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谢泽雄:五年“空窗”磨出生命合成答卷

科技日报 2018-04-16

  

  谢泽雄在进行生物合成实验 天津大学供图

  本报记者 孙玉松 通讯员 赵习钧

  日前,科技部公布了“2017年度中国科学十大进展”,其中天津大学元英进教授牵头负责的“酵母长染色体的精准定制合成”项目成功入选。

  天津大学青年教师谢泽雄是元英进团队的核心成员。回忆起一年前的那个凌晨,一切仿佛历历在目。“去年3月10日凌晨三点,还是博士生的我守在实验室的电脑前,快速点击着网页上的刷新按钮,等着这期《科学》杂志出刊。”

  终于,谢泽雄刷出了自己的论文《完美设计合成五号染色体及其环化表型研究》,他长舒了一口气。

  回想一年前,谢泽雄用了“惊险”二字来形容。此前五年,他没发过一篇论文。若此文发不出来,他就不能如期毕业,连博士学位也拿不到。

  五年“磨”一文,这份执着的背后是谢泽雄对科研几近苛刻的要求。

  自称不是工作狂却开启“927”模式

  谢泽雄手里的计时器又响了,十分钟前他刚关了一个。最多的时候,谢泽雄手里同时拿着3个计时器,每当响起“嘀嘀”声时,谢泽雄就要马上进行实验操作。

  “我们会用热击的方法让设计好的DNA分子进入酵母菌的细胞壁,加热15分钟,耽搁几秒钟都会影响实验效果。”他说。

  今年是谢泽雄进入天津大学合成生物学元英进教授团队的第六个年头。刚进课题组时,他就在导师的鼓励下,承担了一项国际研究课题——人工合成真核酿酒酵母菌的5号染色体。

  这项研究是酿酒酵母基因组合成计划(Sc2.0计划)的内容之一,这一研究被形象地比喻成“合成生命”。化学合成酵母菌染色体就是要将野生酵母菌中的染色体全部替换成人工设计合成的染色体。每次只能替换其中一小段DNA,然后逐段测试活性,循环往复直至全部替换完毕。每次替换都要经历酵母转化、DNA划线等多个环节,一次小实验就要耗时8天。

  “我不是工作狂。”谢泽雄虽这么说,却不是这么做的。从2012年接手“5号染色体”工作后,他便开启了“927”模式:从早晨9点工作到凌晨2点,一周7天。

  “人的精力有限,有时就要放弃一些东西。”谢泽雄说,临近论文发稿前的一个月,谢泽雄收到了《科学》杂志的回信,要求他补充实验数据。为了赶材料,他3天没合眼,24小时连轴转补做实验。

  “未出茅庐”敢于质疑权威设计思路

  “最前沿的科学和技术不是在顶级期刊上,而是在年轻人手上。”元英进常常这样鼓励谢泽雄。

  将酵母菌的基因序列替换成人工合成的DNA,最大的技术难点就是,如何防止替换后的酵母菌“失活”。“这就好比人换了一条手臂,一定会有排异反应。”谢泽雄说,这项合成工作着实不易,做起来“感觉被‘坑’了”。

  起初,谢泽雄负责合成酵母菌的5号染色体,这也是中国团队合成的首条染色体,毫无经验可循。他按照之前美国团队设计的DNA序列进行合成时,遇到了棘手的问题——含有人工合成5号染色体的酵母菌种“不活”,或者只能勉勉强强地生长,却一直找不到原因。无数次对照试验之后,谢泽雄开始质疑美国团队的DNA序列设计思路。

  对一个“连茅庐都还没出”的博士生来说,向权威提出质疑是需要胆量的,但详实的实验数据最终说服了美国团队。而这个验证错误的过程,让原定的实验计划延期了1年。

  因为没有论文,五年里,谢泽雄没拿过一项奖学金,但天津大学还是为这个能沉下心搞科研的年轻人提供了平台。读博期间,他被派到国外知名大学访学。

  对谢泽雄来说,那五年是“空窗”,更是历练。“要一门心思搞研究,尤其是基础研究,就是要坐得住冷板凳。”他说。

  作者: 孙玉松

责任编辑:杨茗

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