摘要：施一公，1967年5月5日出生于河南郑州，自幼成长于一个兼具家国情怀与文化传承的家庭。祖父施平是名老战士，祖母杨琳是浙江大学高材生。父母皆是上世纪五十年代的大学生，扎根河南，甘于奉献。父亲给他取名“一公”，寓意“一心为公”，希望他将来忠诚正直，不随波逐流。这个
施一公，1967年5月5日出生于河南郑州，自幼成长于一个兼具家国情怀与文化传承的家庭。祖父施平是名老战士，祖母杨琳是浙江大学高材生。父母皆是上世纪五十年代的大学生，扎根河南，甘于奉献。父亲给他取名“一公”，寓意“一心为公”，希望他将来忠诚正直，不随波逐流。这个名字，日后成为他人生信念的注脚。
父亲乐观勤劳，即便在生活艰苦之时，也常以唱京剧的方式逗孩子们开心。这种幽默与坚韧的家庭氛围，在施一公心中播下了热爱科学、追求真理的种子。回城后，父亲在高校任教，亲手辅导孩子们学习，尤其在理工科方面颇有建树。耳濡目染之下，施一公自幼对知识充满热情，尤其在数学方面展现出过人的天赋。高中时期，他夺得全国高中生数学联赛河南赛区第一名，保送清华大学。
为此，平日沉稳的父亲罕见地下厨做了一桌菜，为他庆祝，并嘱咐：“胜不骄，败不馁。”父亲的身教与言传，成为他一生行事的准绳。
1985年，施一公进入清华大学生物科学与技术系，本科毕业后，他远赴美国继续深造。1995年，他在约翰·霍普金斯大学取得分子生物物理学博士学位，随后在世界顶尖实验室接受训练，积累了坚实的科研功底。1998年，他在普林斯顿大学建立独立实验室，从事细胞凋亡等领域研究，才华横溢、成果斐然。短短几年间，他便升任普林斯顿大学终身教授，并成为该系最年轻的讲席教授，拥有一流的科研条件与国际声誉。
然而，面对祖国科研发展的巨大需求，他在2007年毅然辞去美国终身教职，回到清华大学，建设结构生物学团队。他最为人熟知的，是破解了RNA剪接体的三维结构，这一被誉为“分子机器界珠穆朗玛峰”的难题，为众多遗传性疾病的研究打开新局。也正是这个结构研究，成为他日后探索自闭症的一个关键起点。
2009年，施一公曾在北京一家特殊教育学校进行科普讲座，他仔细的注意到一位看似沉默的男孩，在讲座结束后突然用粉笔写下复杂的生物分子结构式。施一公看着那些精准的线条，一时怔住——孩子的父母也激动地解释，孩子平时不说话，却能默记课本和结构图。他们说：“我们不知道他脑子里都在想什么，但他似乎总在观察。”
“那一刻，我突然觉得这些孩子的沉默，是大脑在以另一种方式发声。”施一公后来回忆说。这次经历，使他第一次认真思考，自己多年研究的分子层面机制，是否也与这些神秘的儿童行为之间存在某种联系。
施一公带领着团队，在剪接体结构中惊奇的发现，一些与自闭症密切相关的基因，往往会在剪接过程中出现调控异常。一次团队会议中，一名博士后提到一对双胞胎样本——哥哥正常，弟弟患有自闭症，结果显示两人仅在一个剪接位点上出现差异。
施一公反复推敲结构模型，最终找到了这个差异对神经元突触连接的关键影响。“有时候，疾病只差一个剪接选择。”他在一次讲座中说，声音轻却坚定。而他也没有止步于此，并逐渐将研究拓展至更前沿的脑科学方向。他带领团队利用单细胞转录组技术，研究神经免疫细胞——小胶质细胞在大脑发育中的角色。
他们发现，部分患儿体内的“小胶质细胞”异常活跃，会过度修剪突触连接，导致神经网络构建障碍。这一发现提示调节大脑免疫环境有可能成为干预自闭症的新方向。在基因调控层面，施一公破解RNA剪接体结构的成果，为理解自闭症相关基因异常提供了分子基础。
