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          中國成果領跑背後的主角,曾是研究所最大的“負翁”!
          凤凰彩票app下载:網易   發佈者:ailsa   日期:2018-08-14   今日/總瀏覽:6/5332

          最前沿領域的科技較量aaa,有時好比是一場過程驚心動魄、結果撲朔迷離的賽車比賽:跑道上兩輛旗鼓相當的賽車有前有後aaaa,時而並駕齊驅aaaa,時而一方搶先aaaa,一方又迎頭趕上aaaaa,見證最終實力的往往是最後一個彎道aaa,看誰馬力更足狂奔依舊aaaaa,一腳油門踩得恰到好處aaa,率先甩尾衝線aaaaa,便可鎖定勝局aaaaa。

          藉此來形容合成生物這一21世紀新興研究領域“不見硝煙的較量”似乎十分貼切aaaaa。

          8月2日aaa,國際頂級學術期刊《自然》雜誌頗爲罕見地同時刊發了同一“選題”的兩篇科研成果:一篇出自人工合成領域“老將”、美國科學院院士、紐約大學醫學院教授傑夫·博克團隊aaa;一篇來自中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所合成生物學重點實驗室覃重軍研究團隊及其合作者aaa。

          兩個成果提及的實驗和分析各有千秋aaaaa,但從結果來看aaa,前者只做到“16合2”aaaaa,而後者做出了“16合1”aaa。

          這一次aaaa,中國領跑了aaa。

          消息傳出後aaaaa,自然科研中國區總監保羅·埃文斯毫不掩飾自己的激動:“他們(中國科學家)創造了一種只有1條染色體的新酵母菌株aaa,顯示了中國在建立起可持續的科研生態體系方面的投資和衆多努力aaaa,有利於基礎研究的開展和探索關於生命的基本問題aaaaa。”

          中國科學院院士趙國屏的評價則流傳更廣:這項成果是繼上世紀60年代人工合成結晶牛胰島素和tRNA之後aaaaa,中國學者再一次利用合成科學策略aaaaa,去回答生命科學領域一個重大的基礎問題aaaa。

          如今成果發佈已經過去一段時間aaaa,隨之而來的思考和追問並沒有停止aaaaa。作爲成果負責人的覃重軍告訴記者aaa,這可能是他從事科學研究以來“最耀眼的一次”aaaaa,除了偶爾和他人談起來難掩興奮aaaa,他的工作和生活沒有太多變化aaaa,繼續加班加點準備搶下“下一場比賽”aaa。

          這技術能合成“人”嗎

          這項合成生物領域的最新成果發佈後aaaa,一個說法備受矚目aaaaa,即“自然生命的界限可以被人爲打破aaa,甚至可以人工創造全新的自然界不存在的生命”aaa。這是否挑戰了人類對自然的傳統認知aaaa?人工改造的“簡約版生命”依舊可以存活的背後aaaaa,有無倫理問題aaaa?

          這要從最基本的問題說起:究竟什麼是合成生物學aaaaa。

          在科幻電影《侏羅紀公園》中aaaaa,科學家利用天然琥珀中保留的恐龍血液aaa,提取修復DNA分子結構等技術aaaa,培育出已經滅絕的恐龍aaa。這種看起來頗爲超前的生命科學理念aaa,就是合成生物學的“電影版本”aaaaa。

          覃重軍說aaaaa,合成生物學希望效仿物理學aaaaa,通過人工構建“理想化、簡約化的體系”發現規律aaa,然後運用規律aaaaa,讓人類能夠像組裝機械那樣組配新生物、模仿造物者的超能力aaa。

          曾經有一種說法aaa,當大家感慨於因發現青蒿素而獲得諾貝爾獎的屠呦呦時aaa,卻忽略了另一個幕後英雄——合成生物學aaaaa。正是它改造酵母生產青蒿素aaa,實現了青蒿素的大規模製備aaaa。事實上aaaa,自2002年人類歷史上第一個人工合成病毒——脊髓灰質炎病毒在美國紐約州立大學誕生以來aaaa,合成生物學已經成爲全球研發的熱點領域和各國搶佔的科技高地aaa。

          這次成果不可小覷aaaa。這次的實驗對象——釀酒酵母aaaaa,是單細胞真核生物aaa,而包括人類在內的高等動物是多細胞真核生物aaaa,如今既然已經合成了單細胞真核生物aaa,未來是否也能合成多細胞真核生物aaaa?

          覃重軍說aaaa,操作起來雖有難度aaaa,但並非不可能aaaaa。接下來他所在的研究團隊也會進行多細胞生物實驗aaaaa。不過aaaa,可以明確的是aaaaa,不會做人的實驗aaa。

          趙國屏說aaaa,這次實驗可以幫助人們“用最簡生命來理解複雜生命”aaaaa,這不是對生命本質的挑戰aaaa,而是爲人類對生命本質的研究開闢了新方向aaa,是真正的“敬畏生命”aaa。

          而且aaa,這項研究對於提升疾病防治水平具有重要意義aaaa。覃重軍說aaaa,人類的衰老、基因突變、腫瘤形成等都與染色體末端的保護結構——“端粒”的縮短密不可分aaaaa,當端粒變得不能再短時aaa,細胞就會死亡aaa。

          如今的成果就好像打開一個窗口aaa。覃重軍說aaaaa,釀酒酵母有1/3的基因與人類基因同源aaaa,但天然酵母具有32個端粒aaaa,研究起來困難重重aaaa,人造的“單染色體”酵母則只有2個端粒aaaaa,能夠爲研究人類端粒功能及細胞衰老提供一個很好的模型aaaaa。

