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在这里 青年科学家挑起基因研究大梁

发布时间:2018年08月23日 来源:光明日报 

  盛夏中的都市总是炎热而喧嚣,而位于广东深圳大鹏半岛的国家基因库,却静静地坐落在群山环绕的南海之滨,梯田形状的外观如“世外桃源”一般,守护着人类和大自然的“生命之源”。

  与宁静安逸的环境形成鲜明对比的,是国家基因库里科技工作者们勤奋而忙碌的身影。“国际千人基因组计划”“地球生物基因组计划”“万种植物基因组计划”正在这里有条不紊地展开,而青年科学家已经成为承担着这些重要科研工作的中坚力量,用坚定的理想和敢闯敢试的拼搏劲头,在深圳这片创新的热土上奋力书写着关乎人类未来的科技梦想。

  不拘一格降人才

  在基因库一楼大厅,放有巨大的猛犸象复原雕塑和一面悬挂着已灭绝动物和濒危动植物的图谱,昭示着生物多样性保护已进入“倒计时”。2013年,从美国爱荷华州立大学硕士毕业后,冯少鸿回国并进入华大基因生物多样性研究所这一非营利民营科研机构。目前她参与由华大基因、丹麦哥本哈根大学和美国杜克大学主导的“万种鸟类基因组项目”第二阶段的组织分析工作,记录和研究鸟类的基因信息。

  2014年12月,该项目首期研究成果以专刊形式在《科学》杂志上发表8篇研究论文,随后在其他杂志上先后发表了50多篇重要研究论文,引起了学术界的广泛关注。这些论文对利用全基因组数据解析生物多样性和生物演化具有重大意义。

  “在深圳这片改革开放的前沿热土上,良好的政策和环境让民营研究院‘不拘一格降人才’成为可能。”冯少鸿说,全新的模式给了她更广阔而精彩的科研舞台。

  “在学校的实验室里,我更可能被培养成一个专才,在某一个研究领域不断地深入。”冯少鸿说,“而现在却可以利用全基因数据绘制鸟类完整的‘生命之树’,从宏观演化的层面去探索起源、多样性格局、表型等等,分析思路和科研路径会更加的系统、全面,也有更多的机会接触‘万种鸟类基因组项目’这种国际合作项目。”

  正是由于这种开放的研究环境和充满想象的空间,冯少鸿决定在这里继续自己对学术的追求。2015年,她开始在中国科学院大学与华大基因学院联合培养项目攻读博士学位。

  冯少鸿只是众多受益于创新型人才培养模式,不断向科技梦想挺进的人才缩影。在这里,像她这样的青年科技人才还有许许多多。

  截至今年3月,华大基因学院已经与中国科学院大学、武汉大学、东南大学等国内10余所高校累计培养本科创新班学生590人、硕士366人、博士97人;与丹麦哥本哈根大学、香港中文大学等境外知名高校合作,累计培养硕士76人、博士54人,学生在《自然》《科学》等国际顶尖学术期刊发表198篇高水平文章,成功申请390项专利发明,享有102项软件著作权。

  有志不在年高

  在华大基因大数据实验室,年轻的科技工作者金鑫刚刚带领着他的同事们一起完成了百万中国人基因频率数据库(暨炎黄基因数据库)第一期的建设。

  有志不在年高。刚满30岁的金鑫已经是大数据“挑大梁”的总监。2006年,他考入华南理工大学与华大学院联合培养的本科创新班,开启了自己科研与创新的人生旅程。创新班“两段式”的培养,让学生第一阶段在学校进行课程学习,第二阶段在华大研究院进行科研项目实战培养。2008年大三至2015年攻读博士学位期间,他先后参与了国际千人基因组、藏族人高原基因组、自闭症基因组等重要的科研项目,以任务带学科、带产业、带人才,金鑫和他的同学们得以迅速成长。

  包虫病是一种常见于牧区的人畜共患的寄生虫病,因致死率高、危害性大,又被称为“虫癌”。由于包虫病潜伏期长达数年甚至十几年之久,多数人感染包虫病后没有明显的症状,加上藏区交通不便,往往等发病之后才就医,错过了最佳治疗时机。2017年4月,华大基因向西藏捐赠的包虫病快速检测移动工作站正式启用,深入牧区对近百万群众展开包虫病及常见传染病的普查。

  一些身处偏远地区的居民通过普查检测出了包虫病的早期感染,及时得到了治疗。此举挽救了患者的健康,也避免了许多家庭因病致贫的悲剧,而他们基因检验的结果正是出自金鑫和其团队建设的大数据分析系统。金鑫说,这件事给了他很深的触动,“当成千上万的数据经过研究,在面向个体时真的起到作用,甚至挽救了生命和家庭,你会重新审视自己工作的意义,并且更加坚定和珍视这条道路。”

  近年来,生物技术的发展不断拉低着全球基因测序成本,而大数据的助力正让更多的人受益于这项前沿技术。

  人尽其才则百事俱举

  今年31岁的刘心是华大基因研究院的副院长,主持着青岛国家海洋基因库、“万种植物基因组计划”等在内的重要项目。

  “基因组学提供了与传统分子生物学完全不一样的研究思路。传统的分子生物学研究一般是假设导向,在一定程度上会受事先假设的限制。而基于基因数据的研究可以不做任何预设,就具有了更加广阔的解题思路。”刘心告诉记者。

  “例如水稻的杂交育种,传统的研究方法是通过杂交一代代培育、观察,选出优良品种,育种过程受到经验以及外部环境影响较大。”刘心说,而通过基因测序则能找到基因与性状之间的关系,让研究人员能精准地作出选择进行培育,使育种周期由传统杂交的5年缩短到2年之内,育种成功率也大大提高了。

  生物信息时代的来临,让基因组学成为引领生物技术发展的新高地,不仅为生物多样性保护,也为人类的生命健康、农业生产、食品安全等息息相关的领域提供了新的解决路径。

  刘心说,最近一年他都扑在青岛国家海洋基因库的科研中,带领198位科研人员组成的高水平基因组学研究团队完成了34种海洋生物的测序。“我们把深圳创新、开放的精神带到这里,希望通过对重要海洋生物资源进行收集和保存,在未来成为全球海洋生物资源的超大型、公益性基础研究和支撑技术平台,为人类共同福祉作贡献。”

  敢想敢试的精神给予科研机构大胆改革的勇气,创新的沃土滋养着青年科技工作者这些“创新分子”们的成长。如今,这些青年科学家正朝着基因科学这一生命密码“无人区”的深处走去。

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责任编辑:文慧


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