海院师说(31)| 刘岚:从海洋化学家到“海洋探宝人”
导语
从洁净的化学实验室,到布满沉积物的海床;从精密的分子式,到复杂多变的海洋生态系统,她的科研生涯完成了一次华丽的“跨界”。中山大学海洋科学学院刘岚教授,一位从高分子化学转身投入海洋天然产物研究的科学家,二十年来深耕红树林、珊瑚礁与海草床,在“蓝色药田”中探寻治愈人类疾病的可能。本期,我们通过四个篇章,回顾她如何以化学家的严谨与探索者的热情,在开发与保护之间,走出一条独特的海洋科研之路。
嘉宾:刘岚 教授
采访:2025级本科生 倪子萱
文字:2025级本科生 倪子萱、唐语熙、彭靖轩、陈恩帆
采风:2024级本科生 张庭恺
嘉宾简介:
刘岚,中山大学海洋科学学院教授,博士生导师,海洋微生物功能分子广东省高校重点实验室副主任。1998年博士毕业于中山大学高分子化学专业,曾任美国弗吉尼亚大学访问学者。早期从事高分子化学与陆生天然产物研究,自2008年起投身海洋天然产物领域,是我国较早系统开展红树林、珊瑚礁共生微生物活性物质研究的学者之一。她牵头建设了国家海洋生物天然产物化合物库与微生物资源库,致力于海洋药用资源的可持续发掘与利用,其研究横跨化学、生物学、生态学与药理学,是交叉学科研究的践行者。

一次谈话开启的蔚蓝征程
导读:人生的转向有时源于一次偶然的对话。从高分子化学到海洋天然产物,刘岚教授的跨界科研之旅,始于一次下午茶时的思想碰撞。本章将回顾她如何被海洋的未知所吸引,并锚定了最具潜力的“寻药”战场。
倪子萱:刘老师您好,您最初学的是高分子化学,日常接触的都是干净有序的试管和分子式,后来转向海洋天然产物的研究,要接触海绵、海洋沉积物,还要潜入深海采样,刚开始接触这些时,有没有感到不适应,这段跨界的经历能不能和我们分享一下?
刘岚:我原本的专业是高分子化学,主要做塑料、涂料这类研究,工作后留在学校做有机分析领域研究,最早研究的都是陆地上的天然产物。一次偶然的机会,在学术会议中认识了海洋天然产物课题组的林永成教授,林教授是中国第一个从事海洋微生物天然产物研究的科学家,在跟林老师的交流中,被海洋微生物次级代谢产物这个领域深深吸引,于是加入了林老师课题组。林教授的研究方向是红树林微生物次级代谢产物,当2013年我来到海洋科学学院后,接触到更多的海洋生物,珊瑚礁丰富多彩的生物多样性吸引了我,也想探索新的领域,于是开始了珊瑚礁生态系统的微生物次级代谢产物研究。
倪子萱:那您为什么会选择红树林、珊瑚礁、海草床这些区域做海洋天然产物研究?
刘岚:生物多样性最高的三大海洋生态系统是:红树林、珊瑚礁和海草床。丰富的生物多样性导致了激烈的生存竞争。生物多样性越高、竞争越激烈,就越能演化出高活性的化学物质,所以我们选择在这些区域寻找有药用潜力的活性物质。

在“失败常态”中创造价值
导读:在浩瀚海洋中寻找一个有效的药用分子,成功率极低。刘岚教授和她的团队却以一种“海底探宝”的心态面对挑战,并善于从“已知”中发掘“未知”的价值,构建起从发现到应用的完整研究链条。
倪子萱:海洋药物研发因其极高的不确定性,常被形容为“大海捞针”。面对这种“失败是常态”的领域现实,您和团队是如何构建一种系统性的科研方法论,来将这种巨大的偶然性,转化为可持续的、具有战略价值的发现过程?除了技术上的优化,“海底探宝”的心态具体是如何帮助团队面对并超越一次次“无果而返”的?
刘岚:确实,海洋药物研发的成功率往往极低,我们称之为“大海捞针”。面对这种高度不确定的探索,我们团队逐渐形成了一套系统的方法论来应对。首先,在技术层面,我们并不依赖运气,而是通过建立高效、精准的高通量筛选与鉴定平台,提升从海量样品中发现活性化合物的效率和准确性,这是将偶然性转化为可持续发现的技术基础。其次,在策略上,我们秉持“从已知中发现未知”的理念。我们不仅追求全新的化合物结构,也会对已知的化学分子开展新的功能挖掘。例如,我们从西沙样品中发现的一种环肽,此前文献主要关注其杀虫活性,而我们的团队正在系统研究其抗血栓的潜在作用,这实际上是对已有资源进行“价值再造”。对于这种“海底探宝”的心态,恰恰是我们团队文化的重要部分。它意味着,每一次出海采样、每一次实验,无论结果如何,本身就是一种探索的过程。这种心态帮助团队保持好奇与开放,坦然接受大部分样本可能没有显著活性的现实,同时珍视每一个微小的发现,将看似“无果而返”的旅程,转化为积累数据和认知的必然过程。
倪子萱:从发现一个具有潜力的海洋活性分子,到它最终有望成为候选药物,这中间横亘着一段漫长的转化之路。您的团队在构建从“源头发现”到“应用出口”的完整研究链条时,内部的跨学科协同机制是如何设计和运行的?在当前国家大力推动海洋生物医药产业化的背景下,您认为像您这样的基础研究团队,最能有效贡献价值、跨越这道“坎”的关键突破口在哪里?
刘岚:我们通过团队内部的多学科交叉协作,来系统推进活性物质的研发。例如,高志增老师团队解析化合物的生物合成路径,解决“怎么来”的问题;陈森华老师和李静老师团队则深入评价其药理活性与作用机制,回答“有什么用”的问题。通过定期交流与协同,我们将发现、制备与评价环节在团队内部形成小循环,提升了源头创新的效率。在国家推动海洋生物医药产业化的背景下,我们作为基础研究团队,最关键的价值在于做好“从0到1”的深度挖掘与早期验证。我们不仅提供有潜力的候选化合物,还通过资源库建设与制备技术研究,为后续产业开发提供高质量的“种子”和基础工具,帮助缩短漫长的新药研发链条。