此外，团队还持续关注“肠-脑轴”这一关键机制。所谓“肠-脑轴”，是指肠道与大脑之间通过神经、免疫与代谢三大路径形成的双向交流系统。近年来科学界逐渐认识到，肠道菌群不仅仅参与消化吸收，它们所产生的代谢产物也能对大脑功能产生重要影响。
在对自闭症儿童的肠道样本分析中，施一公团队发现：这类患儿体内的菌群结构与正常儿童存在明显差异，尤其是在参与神经递质代谢的菌种方面，例如调控血清素（5-HT）、GABA、酪氨酸等通路的菌群出现紊乱。这些变化可能导致大脑中神经传导物质的比例失衡，从而影响情绪、社交能力与感知功能。
同时，部分菌群失调还会引发慢性肠道炎症反应，通过释放促炎因子影响脑内免疫环境，进一步干扰神经发育。基于这一发现，施一公团队在动物实验中证实：通过调节肠道菌群，如补充益生菌或优化膳食结构，可以改善模型鼠的社交行为和认知表现。这一结果提出了一个具有前瞻性的观点：调节肠道菌群，可能成为干预自闭症的重要非药物途径。
2021年，一个患有轻度自闭症的女孩被纳入研究项目后，接受了为期三个月的益生菌调节方案。研究人员发现她的语言表达能力有所提升。女孩的母亲写信感谢施一公：“她开始主动叫‘妈妈’了，这是五年来第一次。”
2022年，为推动成果转化，施一公组织创建了中国首个“儿童神经发育障碍数据库”，数据库已采集上千名患儿的临床表现、行为评估、神经影像、基因组学、肠道菌群、血液代谢物等多维度信息，形成了国内罕有的纵向、结构化样本资源。
施一公指出：“过去我们看不到全貌，因为缺乏连续、成体系的儿童神经数据。这个数据库就像一张地图，帮助我们逐步找出这些孩子的共性路径和个体差异。”数据库的建立不仅为科研提供了真实、丰富的数据支撑，也成为推动人工智能辅助诊断系统和个性化干预方案开发的基础平台。
在构建儿童神经发育障碍数据库的基础上，施一公团队进一步推动了AI辅助诊断系统的研发，致力于用人工智能提升自闭症等神经发育障碍的早期识别率与诊断准确性。这一系统融合了机器学习算法、行为模式识别、脑影像分析、基因特征与肠道菌群数据，是目前国内最具多维整合能力的辅助诊断平台之一，能够在儿童18个月龄时进行早期识别，准确率超过90%。
在长达30年的医学探索中，施一公院士始终坚持一个信念：自闭症不是教育失败，也不是性格问题，而是神经发育过程中出现了“连接障碍”。他反复强调道，“他们不是不愿意交流，而是大脑中那些本该点亮的电路，暂时还没接通。”这句话，既是对自闭症儿童的科学理解，也饱含着一位科学家的温柔目光。
在一次科普讲座中，施一公院士遇到了一名忧心忡忡的母亲，她语气颤抖地提问道：“施院士，我儿子五岁了都还不会叫妈妈，别人说他是自闭，我们也做了干预，可两年了，一点进展都没有，我们实在是着急啊，他以为可怎么办？您觉得还有办法吗？”
施一公略沉思了几秒，接着语气坚定的说道：“帮助孩子走出自闭症，我们肯定不能急，也不能放弃，自闭症并非性格缺陷，也不是他不愿意说话，而是他的大脑发育通路出了偏差。其实除了医学诊断和干预计划，更依赖于每天生活中的‘微小行为改变’。我经常告诉家长，真正的恢复还离不开生活中三件‘看似简单、实则关键’的小事，这些看起来不起眼的点滴，只要坚持下来，自然能帮助孩子唤醒那些沉睡中的神经通路……”
第一件小事：每天规律接触阳光与自然，重建昼夜节律与情绪调控机制
