昨天,合成生物學(xué)界出了件大事: 中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立搞出了一種新的酵母! 這被認(rèn)為是繼上世紀(jì)60年代 中國(guó)人工合成牛胰島素和tRNA之后, 中國(guó)在合成生物學(xué)領(lǐng)域的又一個(gè)重要貢獻(xiàn)。 覃重軍(左一)研究團(tuán)隊(duì)在一起學(xué)習(xí)交流 (一) 北京時(shí)間8月2日凌晨1時(shí) 英國(guó)《自然》雜志在線發(fā)表 中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/ 植物生理生態(tài)研究所合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 覃重軍研究團(tuán)隊(duì)與合作者的論文 “創(chuàng)建有功能的單染色體酵母”。 歷經(jīng)4年努力攻關(guān),他們?cè)趪?guó)際上 首次人工創(chuàng)建了單條染色體的真核細(xì)胞。 這項(xiàng)工作完全由中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立完成,是在 “人造生命”領(lǐng)域具有里程碑意義的重大突破。 生物學(xué)教科書中,將自然界存在的生命體, 分為真核生物和原核生物。 所有真核生物細(xì)胞含有的染色體有多條, 且都是線型結(jié)構(gòu),如人類、小鼠、 釀酒酵母等都是真核生物。 而原核生物細(xì)胞含有的染色體 通常只有一條,且是環(huán)型結(jié)構(gòu), 如大腸桿菌、破傷風(fēng)菌等許多細(xì)菌。 在這之前,自然界從沒發(fā)現(xiàn)過 一條染色體的真核生物。 人類能否創(chuàng)造生命? 2010年,《科學(xué)》雜志曾報(bào)道, 美國(guó)科學(xué)家做出世界首個(gè)“人造生命”: 與天然染色體序列幾乎相同的原核生物支原體, 但由于科學(xué)家對(duì)其生命密碼沒有完全掌握, 并未對(duì)其進(jìn)行任何改造,只是單純地復(fù)制。 此次,覃重軍團(tuán)隊(duì) 把釀酒酵母細(xì)胞里原本天然的16條染色體, 人工融合成單條染色體,且仍具有正常的細(xì)胞功能。 既改變了染色體的結(jié)構(gòu),又仍保有生命的“活性”, 人工蛻變出一個(gè)全新細(xì)胞。 該項(xiàng)工作表明,天然復(fù)雜的 生命體系也可通過“人造”變簡(jiǎn)約, 自然生命的界限可以被人為打破, 甚至可以人工創(chuàng)造全新的自然界不存在的生命, 為人類對(duì)生命本質(zhì)的研究開辟新的方向。 為什么選擇釀酒酵母? 作為1996年第一個(gè)完成基因組測(cè)序的 真核生物,釀酒酵母是日常發(fā)酵中最常用的 生物種類,不僅用于制作面包、啤酒等, 還是用于生命科學(xué)研究的代表性真核生物。 值得一提的是, 釀酒酵母通常還是研究染色體異常的重要模型, 其1/3基因和具有23對(duì)染色體的人類基因同源。 覃重軍團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的單條線型染色體酵母 將來或?yàn)楸姸嘌芯空n題提供模型。同時(shí), 它還可以為研究人類端粒功能及細(xì)胞衰老提供模型。 此次,覃重軍研究團(tuán)隊(duì) 在 “合并染色體”的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中拔得頭籌。 連他最強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——美國(guó)科學(xué)院院士、 紐約朗格尼醫(yī)學(xué)中心的杰夫·博伊克, 都忍不住來問他,究竟是怎么會(huì)想到要這么做, 又是怎樣完成染色體 “十六合一”的? 因?yàn)椴┮量说膶?shí)驗(yàn)室用了相同的技術(shù)路線, 但只融合到兩條染色體。 “這是只有外行才敢想的念頭, 一開始沒多少人覺得我能做出來?!?/strong> 覃重軍非常感謝植生所給了他寬松的氛圍, 支撐他度過了最艱難的時(shí)光, “整整五年,我沒有發(fā)表一篇與酵母相關(guān)的論文, 換在別的單位,或許早就讓卷鋪蓋走人了?!?/strong> (二) 研究結(jié)果出來后, 多名國(guó)際同行都向覃重軍發(fā)出了合作邀請(qǐng), 希望能盡快將這種酵母進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。 