龚鹏程对话海外学者第七十六期：在后现代情境中，被技术统治的人类社会，只有强化交谈、重建沟通伦理，才能获得文化新生的力量。这不是谁的理论，而是每个人都应实践的活动。龚鹏程先生遊走世界，并曾主持过“世界汉学研究中心”。我们会陆续推出“龚鹏程对话海外学者”系列文章，请他对话一些学界有意义的灵魂。范围不局限于汉学，会涉及多种学科。以期深山长谷之水，四面而出。
JuliaDuque-Lloredo（茱莉亚·杜克-劳瑞杜）
伦敦大学学院（UCL）研究员
龚鹏程：你好。你能描述一下您的研究领域吗？你认为在您的领域中最令人兴奋的一些进展是什么？你的研究主要目标是什么，你能描述一下几个重要的应用吗？
茱莉亚·杜克-劳瑞杜：龚教授，您好。我的研究，集中在组织力学方面。我们认为细胞是我们身体的第一个组织单位。下一级是（身体）组织，它由一组细胞组成，这些细胞通常是同类的，由不同的蛋白质组连接在一起。有些人研究单个细胞的力学，但从力学的角度来讲，我对上皮组织的整体行为感兴趣。更具体地说，我对上皮组织如何应对断裂的过程感兴趣。
例如，在胚胎的发育过程中，组织会受到不同力源，从而不得不承受压力和变形，这促使下一个发育阶段能够正常实现。另一个例子是我们的皮肤，皮肤是我们对所有的外部病原体的第一道主要保护屏障。
我很多工作都致力于了解在细胞膜下的一层的张力是什么。我所说的这层被称为细胞皮层，它是由不同的蛋白质组成的网状结构，这些蛋白质共同作用于细胞的形状，这反过来又为它们提供了承受力量的来源。
这项研究已被扩展到组织力学上。在这个层面上，必须考虑到将细胞连接在一起的第二组蛋白质：负责在组织中传递力量的蛋白质。然而，断裂的过程是一个多尺度的问题，我们在研究它时面临的一个巨大挑战是：如何在不同的尺度（分子、细胞、组织水平）之间架起桥梁，以及有非常少的对于从理论角度对断裂发生的非线性机制（在软组织中）的研究。
我对这个项目的目标，是了解支配上皮组织（如皮肤）断裂过程的机械参数，同时，对其进行生化鉴定。有几个原因让我觉得这真的很有趣：第一，了解并确定组织在形成伤口之前能承受多少力；第二，为了防止某些疾病，控制细胞形状和承载力的机械会被破坏。了解机械参数和分子过程是这些事件的基础，可能有助于阐明如何预防、逆转或减少带来的影响。
Myresearchareafocusesontissuemechanics.Wecouldconsiderthatcellsarethefirstunitoforganizationofourbodies.Thenextleveloforganizationaretissues,whichconsistofgroupofcells,normallyofthesamekind,thatarelinkedtogetherbydifferentgroupsofproteins.Somepeoplestudythemechanicsofindividualcells,butIaminterestedintheglobalbehaviorofepithelialtissuesfromamechanicalpointofview.Morespecifically,I’minterestedinhowepithelialtissuesrespondtotheprocessoffracture.Forexample,duringthedevelopmentofanembryo,tissuesaresubjectedtodifferentsourcesofforceanddeformationthatmustbewithstandsothatthenextdevelopmentalstagecanbeproperlyachieved.Anotherexampleisourskin,whichisthemainfirstprotectionbarrierwehaveagainstanyexternalpathogen.