施一公教授长期关注神经发育与生物节律的交叉研究，他所在团队通过分子层面的观察发现：许多自闭症患儿在节律相关基因（如CLOCK、BMAL1）表达上存在异常，同时褪黑素分泌时间推迟或幅度不足。这些变化直接影响了个体入睡时间和夜间睡眠质量，更进一步干扰了神经递质系统，尤其是血清素和多巴胺的平衡。
更关键的是，这种节律紊乱不仅影响睡眠，还会对白天的情绪状态与行为模式产生连锁反应。褪黑素的节律性释放与血清素代谢密切相关，而血清素是调节情绪、冲动与社交意愿的重要神经递质。一旦这一系统受损，孩子可能更易出现情绪不稳定、焦虑、攻击性增强或社交回避等行为。
施一公教授在团队的多项实验中明确指出：“在缺乏早晨自然光照的环境下，褪黑素分泌延迟，血清素生成受阻，导致情绪调控异常。”这一机制解释了为何许多自闭症儿童在阴雨连绵或作息混乱时期，行为问题更为显著。
基于这一发现，他提出了一个操作性极强的干预建议：每天在固定时间接触自然晨光。理想状态是上午7:00-9:00之间，在室外暴露10-20分钟，即使只是散步、晒太阳、坐在阳台上也有效。晨光中所含的蓝光波段对松果体抑制褪黑素分泌、同步大脑生物钟具有显著效果。
规律的光照不仅有助于建立稳定的入睡-清醒节律，还能刺激大脑释放血清素，提高清晨觉醒度、白天情绪稳定性和注意力水平。从神经机制上讲，早晨的光信号会通过视交叉上核（SCN）传递至下丘脑与脑干多个区域，逐层调节与情绪、自主神经和内分泌相关的网络。
这一干预方法的优点在于：安全、简便、可持续、成本极低。对自闭症儿童来说，不需要复杂设备，也不依赖药物干预，只需坚持每天户外活动的好习惯，就可能逐步改善生物钟功能，为后续训练与社交提供良好生理基础。
在整个神经发育干预中，施一公特别强调节律重建的“基础性”：正如建房先打地基，若生物钟紊乱未解决，其他干预常常效果有限。规律的晨光暴露，是对“内在时间表”的校准，是帮助自闭症儿童逐步恢复生活节奏、情绪稳定与行为适应的关键一环。
第一件小事：规律摄入益生元膳食，滋养关键菌群
施一公院士团队在系统研究自闭症儿童的肠道菌群构成时发现，患儿体内的微生态系统存在显著失衡，尤其以有益菌缺失为主要特征。最常见的，是双歧杆菌、乳酸杆菌和费氏梭菌类菌株数量明显减少，而这些菌株恰恰是短链脂肪酸（SCFAs）的主要生产者。
短链脂肪酸，如丁酸、乙酸、丙酸，不仅是肠道上皮细胞的能量来源，维持肠道屏障完整性，还能通过“肠-脑轴”影响大脑中神经递质的合成与释放，特别是GABA（γ-氨基丁酸）与5-HT（血清素）等情绪调节因子。
研究进一步指出，自闭症儿童普遍存在饮食结构单一、摄入高度精细化、缺乏天然纤维来源的问题，导致有益菌“缺粮”，而以蛋白腐败产物为食的厌氧有害菌则相对增多，产生多种炎症因子和神经毒性代谢物，加剧神经发育异常。
为此，施一公团队提出，日常膳食的“益生元化”是干预肠道菌群的重要起点。所谓“益生元”，是指能被肠道有益菌选择性利用、促进其生长和代谢的非消化性碳源。具体可从以下4个方面着手：
1、水溶性膳食纤维
来源包括：燕麦、洋葱、香蕉、苹果、红薯等。它们可被双歧杆菌和乳酸杆菌优先分解，产出丁酸等益生代谢物，修复肠黏膜，降低炎症水平。
2、抵抗性淀粉
如冷却后的土豆、糙米、青香蕉等，进入大肠后可被益生菌发酵，促进肠道PH值维持在有益范围内，抑制有害菌生长。
3、低糖低脂结构
减少精制糖和饱和脂肪摄入，有助于遏制拟杆菌、梭菌属等潜在有害菌株过度繁殖。
4、天然发酵食品
包括：酸奶、无糖酸菜、味噌、纳豆等，能提供直接活性益生菌，改善肠道微环境。
此外，还需注意饮水量充足，避免反复使用抗生素或保健品滥用，以免破坏菌群平衡。
