探索人類基因“編程”奧秘
時(shí)間：2018-08-24 13:36:56 來源：生物谷 點(diǎn)擊：
走進(jìn)中科院北京基因組所研究員劉江的辦公室，墻壁上懸掛的一張顯示受精過程的橘紅色圖片十分顯眼，這是2013年《細(xì)胞》雜志的封面。
當(dāng)期雜志以封面文章的形式報(bào)道了劉江和研究團(tuán)隊(duì)在表觀遺傳信息遺傳規(guī)律研究方面取得的重大突破，這也是《細(xì)胞》第一篇所有通訊作者和第一作者都為中國研究機(jī)構(gòu)科技人員的封面文章。
今年3月，劉江團(tuán)隊(duì)再次發(fā)表論文，在國際上首次研究了人類胚胎基因組的激活機(jī)制，打開了認(rèn)識人類胚胎發(fā)育基因表達(dá)調(diào)控的大門。
選了一個“沒人做”的方向
受精卵如何發(fā)育成個體，是生命科學(xué)中的基本科學(xué)問題。在這個過程中，表觀信息的調(diào)控起著非常重要的作用，但是人類對表觀遺傳信息如何跨代遺傳、如何與基因組共進(jìn)化以及如何影響物種進(jìn)化了解十分有限。
2009年建立實(shí)驗(yàn)室后，劉江開始研究表觀遺傳學(xué)課題。課題組發(fā)現(xiàn)斑馬魚子代胚胎完全繼承父代精子的DNA甲基化圖譜，這是世界上首次通過實(shí)驗(yàn)證明了表觀遺傳圖譜也可以被完整地遺傳。這改變了傳統(tǒng)上認(rèn)為受精后胚胎發(fā)育的信息主要是由卵子提供，而精子只攜帶一套DNA序列的觀念。
“在整個生物學(xué)界，在我之前很少有人研究這個方向，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)很缺乏，當(dāng)時(shí)質(zhì)疑聲、反對聲很多。”他告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。頂著重重壓力，劉江選擇了堅(jiān)持課題方向。
由于生物樣本資源缺乏，實(shí)驗(yàn)所需的斑馬魚不少都是課題組成員從花鳥市場買來的魚苗，經(jīng)過養(yǎng)殖后再用于科研當(dāng)中。
他說：“我們在北京基因組所的老樓里做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)還有些意外，因?yàn)樗c之前想象的不太一樣。后來我們又從不同的角度重新驗(yàn)證，事實(shí)證明這確實(shí)是一個新的發(fā)現(xiàn)。”
這項(xiàng)成果被媒體譽(yù)為“開創(chuàng)教科書式的重大發(fā)現(xiàn)”，這篇文章也是劉江回國后發(fā)表的第一篇論文。這意味著在將近4年的時(shí)間里，劉江沒有發(fā)表任何文章。
“沒有科研論文的這四年里我也焦慮過，但我不是一個猶豫的人，碰到難題就去專心思考，在各種挫折和困難面前，韌性很重要。”劉江說。
憑著這股韌性，劉江在探索人類遺傳奧秘的這條道路上不斷前行。2014年，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)哺乳動物DNA甲基化在早期胚胎發(fā)育過程中的重編程規(guī)律和遺傳規(guī)律，改寫了長期以來關(guān)于哺乳動物早期胚胎發(fā)育過程中DNA甲基化重編程的傳統(tǒng)認(rèn)識；2017年，他們發(fā)現(xiàn)染色體3D結(jié)構(gòu)在胚胎早期發(fā)育中從消失到逐漸重建的動態(tài)變化；2018年，團(tuán)隊(duì)揭示了人類胚胎發(fā)育和進(jìn)化機(jī)制。
回國是一件“順其自然”的事
2009年，劉江作了一個似乎看起來“不可思議”的決定——他自愿放棄國外一流大學(xué)的優(yōu)厚條件和外國居留權(quán)，攜全家回國定居，把“科技報(bào)國”的信念融入到科研工作中。
他說：“回國是一件順其自然的事，國內(nèi)的科研條件不比國外差，回來后感覺自己在外漂泊的心一下子就定了。”
在團(tuán)隊(duì)成立之初，劉江就樹立了“面向世界科學(xué)前沿”的科研目標(biāo)。由于科研工作需要，團(tuán)隊(duì)成員學(xué)術(shù)背景廣泛，有人是計(jì)算機(jī)專業(yè)出身，有人做生物信息分析，甚至還有醫(yī)學(xué)院的畢業(yè)生。
“建立初期，大家相互不了解、不熟悉，如何將他們聚合起來形成合力，是團(tuán)隊(duì)建設(shè)面臨的重要考驗(yàn)。”劉江表示。
自1997年3月加入中國共產(chǎn)黨以來，無論在國外還是國內(nèi)，劉江始終秉承著一名黨員的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。在磨合過程中，他通過日常觀察、談心，深入了解每個人的特點(diǎn)，合理分工指導(dǎo)，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，充分發(fā)揮每個人的專業(yè)優(yōu)勢，團(tuán)結(jié)協(xié)作，展開日常研究工作。
在北京基因組所舉行的“信念引領(lǐng)科研，黨建促進(jìn)創(chuàng)新”主題黨日活動中，作為所里的科研骨干之一，劉江成為“身邊的榜樣”黨員代表。
今年年初，他當(dāng)選為北京基因組所黨委委員，主要負(fù)責(zé)科研骨干的思想工作。面對挫折和失敗，劉江經(jīng)常鼓勵每個人不拋棄、不放棄，勇于探索、迎難而上，從失敗中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，一心專注學(xué)術(shù)問題。在他和其他黨員的共同努力下，不僅課題組進(jìn)入了良性循環(huán)，整個研究所也形成了人人努力奮進(jìn)、相互協(xié)作配合的良好氛圍。
最重要的是啟發(fā)學(xué)生的能動性
“作為導(dǎo)師，我是指導(dǎo)者而不是管理者，我更在意他們思維上的訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。我盡量在因材施教，最重要的是啟發(fā)學(xué)生的能動性。”劉江說。
在學(xué)生眼中，劉江不僅是一名科學(xué)家，還是關(guān)心學(xué)生成長的“大家長”。他十分重視人才培養(yǎng)和建設(shè)，通過以老帶新、互相傳幫帶等形式，在實(shí)踐中鍛煉隊(duì)伍。團(tuán)隊(duì)成員獲得了“中科院卓越青年科學(xué)家獎”“盧嘉錫青年人才獎”“中科院優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎”“中科院院長特別獎”等多個獎項(xiàng)。
“我畢業(yè)的第一個學(xué)生已經(jīng)評上了‘青年千人’，要回到所里開展科研工作了。”劉江告訴記者。
雖然作出了突出的科研成果，但劉江并不喜歡用“學(xué)霸”這樣的詞語形容自己。“我不是傳統(tǒng)意義上的‘好學(xué)生’，科研的真正魅力在于不知道會做出什么，它對我而言是一種好奇心和一種興趣。”
劉江告訴記者，在之前科研成果的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)進(jìn)行胚胎發(fā)育調(diào)控機(jī)制的工作，“不斷探索人類基因編程的奧秘”。