Alotofworkwithinmyfieldhasbeendevotedtounderstandingwhatisthetensionofalayerthatunderliesthemembraneofcellshas.ThislayerIamtalkingaboutiscalledthecortexofcellsanditisameshworkofdifferentproteinswhichworktogethertogiveshapetothecells,whichinturn,providesthemwiththesourcestowithstandforces.Thesestudieshavebeenextendedtotissuesmechanics.Atthislevel,asecondgroupofproteinsinvolvedinlinkingcellstogethermustbetakenintoaccount:theonesresponsibleoftransmittingtheforcesacrossthetissue.However,theprocessoffractureisamultiscaleproblemandoneofthebigchallengesthatwearefacingtounderstanditistobridgethedifferentscales(molecular,cellular,tissuelevel)togetherwiththefactthatthenon-linearregimeatwhichfractureoccurs(insofttissues)hasbeenverypoorlystudiedfromatheoreticalpointofview.
Mygoalsforthisprojectaretounderstandthemechanicalparametersthatgoverntheprocessoffractureinepithelialtissues(liketheskin)togetherwithabiochemicalcharacterizationofit.Thisisreallyinterestingfordifferentreasons:first,tounderstandandcharacterizehowmuchforcetissuescanwithstandbeforecreatingawoundandsecond,topreventsometypeofillnesseswherethemachinerythatcontrolstheshapeofthecellsandisabletoloadforceisdisrupted.Theunderstandingofwhatmechanicalparametersandmolecularprocessesunderliethesetypesofeventsmighthelptoshedsomelightonhowtoprevent,revertordecreasetheireffect.
龚鹏程：你研究中使用几种不同的方法，例如设计细胞生物学实验、使用遗传工具、图像分析和数据分析，这令人印象深刻。你能描述一下你在研究过程中使用的最重要的方法和工具吗？
茱莉亚·杜克-劳瑞杜：我想说的是，所有这些方法对于正确理解我们研究的问题都很重要。一旦我们有了想要解决的问题，首先要做的就是设计相应的实验。
我对两种主要类型的结果感兴趣。一方面，我想确定上皮组织在破裂前所能承受的力和变形。为了做到这一点，我们需要在一个特定的装置中培养组织，使我们能够在实验中测量力。同时，这个装置上有一个摄像头，我们可以用它来记录组织层面上的断裂演变。
另一方面，我想知道在细胞水平上正在发生什么。为了做到这一点，我们有相比之前具有更高分辨率的显微镜。在这种情况下，我们使用的是共焦显微镜，它允许我们拥有微米级的分辨率（比方说，一个细胞的大小约为10微米），这样我们就可以看到细胞内发生的事情。
不仅如此，我还会做荧光显微镜。这意味着我们能够观察到细胞内的特定蛋白质和成分，因为这些成分之前已经被贴上了荧光标签；用适当波长的激光照射，可以让我们看到它们。
一旦我们收集了所谓的“原始数据”，我们就需要对其进行分析。我们在寻找一些模式，我们试图看看它们是否遵循着某种类型的趋势，一个特定的规律等等。一旦数据分析完了，我们就进行统计测试，看看各组或各条件之间是否有任何明显的差异。
Iwouldsaythatallthesemethodsareimportanttogetaproperunderstandingofthequestionswehave.
Oncewehavethequestionswewanttotackle,thefirstthingtodoistodesigntheexperimentaccordingly.Inmycase,Iaminterestedintwomaintypeofresults.Ontheonehand,Iwanttodeterminetheforcesanddeformationsthatepithelialtissuescanbesubjectedtobeforetheyrupture.Inordertodothis,weneedtogrowthetissuesinaspecificsetupthatallowsustomeasuretheforceduringtheexperiment.Atthesametime,thereisacameraattachedtothissetupwithwhichwecanrecordtheevolutionoffractureatthetissuelevel.Ontheotherhand,Iwanttoknowwhatishappeningatthecellularlevel.Inordertodothis,wehavemicroscopeswithhigherresolutionthanthepreviousoneIwasmentioning.Inthiscase,weuseaconfocalmicroscopethatallowsustohavearesolutionofmicrometres(let’ssaythatthesizeofacellisaround10micrometres)sothatwecanseewhatishappeninginsidethecells.Notonlythis,butalsoIdofluorescencemicroscopy.Whatthismeansisthatweareabletolookatspecificproteinsand