这一干预方式的核心在于“持之以恒”。施一公团队在动物模型研究中发现，持续8周摄入高益生元饮食的自闭症模型鼠，其肠道通透性下降，系统性炎症标志物降低，大脑GABA水平显著回升，社会行为与情绪表现均有改善。这表明，饮食对肠道微生态的调控，不仅是“肠”的改变，更是“脑”的塑形。
第二件小事：每天固定时间排便，维持菌群节律与代谢稳定性
在与浙江大学联合开展的一项肠道菌群与大脑功能磁共振联合研究中，施一公院士团队发现，自闭症儿童不仅表现为菌群结构的显著异常，还普遍存在一种更隐蔽却影响深远的问题——肠道菌群节律紊乱。这意味着，不仅“肠道中存在什么菌”重要，“这些菌何时活跃”同样关键。
正常人体肠道菌群遵循昼夜节律的活动模式：某些菌株在清晨高活性，参与胆汁酸代谢、肠道蠕动；而另一些菌株则在夜间发挥功能，调节免疫反应和能量代谢。这种节律并非偶然，而是通过“肠-脑-轴”与人体生物钟（昼夜节律系统）保持协同。这种生理同步有助于维持神经递质的分泌稳定，进而保障情绪和认知功能的协调。
然而，在自闭症儿童中，这种“菌群生物钟”往往被打乱。研究显示，长期作息紊乱、饮食不规律、尤其是排便时间混乱或排便困难，是导致菌群节律紊乱的重要诱因。施一公团队注意到，那些缺乏固定排便时间的患儿，肠道菌群活跃时间常常错位，肠道代谢产物波动加剧，肠壁渗透性升高，进而引发轻度慢性炎症。这些代谢干扰可通过菌群代谢物—HPA轴路径，影响下丘脑调节能力，造成情绪波动、焦虑敏感与睡眠障碍。
为此，施一公团队提出：建立规律的排便时间，是调控肠道节律、恢复菌群稳态的基础行为干预。这种干预虽看似简单，但其背后的生理效益不容低估。
具体建议包括：
每日固定如厕时间：推荐在早餐后10~30分钟左右安排排便时间，因为此时胃结肠反射最为活跃，有助于形成条件反射；
起床后饮温水+轻度运动：帮助激活肠蠕动，唤醒肠道节律系统；
保持如厕环境安静、不受干扰：降低精神压力对排便反射的抑制，避免外界干扰打断肠脑信号通路；
避免滥用泻药或强刺激饮食：如辛辣、油腻、冷饮等，以免破坏菌群稳定性。
施一公指出：“肠道菌群就像一支管弦乐队，而时间就是指挥棒。若节律错乱，整个系统都会走调。”在这一理论指导下，帮助儿童重建稳定的生活节律，尤其是与排便相关的生理节奏，不仅有助于恢复微生态平衡，更在全系统层面减少神经炎症的介入，为神经网络重建提供更清洁的“内部环境”。
参考资料：
[1]蔺博文,曹先庆,杨欢,等.基于MS-SAGCNs的自闭症诊断研究[J/OL].电子测量技术,1-11[2025-06-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2175.tn.20250509.1405.058.html.
[2]大型语言模型解构自闭症诊断背后的临床直觉[J].科学新生活,2025,28(05):13.
[3]袁晓琴,吴世芳.音乐疗法、沙盘游戏与言语训练联合干预在促进自闭症患儿康复中的应用价值[J].中国现代药物应用,2025,19(07):160-163.DOI:10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2025.07.042.
（《研究自闭症30年，施院士分享：真正拯救自闭症孩子的，是这三件事》一文情节稍有润色虚构，如有雷同纯属巧合；图片均为网图，人名均为化名，配合叙事；原创文章，请勿转载抄袭）
来源：唐医生趣谈
