神经肽和cAMP/PKA信号的神经通路控制。
更进一步的机制研究表明，抑制细胞内的“质子泵”（V-ATP酶）是触发滞育的关键开关。团队甚至找到一种小分子化合物，可以通过抑制这个“泵”，快速、可逆地诱导线虫进入类滞育状态。
对于“苏醒”过程，团队也绘制了其调控图谱。他们发现，一些特定神经元和cAMP/PKA信号通路如同“苏醒调节器”，其功能缺失会显著延迟苏醒，而有的神经元功能缺失则会加速苏醒。
这项研究的价值更在于其普遍性。马教授展示了在能自然冬眠的北极地松鼠细胞中，存在类似的低代谢保护机制。在线虫和阿尔茨海默病模型中，轻微缺氧也能产生神经保护和延长寿命的效果。更引人注目的是，一种名为P57的小分子能在小鼠体内诱导出类似冬眠的低体温状态，这提示，将这种“类冬眠”保护程序应用于哺乳动物乃至人类，具有现实可能性。
马登科教授总结道，LISA这一模型，为理解生物如何通过调节能量来掌控“生命时钟”提供了一个绝佳的研究窗口。相关发现为衰老研究、器官移植中的保存技术、以及心脑血管疾病的缺血保护等领域，提供了全新的思路。目前，其实验室正通过多学科交叉的方法，系统探索将这类“生命暂停”策略应用于更高等生物的理论与实用前景。
【马登科教授简介】
马登科博士现任加州大学旧金山分校（UCSF）生理学终身副教授。他在神经科学领域获得约翰斯·霍普金斯大学博士学位，随后在麻省理工学院/霍华德·休斯医学研究所（MIT/HHMI）跟随H. Robert Horvitz教授从事遗传学博士后研究。马博士曾荣获诸多重要荣誉，包括美国国立卫生研究院/国家普通医学科学研究所（NIH/NIGMS）R35 MIRA奖、帕卡德科学与工程奖、皮尤生物医学学者奖、斯隆研究奖，以及多项加州大学旧金山分校突破性生物医学研究计划（PBBR）奖项。近期，他还获得了美国心脏协会转型项目奖和UCSF创新风险催化剂奖。
他的实验室在生理学与遗传学领域做出了开创性贡献，成果多次发表于顶级学术期刊。此外，他已成功培养众多科研人才，其中多人已在全球多所大学担任教职。
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