学习潜水与建设“未来银行”
导读:如何负责任地从海洋获取科研的源头数据?刘岚教授用两个坚持给出了答案:一是坚持培养“科学家潜水员”,从源头确保采样精确与生态友好;二是牵头建设国家战略资源库,为可持续利用和未来探索储备战略资源。
倪子萱:刘老师,我们了解到,您不仅是一位科研人员,还具备专业的潜水技能,并经常亲自下海进行样本采集。在海洋科学研究中,这种“科学家潜水员”的模式,对于提升科研数据的源头精准性、以及实现生态友好的采样方式,具有怎样的不可替代的价值?您能否结合自身经历谈谈,这种一线的、沉浸式的作业方式,为您的研究带来了哪些在岸上或依靠他人采样所无法获得的认知与突破?
刘岚:其实学潜水也是“被逼无奈”。我们最早做珊瑚礁研究时,采样都是请渔民帮忙。2014年我刚转做这个方向时,曾花了好几千块租船请渔民采样,结果拿上来的都不是我想要的。等我自己学了潜水下去才发现,也许那个海域根本就没有我要的生物。而且渔民采样没有方法,拿把菜刀在水下一通砍,既破坏生态,又会导致采样不准确。所以我们现在一直在培养能潜水的科学家,让科学家自己下去,能更直观地观察、认知水下生态环境,还能有目的地采样,发现新的研究问题。

倪子萱:刘老师,我们注意到您牵头建设的国家海洋生物天然产物化合物库和微生物资源库,已成为我国海洋生物资源开发的重要战略平台。从一位深耕基础研究的科学家,到主导这样一个系统性、基础性的国家资源库建设,这一决策背后体现的是怎样的科研视角转变?是哪些关键考量,让您认为这类基础资源平台的建设,比单纯推进个别课题的研究更具紧迫性和战略价值?
刘岚:建这两个库,首先是为了提高科研效率。以前各个科学家各自为战,会做很多重复工作。建库能让科研工作者实现化合物的沟通和交流。更重要的是,它本身是国家战略资源,我们把成千上万个化合物和菌株标准化保藏起来,将来不管面对新的疾病还是新的适应症,都能在这个库里进行快速筛选。特别是微生物资源库,微生物就像“生物工厂”,可以重复发酵,实现化合物的可持续生产,这样我们就不用年年去珊瑚等保护生物上采样,找到了资源利用与生态保护之间的平衡点。

在AI时代,把热爱变成导航仪
导读:面对跨学科的前沿与快速迭代的技术,应该如何培养下一代科学家?刘岚教授认为,老师的角色应从“传授者”转变为“引导者”,而她对所有年轻人的忠告,则回归到科研最本质的驱动力——热爱。
倪子萱:刘老师,您的研究跨越了化学、生物学、生态学、药理学等多个传统学科的边界。在AI技术正在重塑科研范式的今天,这种深度的学科交叉融合已成为前沿创新的关键。在您看来,要培养下一代科学家胜任这种复杂的交叉研究,最核心需要锻造的一种或几种“元能力”是什么?是解决未知问题的思维方法,是整合不同领域知识体系的能力,还是其他更根本的素质?
刘岚:现在是AI时代,教师更多扮演的是引导者的角色。在进行科学研究时,我们会把遇到的问题、接到的项目,分解成不同的研究方向,引导学生自己去寻找解决问题的方法。而且现在的科研领域本身就是交叉融合的,没有绝对的学科界限,我们课题组招的研究生有化学方向的、有生物方向的,我们也很欢迎药理方向的学生加入,来加强我们的药理研究。
倪子萱:我们常听到“选择比努力更重要”。对于一个即将投身于海洋天然产物研究这一充满探索也布满挑战的领域的年轻人,在您看来,除了兴趣和热爱,他们应该如何构建自己可持续的科研生涯?您会给予他们哪些关于“选择”与“坚持”的最关键建议?
刘岚:就是去做自己喜欢的事情,兴趣是最好的老师。科研更多的时候还是要做自己喜欢的领域,需要热爱,只有热爱才能坚持下去。

结语
从化学实验室的方寸之间,到南海之下的广阔世界,刘岚教授用二十年完成了一场贯穿“分子-生物-生态”的跨界求索。她的故事,不仅是一位科学家改变轨道的勇气见证,更是一段关于如何向海洋学习、与海洋共处的深度思考。在试管与珊瑚、开发与保护之间,她以“自己潜水”的实践捍卫科研的精准与生态的底线,以建设“国家资源库”的远见储备未来的无限可能。这条路印证了:最深远的创新,源于对跨界的好奇与勇气;最可持续的收获,永远始于对根基的敬畏与守护。