          有多少人能容忍“5年不在該領域發一篇論文”

          人類能否創造生命aaa?不管是針對這個問題的思考還是實踐aaaa,國際同行起初一直走在中國人的前面aaaa。

          自然界存在的生命體可以分爲真核生物和原核生物aaaa。2010年aaaa,美國科學家克萊格·文特爾在《科學》雜誌報道了世界上首個“人造生命”——含有全人工化學合成的與天然染色體序列幾乎相同的原核生物支原體aaaaa。基因組層面上aaaaa,化學合成生命的大門就此開啓aaa。

          “染色體的數量因物種而異aaaa,例如aaaaa,人類擁有23對染色體aaa,但我們的猿類近親擁有24對aaaaa,而雄性傑克跳蟻只有1對染色體aaaaa,爲什麼會存在這種區別aaa,特定的染色體數量是否給特定物種提供了某種優勢aaa?”覃重軍“腦洞大開”aaa,提出了一個大膽的假設——

          可不可以打破原核生物和真核生物之間的界限aaa,人爲創造1個單染色體的真核生物aaaaa,並具有正常的功能aaaa?換句話說aaaa,真核生物能否像原核生物一樣aaaaa,用一條線型染色體aaaa,裝載所有遺傳物質並完成正常的細胞功能aaa?

          在“大膽猜想”之後aaaaa,覃重軍與薛小莉副研究員作爲“手術”總設計師aaaa,制定了整個實驗設計、工程化推進的總體方案aaaaa。博士生邵洋洋則擔任“主刀醫生”的角色aaa,從2013年開始嘗試將釀酒酵母基因組內大量的重複序列切掉aaaa,只保留一個拷貝aaaa,然後再將染色體全部重新拼接合成aaa。

          這一試aaa,就是4年:通過15輪的染色體融合aaa,最終成功創建了只有一條線型染色體的釀酒酵母菌株SY14——“這條‘超級染色體’aaaa,接近原來最大一條長度的10倍”aaaa。投稿後aaaaa,顛覆性的結果“嚇壞”了評委aaaaa,又讓他們補充做了實驗並提交證據aaaa,這一做aaa,又是近一年aaaaa。

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          過去的整整5年aaaaa,覃重軍沒有發表過一篇與酵母相關的論文aaaaa,“換在別的單位aaaaa,或許早就被開除了aaa!”

          誰都希望創造出一個大成果aaa,但厚積薄發的過程卻是枯燥、艱辛而漫長的aaa。覃重軍透露aaaaa,他所在研究組的經費一度“赤字”超過幾百萬元aaaaa,有些單位的研究組賬面少於一定數額aaaa,就可能被關閉aaaa,而他所在的研究所卻包容了這個研究所最大的“負翁”aaa。

          中國科學院院士、中科院分子植物卓越中心/植生生態所所長韓斌說aaaa,研究所更看重人才的長期發展aaaaa,以及受到國際評估認可的研究方向aaaa,需要5年到10年才能作出的重大成果aaa,值得耐心等待aaaaa。

          如今出爐的成果aaaaa,沒有辜負這份等待aaa。保羅·埃文斯說aaa,中國科學家這次融合顯著改變了三維染色體結構aaaaa,經證實aaa,改造後的酵母細胞出乎意料地穩健aaaa,在不同的培養條件下aaaaa,沒有表現出重大的生長缺陷aaa。

          是什麼支持着科學家一次次從失敗中爬起

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          走進覃重軍的實驗室aaa,堆放在他案頭上aaa,是2000多頁A4紙,密密麻麻、用不同顏色寫滿的科學靈感和實驗思考aaaaa,這其中不少就來自他散步時記下的思考瞬間aaa。

          他告訴來訪的記者aaaa,不忙時他還喜歡翻閱《愛因斯坦文集》《巴斯德傳》aaaaa,“心若繃得太緊aaa,很難有創新想法aaaaa,技術領先常常是短暫的、容易模仿的aaaaa,只有創新思想領先aaa,一般人是不容易趕上的”aaa。

          在覃重軍看來aaaaa,每一次基礎研究的比拼aaa,都不只是時間上的賽跑aaa,更是理念上的交鋒aaaaa,以及實驗操作上的高低之分aaa。他還記得aaaa,中國團隊曾經“遭遇”過染色體融合之後酵母就不生長的問題aaa,覈查之後發現還是在操作上出現了誤差aaaa,“把着絲粒附近重要的基因損傷了”——這些細節aaaaa,或許正是染色體融合成功與否的關鍵aaaaa。

          覃重軍有時會想起1992年的自己aaa。那時還是一名博士生的他aaaa,在博士論文的後記裏寫下了這樣的話:“近1300頁的實驗記錄中aaaa,失敗何止百次aaaa!然而aaaa,沒有一次失敗能夠真正打垮我aaa,爲什麼aaaa?照亮我前進的道路並不斷給我勇氣去正視失敗的aaaaa,是對科學的熱愛aaaa,對揭示生命世界奧祕的嚮往以及科學發現給我帶來的純真的快樂……”

          26年後的今天aaaa,當年的“科學夢想之心”依然年輕aaa。覃重軍憨笑道aaaaa,“科學是一條無窮無盡的探索之路aaaa,也許一生都會這樣幹下去aaa。”

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