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想象力打开门, 理性选对门
——覃重军与他的“人造单染色体真核细胞”
上海科技报
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  中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室覃重军研究员的骨子里一直有一种“冒险”精神。那些前人没有完成的工作、没有想到的点子,才是他愿意花时间和精力去探究的;而由此激发出来的天马行空般的设想,同样需要足够的冒险勇气来支撑其前行。
 
  覃重军又是一个极具韧性的人。用来维持研究组运作的经费出现“赤字”, 科研项目却整整5年没有发表一篇相关论文,压力之下,他翻看着爱因斯坦、巴斯德、达尔文的书籍,坚定心中对科学的信仰,没有退缩。
 
  这样的覃重军,遇到了能够包容“慢科研”、宽容失败的中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所的创新土壤。终于,不鸣则已,一鸣惊人。8月2日,覃重军团队与国内合作者向全球公布的国际首例人造单染色体真核细胞成果,让中国在合成生物学的相关领域处于领跑的位置。
 
  大冒险,挑战未知领域
 
  也许外人很难想象,一位科学家放弃原来的研究内容,转而向其他领域是有多么艰难。而覃重军就是这样一位敢于“冒险”的科学家。
 
  在2013年之前,覃重军的科研几乎都与细菌相关。在学术上,他带领团队首次在黏细菌中发现质粒并建立遗传操作系统,全世界有20多个实验室来函索取质粒载体;同时,对链霉菌和大肠杆菌的基因组进行了“删减、重组、优化、合成”等各种各样的操作。在产业化上,他的团队与国内制药企业合作改良了抗寄生虫药物多拉菌素,打破了国外的垄断,销售额超过亿元。
 
  然而,就是在2013年的5月8日,覃重军下决心进行一次大冒险。他认为,当时正在研究的大肠杆菌基因组技术框架是国外科学家提出的,目前很难有新的突破。这对于覃重军来说,是难以忍受的,因而将目光瞄准了真核单细胞生物的模式材料酿酒酵母。
 
  选择酿酒酵母无疑是一次巨大的冒险,因为全球有成千上万的科研人员将它作为研究对象。但要走别人没走过的路,就需要冒险。而覃重军更是天马行空般地提出了重构全部染色体的想法。这绝对是一个会让业内人惊呼“不可能”的假设,但覃重军却看到了其中酝酿的巨大意义:打破真核生物与原核生物的隔阂,将复杂生命变简单,有望成为未来很多研究的基础。
 
  事实上,覃重军的冒险之举源自对科学的好奇和热爱。早在上世纪90年代,在华中农业大学有一份安稳工作的覃重军,被当时正兴起的基因工程所吸引,便主动写信给该研究的创始人、美国科学家斯坦利·科恩。而斯坦利·科恩也被这位充满好奇与热情的青年人所吸引,将其带到实验室,覃重军因此接触到基因操作的各个方面,也为此后对酿酒酵母的研究埋下伏笔。
 
  大成果,源自宽容和耐心
 
  重构酿酒酵母全部染色体的研究,从一开始就遇到了难题。2013年,基因“魔剪”CRISPR/Cas9技术还没有变得非常普遍。覃重军的研究组采用之前经典的基因编辑技术,结果基因并没有按照设想进行完美重组。2014年,在使用了CRISPR/Cas9技术之后,整个研究才进入正轨。
 
  路选好了,怎么走是另一件烧脑的事情。覃重军深信,想象力帮人们打开一扇扇未来之门,但要靠理性来选择其中正确的一扇。没有可以借鉴的前路,覃重军从2013年开始不再埋头于阅读大量文献,而是任由自己的思路在想象力中飞翔。他喜欢在A4纸上用不同颜色的笔,写下各种科学思考和实验设计,整张纸会显得密密麻麻。如今,大约有2000多页这样的A4纸,堆放在覃重军办公室的案头。
 
  创新需要时间与耐心。从2013年到2018年7月,整整5年间,覃重军的研究组没有发表一篇与酿酒酵母有关的论文;而研究组的经费也成为一件令人头痛的事情,多年来,覃重军研究组的“赤字”超过400万元。这种情况在多少有些急功近利的中国科研环境中,显得非常特别。一般而言,没有论文、经费不足,就意味着研究组长走人、研究组解散。
 
  覃重军自然也感受到压力。覃重军的办公室里挂着巴斯德与达尔文的肖像,他认为,这两位大科学家能够不断做出重要的发现,一定有其秘诀。这也是他能够不断前行的动力所在。覃重军最感激的还是中科院分子植物卓越中心/植生生态所宽松的科研环境。在申请科研项目时,赵国屏院士仗义执言:“一定要让压上了全部身家的覃重军做下去。”所里还给研究组长提供了稳定年薪,所长韩斌院士认为:“重大成果,就应该耐心等待。”如今,在与美国同行的竞争中,覃重军的研究组处在了相对领先的位置。未来,覃重军仍然充满信心,因为与巴斯德、达尔文、爱因斯坦、牛顿等历史伟人多年“交流”,让他有了思想领先的底气。

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