可覃重軍覺得,他身上還肩負(fù)著更重要的使命, 他想用這種酵母,開展人類疾病的研究。 位于染色體兩頭的端粒是他的下一個(gè)目標(biāo)。 科學(xué)家已經(jīng)知道,人類的衰老、基因突變、 腫瘤形成等都與端粒的縮短密不可分, 當(dāng)端粒變得不能再短時(shí),細(xì)胞就會(huì)死亡。 關(guān)于端粒的研究獲得了2009年的諾貝爾獎(jiǎng)。 覃重軍(右)與團(tuán)隊(duì)成員邵洋洋在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)研究 但是,覃重軍在媒體面前 也流露出內(nèi)心焦慮:論文的第一作者、 掌握了自己學(xué)術(shù)思想和實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)的 博士生邵洋洋正在申請(qǐng)海外博士后, 其中就包括此次與他們同時(shí)發(fā)表 類似論文的美國(guó)同行實(shí)驗(yàn)室。 寬松而有活力的“學(xué)術(shù)土壤” 在國(guó)內(nèi)盡管還不多, 但越來越多的 “星星之火”已經(jīng)出現(xiàn)。 不必遠(yuǎn)尋,就在生命科學(xué)領(lǐng)域, 上海就有多個(gè)研究所具備了 專注學(xué)術(shù)、寬容失敗、奮力創(chuàng)新科研氛圍, 而且具備了國(guó)際一流的研究實(shí)力。 照理說,這樣的研究所 對(duì)優(yōu)秀博士畢業(yè)生應(yīng)該具有相當(dāng)吸引力。 但邵洋洋斟酌再三,還是決定申請(qǐng)海外博士后。 的確,以此次單染色體人工酵母的工作, 她可以申請(qǐng)到全球合成生物學(xué)領(lǐng)域 任何一個(gè)頂尖實(shí)驗(yàn)室。 去那些實(shí)驗(yàn)室接受訓(xùn)練和熏陶, 這是每個(gè)年輕博士所向往的。 “為了學(xué)生的前途考慮,我希望她出國(guó), 但為國(guó)家考慮,我真希望能留住她?!?/strong> 覃重軍無奈地說, 按照國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)圈現(xiàn)行的 “游戲規(guī)則”, 年輕人若在國(guó)外實(shí)驗(yàn)室做出好的工作再回國(guó), 就能比不出國(guó)的青年科學(xué)家 獲得更多科研經(jīng)費(fèi)支持和房貼, 申請(qǐng)人才計(jì)劃、科研項(xiàng)目都更有優(yōu)勢(shì)。 “可我又有什么理由 阻止她出國(guó)做博士后呢? 盡管我的研究組人手十分緊張, 她走之后,很多后續(xù)工作可能難以開展?!?/p> 盡管植生所的 “小環(huán)境”不錯(cuò), 但從整個(gè)科研大環(huán)境來看, “海歸”標(biāo)簽依然在科研經(jīng)費(fèi)獲取、 人才評(píng)價(jià)等方面起著重要作用。 這讓覃重軍如鯁在喉。 能否根據(jù) 真實(shí)學(xué)術(shù)水平和實(shí)際科研貢獻(xiàn), 給予海內(nèi)外青年人才同等待遇? 這個(gè)話題再次擺在了我們面前。 不久之前, 中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所 博士后劉真受聘為研究組長(zhǎng), 他也曾為是否出國(guó)做博士后而糾結(jié)過。 盡管他留在國(guó)內(nèi)并做出了 世界首批克隆猴這樣的杰出工作, 但在科研啟動(dòng)期所獲得的資助 仍比不上 “海歸”們。 “一個(gè)優(yōu)秀博士生的流失, 不僅意味著一段黃金創(chuàng)造力的流失, 也可能將國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的 創(chuàng)新科研思路帶給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?!?/strong> 痛心之余,覃重軍疾呼,能否更公平地 對(duì)待不同路徑成長(zhǎng)起來的人才, 適時(shí)轉(zhuǎn)變?nèi)瞬旁u(píng)價(jià)方式,讓優(yōu)秀博士生 不必為了“海歸”標(biāo)簽而出國(guó)。 文/科協(xié)改革進(jìn)行時(shí) 編輯整理 |
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