ChongMingS.COM崇明網(wǎng)訊 2018年8月,《自然》雜志發(fā)表了一篇關于人造單染色體真核生物的論文,激起千層浪。科學界稱之為,人造生命體的最新發(fā)現(xiàn),而論文作者就是中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所中科院合成生物學重點實驗室主任覃重軍團隊與合作者。這一研究成果,將幫助科學家發(fā)現(xiàn)染色體端粒相關的衰老、癌癥的成因。通俗地說,有望為人類“續(xù)命”。
其實早在1993年,覃重軍就給自己立下了人生的五個夢想:重大基礎研究、原創(chuàng)技術、產(chǎn)業(yè)化、解決人類疾病和新理論。如今,已完成其中兩項的他依然奮斗在通往夢想的道路上。
挑戰(zhàn)超高難度課題
覃重軍在原核鏈霉菌領域深耕30年。在2013年之前,他的科研工作更多與鏈霉菌、大腸桿菌等原核生物相關。2004至2009年他的團隊與國內制藥企業(yè)合作構建和改良抗寄生蟲藥物多拉菌素工業(yè)生產(chǎn)菌株,打破國外在該領域的壟斷,藥品銷售額超過億元,在產(chǎn)業(yè)化上成績斐然。
2013年5月8日,覃重軍下決心進行一次大冒險,他將目光瞄準了真核單細胞生物的模式材料———釀酒酵母。一位科學家放棄原來的研究內容,轉而開拓其他領域,難度不言而喻。不過,這并不是心血來潮。從2010年11月到2013年5月前,覃重軍始終在摸索未來的研究方向:從“自上而下”大規(guī)模連續(xù)刪除大腸桿菌基因組、“自下而上”重構簡約基因組、成簇化或模塊化大腸桿菌“必需基因功能群”、最優(yōu)化大腸桿菌必需基因功能群、異源表達(強化)“必需基因功能群”、合成“非天然”的大腸桿菌基因組到發(fā)展“基因組工程”的新技術,這七項都是覃重軍曾經(jīng)的課題,但他覺得這些技術框架是由國外科學家提出來的,很難再有新突破。
“我寧可花更多精力、更多時間去挑戰(zhàn)超高難度課題,也不希望在現(xiàn)有領域混一些低分值論文。”覃重軍提出了第八個讓許多人大跌眼鏡的課題———重構酵母菌“16條染色體”,就是把擁有16條染色體的釀酒酵母,變成15、14、13條,最終要變成1條。他說,得益于當時的基因編輯技術,它可以同時切幾個點,非常精確,推動了這項再造生命體試驗的進行。“當我們造出了這個生物,去描述它的時候發(fā)現(xiàn),它的細胞生長和細胞形態(tài)跟天然的幾乎一樣,這個太吃驚了,我們以為它幾乎不會活,沒想到活得挺好。”
大膽想象小心求證
其實,2018年8月覃重軍團隊把這項重大發(fā)現(xiàn)發(fā)表于Nature的同時,還有來自合成生物學老將、紐約大學教授JefBoeke的研究成果,但他的團隊只將酵母菌的16條染色體縮減到2條。
覃重軍認為,這是他第一次開展釀酒酵母的研究,得益于自己是個釀酒酵母研究的“外行”,“只有像我這樣的‘外行’才敢去做,成千上萬和釀酒酵母打交道的科學家一定被這個大膽的想法嚇壞了。”
除了大膽設想,覃重軍還有敢于一博的拼勁。他們的實驗結果早在2016年10月就成功了,但又花了近一年時間去完善。在這期間,覃重軍聽說JefBoeke團隊與他們“撞了”研究,且已經(jīng)準備投稿Nature。
覃重軍說,當時只有兩個選擇:要么堅持投稿Nature與美國團隊進行公平競爭,要么換一個影響因子低一些的學術刊物快速發(fā)表論文。最后,覃重軍還是選擇了前者,因為相信自己的團隊研究是非常優(yōu)秀的,事實也證明他的選擇是明智的。
覃重軍對實驗的自信,來源于求證過程的細心。在他的辦公桌上,堆著厚厚一摞、近2000頁A4紙。2013年之后近5年里,他對這一課題的思索、設計、修改都記在上面。紙上密密麻麻寫滿了字,有的還用紅筆標記出修改之處,每一頁內容都見證了過程的曲折。實驗期間,他和團隊確定原則、精細設計、預備試驗、工程化高效而精準地實施。
人文知識決定戰(zhàn)略判斷力
覃重軍說,自己只是個普通人,絕不是什么天才,甚至連“學霸”都算不上。
1983年,他考上武漢大學,恰巧碰上武大校長劉道玉推行教育改革,為了培養(yǎng)更多開創(chuàng)性人才,鼓勵學生跨專業(yè)學習,實行學分制,即“60分萬歲”。
“我當時專業(yè)課分數(shù)才60分,還補考了兩門,但學了很多專業(yè)外的知識。”哲學、歷史、音樂、詩歌、繪畫……覃重軍認為,自己的核心競爭力不是專業(yè)上的,正是這些人文知識決定了他的戰(zhàn)略判斷力、創(chuàng)造力和想象力。
妻子方萍稱贊覃重軍始終不忘初心,有著一顆赤子之心。“當年他給我寫過滿滿十頁情書,其中就有他的五個人生夢想,我一直收藏到現(xiàn)在。”她說,“26年過去了,他始終在這條道路上前進,這也是我最欣賞的一點。”
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