近日，北京農學院動物科學技術學院青年教師劉曉曄副教授作為共同第一作者在Cell發表題為《Tissue geometry spatiotemporally drives bacterial infections》的研究論文。該論文通過多學科交叉的創新設計揭示了“組織細胞單層幾何結構特性-力信號轉導-感染識別”主導的病原菌-宿主互作新模式，提出了以Piezo1介導的力信號轉導通路為潛在靶點的抗菌思路和策略，為開發針對多重耐藥菌的宿主導向抗菌療法奠定了基礎，具有重要的臨床應用前景。劉曉曄參與此項研究近7年時間，談及此次取得的突破性的科研成果，她表示：“在科研的迷宮中，跨學科合作就像擁有了一盞明燈——它不能直接給出答案，但總能照亮意想不到的路徑。”

“當力學遇上微生物學，一場關于‘邊界’的奇妙探索”

作為一名青年教師，劉曉曄常常在課堂上告訴學生：“科學最迷人的地方，往往存在于那些被忽視的細節中?！倍@次與其博士導師中農大朱奎教授、博后導師北大黃建永研究員、深圳先進研究院黃術強研究員的跨界合作，正是從這樣一個“被忽視的細節”——組織細胞邊緣的力學微環境出發，意外打開了理解細菌感染的全新視角。

跨學科合作起初充滿挑戰。在劉曉曄攻讀博士階段時，她在Advanced science期刊上發表了一篇封面文章，初步奠定了細菌細胞感染互作的模式。此后，她來到北京大學工學院繼續攻讀博士后，基于此前細菌細胞感染互作機制的研究，他們開始猜想是否生物力學因素會影響細菌侵染細胞，而這也成為這場交叉學科碰撞出的第一簇小火苗。

劉曉曄與團隊通過研究發現細胞力學微環境中的細胞外基質剛度會調控細菌感染，并且這個感染就在力最大的區域，而無論單細胞還是細胞單層，力最大的區域就是在邊界，這是Cell這篇文章形成前的一個現象創新。

團隊將該部分研究發現發表在了biomaterials雜志上，但劉曉曄坦言，由于在論文形成上面沒有經驗，他們在論文中將力學和生物學的兩部分研究內容以“五五開”的形式來撰寫，導致在審稿的過程中很多專家看不懂，“微生物學家關注病原機制，力學家聚焦力學模型，我們需要不斷‘翻譯’彼此的語言?！?/p>

吸取了經驗教訓后，他們改變了工作模式，開啟了“宿主細胞幾何特性驅動細菌時空感染”這個全新的顛覆性的研究。以生物學感染中的“同一個世界，同一個健康”為大背景，以抗感染為主要枝干來開展內容，用力學因素作為枝葉，一點點填充滲透到論文里面來，形成“主干配枝葉”的闡述形式，最終呈現出通俗易懂的論文。

“堅持是科研路上最好的通行證”

“這項成果是所有合作者的集體智慧，特別感謝三位通訊作者的悉心指導。他們讓我認識到，永遠秉持對科研的熱愛與激情，永遠胸懷守正創新的理念，才是科研道路上最好的‘通行證’。”劉曉曄始終強調著。

最初在討論課題的時候，這個“跨界”團隊每個月至少開一次討論會，持續了大概一年的時間，一點點找尋交叉學科研究的結合點。2018-2025年，這項課題研究整整持續了7年，在這期間更有許多的酸甜苦辣。

文章在2023年第一次投稿送審后被拒稿了，三位審稿人中的一位從多方面提出了質疑，但是團隊一起開會商討后決定申訴，在之后便開啟了漫長的回復時間，一直到2024年4月，團隊在北大集合開展論文回復的文字撰寫，裝訂成冊的回復信厚度相當于劉曉曄兩篇博士論文的厚度。再次送審后，返回來的時候狀態顯示的是mini revision，團隊放下的心又再次懸了起來。

“在今年2月28日文章返回去的那天，我家二寶突然降生了，一周后我們就得到了這篇文章被接收的答復，大家都調侃我這個娃是福娃。”劉曉曄表示，這項研究的時間雖然漫長，但是這一路走來所學到的知識是終身受益的。

“科研攻關過程教會我的，我傳授給學生”

“交叉學科的魅力在于，它讓你跳出固有框架，發現全新的邏輯?！眲詴戏e極地將科研成果融入課堂，她提出了“1+1+N”新農科獸醫藥理學系列課程建設的教學理念，基于產學研一體化獸藥課程建設，在原本四門課程基礎上，增加了交叉學科課程內容的建設，加強興農獸醫藥理學交叉能力，近年來3項教改項目獲得了學校支持，并連續兩年被學校評為優秀本科教案。

劉曉曄講授的課程中有一門選修課——“動物臨床藥理學”十分受歡迎，在課上她會向學生們普及最新的獸藥知識，用真實的科研案例開拓學生的眼界。每學期她還會安排學生進行實踐分享，為生病的小動物開藥方。

“班上70%左右的同學自己家中都在養寵物?！眲詴现v到，“我印象最為深刻的分享是有一個同學家里的貓咪生病去寵物醫院沒有看好，他自己運用課上學到的藥理知識治好了，我非常感動?！?/p>

在劉曉曄指導的研究生中，有人投身高校教育，有人繼續攻讀博士。2023年，她帶領本科生獲得第九屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽三等獎3項，青創北京2023年挑戰杯首都大學生課外科技作品競賽二等獎1項、三等獎1項等……“我很感激在求學的路上一直都有明燈指引我前進，我也想成為別人成長成才道路上的那盞明燈，看到學生的成長，比發論文更有成就感?！?/p>

談及未來科研規劃，劉曉曄表示雖然研究的是“邊界效應”但科研無邊界。她將圍繞“落實教育強國建設綱要，推動學校事業高質量發展”主題主線，以“實干創先年”為抓手，大力弘揚科學家精神，不斷提升科技創新能力，加強與其他優秀教師、科研平臺的合作交流，產出高水平科研成果，潛心研究、實干創先，為加快實現高水平農業科技自立自強貢獻智慧和力量。