中國(guó)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)和重大突破。

（一）

8月2日，國(guó)際頂尖的科學(xué)期刊《自然》同時(shí)上線了兩篇重量級(jí)論文，一篇來(lái)自紐約大學(xué)系統(tǒng)遺傳學(xué)研究所的Jef Boeke團(tuán)隊(duì)，他們成功將釀酒酵母的16條染色體彼此“融合”，縮減到2條染色體。而另一篇出自中科院上海生命科學(xué)研究院，植物生理生態(tài)研究所的覃重軍等實(shí)驗(yàn)室則更進(jìn)一步，將釀酒酵母的全部16條染色體融合成了1條染色體。

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。

“染色體”這個(gè)概念，大家多多少少應(yīng)該都有聽(tīng)過(guò)。諸如動(dòng)物、植物和真菌之類擁有復(fù)雜細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物（也就是真核生物），它們的遺傳物質(zhì)——DNA就存在這種叫做染色體的結(jié)構(gòu)上。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。

染色體結(jié)構(gòu)示意圖。

不同的真核生物所擁有的染色體數(shù)量可謂天差地別：比如人類擁有23對(duì)染色體，我們做實(shí)驗(yàn)的小白鼠有20對(duì)染色體，家里的汪星人則有39對(duì)染色體。在這之前，自然界從沒(méi)發(fā)現(xiàn)過(guò)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(méi)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(guò)“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(kāi)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，覃重軍等在論文中利用Hi-C技術(shù)表征了含有1條、2條、9條和16條染色體的酵母基因組3D結(jié)構(gòu)。與野生型菌株相比，在只有1條染色體的酵母細(xì)胞中，幾乎所有（99.7%）的染色體間顯著相互作用都消失了，并且引入了一些新的染色體間相互作用，與此同時(shí)，67.4%的染色體內(nèi)相互作用也消失了。非常有趣的是，論文還表征了更加細(xì)微的基因尺度的染色質(zhì)相互作用，結(jié)果顯示，包含不同染色體數(shù)目的酵母有很相似的局部染色質(zhì)結(jié)構(gòu)?；谶@些數(shù)據(jù)，作者推測(cè)，在酵母中染色體間相互作用對(duì)總體基因轉(zhuǎn)錄影響很小，真正影響的可能是局部的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。與此用時(shí)，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(lái)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(lái)問(wèn)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(kāi)始沒(méi)多少人覺(jué)得我能做出來(lái)?！?/span>覃重軍非常感謝植生所給了他寬松的氛圍，支撐他度過(guò)了最艱難的時(shí)光，“整整五年，我沒(méi)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。”

（二）

研究結(jié)果出來(lái)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?？神剀娪X(jué)得，他身上還肩負(fù)著更重要的使命，他想用這種酵母，開(kāi)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。

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。

照理說(shuō)，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?！?/span>覃重軍無(wú)奈地說(shuō)，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)。

《Nature》曾調(diào)查超過(guò)3600名研究員的薪水，超過(guò)半數(shù)表示自己為了科研事業(yè)犧牲了生活質(zhì)量，其中有20%的被調(diào)查者表示不會(huì)向?qū)W生推薦科研職業(yè)。對(duì)于大多數(shù)普通人來(lái)說(shuō)，搞科學(xué)研究充滿風(fēng)險(xiǎn)且代價(jià)昂貴。數(shù)個(gè)世紀(jì)以前，科學(xué)家多數(shù)是貴族出生，而今天的情況比那時(shí)也沒(méi)好多少。其中對(duì)中國(guó)的研究顯示，進(jìn)入頂尖大學(xué)的官員和富商的子女比例更高。出生于貧困家庭的科學(xué)家經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)很重，對(duì)博士后和初級(jí)研究員來(lái)說(shuō)壓力更大，所以很多人因此轉(zhuǎn)向了海外。雖然有關(guān)部門已經(jīng)開(kāi)始利用高薪吸引海外科學(xué)家歸國(guó)，但能夠得到高薪的科學(xué)家畢竟只是其中的極少一部分人。

雖然研究組人手十分緊張，但是作為導(dǎo)師有什么理由阻止她出國(guó)做博士后呢？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(lái)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。但從整個(gè)科研大環(huán)境來(lái)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。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(guò)。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?！?/span>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(lái)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)。

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。

編輯整理：科協(xié)改革進(jìn)行時(shí)