天博刘江研究员:夫勇者,敢为天下先—新闻—科学网

编者案:刘江有一颗纯真、专一、猎奇的心。他守本身的心,如青灯黄卷伴更长,花落银釭午夜喷鼻。又见刘江,10年前的笑脸,仍挂于行路人脸上,纯真夸姣;10年前的冲动高兴,已经化为脚下踏结壮实的路。

摄影/刘孜铭

乘电梯登上中国科学院北京基因组研究所的年夜楼,穿过年夜厅最中心宽敞的研究生办公区域,即可以径直来到与之雷同的中国科学院年夜学玻士生导师、中国科学院北京基因组研究所研究员刘江的办公室。走进门,墙上一幅《细胞(Cell)》杂志封面图惹人留意,这是这幅封面于这面墙上吊挂的第十个年初。2013年,刘江领导的团队于DNA甲基化的遗传范畴中取患上的冲破性进展被顶流期刊《细胞》收录,并当选为封面文章。这也是《细胞》上揭晓的第一篇所有通信作者以及第一作者都是中国人的封面文章。

这只是刘江以及他的团队于这一科研范畴开拓疆土时捧患上的第一座奖杯。自2013年至今,刘江已经经以通信作者的身份于《细胞》以及《天然(Nature)》上揭晓了5篇文章。2021年刘江得到教诲部高端人材规划特聘传授称呼,又在次年得到了中国科学院年夜学(如下简称 国科年夜 )颁布的领雁金奖。然而这些声誉加身却并未让刘江这支 芒刃 变钝,他以对于科学研究的猎奇初心为砺石,十年如一日地打磨着本身的剑锋。

夫勇者,敢为全国先

我有一个习气,会时常静下来反思,本身做的工作是真正想做的吗?是真正有价值的吗?有无于追名逐利?是否是为相识决感乐趣的科学问题?是否可以或许办事在人类?这些工作的价值,在我眼里是比于《天然》《细胞》上揭晓文章要更年夜!

2009年,刘江回国,那年他34岁,风华正茂。从美国回北京的第二个礼拜天早上,他就骑着自行车去找屋子,当晚就签了买房和谈,完全于北京安家,以后马上睁开研究事情。刘江深知,热点范畴的科研事情,每一一分一秒都弥足贵重,容不患上他半点怠慢。

刘教员是一个对于科学有着执着寻求的人。 师从刘江的研究生姜珊说道, 他老是说 要做就做他人做不了的。 对于在刘江来讲,根蒂根基科研问题一直挑逗着他的猎奇心,刚回国的他所面临的,即是表不雅遗传信息怎样跨代遗传的问题。

表不雅遗传是于不转变DNA序列的环境下,可随细胞破裂不变连结的调控基因表达的体式格局。新近科学家们始终以为DNA中碱基序列就是编码遗传物资的独一决议要素,生命勾当就像计较机运转软件同样不变而精准 DNA序列信息转录为RNA然后表告竣卵白质 这套软件体系会从怙恃身上间接遗传给子女。然而自上世纪80年月起,一些遗传学家发明基因组一些功效的转变其实不触及DNA序列的变迁。惹起这些变迁的就是表不雅遗传信息,包孕DNA甲基化。

DNA甲基化近似在基因表达的开关,虽然DNA序列并无发生变迁,可是因为甲基化状况会影响转录因子以及DNA份子的联合,从而影响基因的转录表达,是以也会对于生命勾当孕育发生影响。由于这类份子层面的变迁间接呈现于DNA份子上,以是也许可以间接遗传给儿女。于这个料想的鼓动下,刘江以及学生当即全身心投入到斑马鱼的DNA甲基化图谱试验中。

咱们是全世界最早举行表不雅遗传基因组跨代遗传研究的团队之一,虽然斑马鱼作为模式生物布局很简朴,但究竟这种试验之前没有人做过。以是最先时,年夜部门试验都因此掉败了结的。 几年的时间里,刘江的试验记载本上记满了 掉败 二字。

可是,运气之神总甘愿答应垂青那些勇于披荆棘的勇者。功夫不负有心人,2012年,刘江团队发明精子的DNA甲基化图谱被完备地遗传给子代胚胎,而卵子的甲基化图谱于细胞破裂历程中被稀释而丢弃。该研究展现了DNA甲基化于脊椎植物的跨代遗传以及初期发育重编程的纪律 这是足以改写教科书的庞大发明!他把每一个学生都拉到办公室,载歌载舞地给学生讲这个庞大发明,讲他的思维逻辑,讲这一发明的意思。2013年,《细胞》杂志上登载的这篇封面文章让刘江一举成名。

有了这几年的经验堆集,刘江以及团队百战百胜,又霸占了哺乳植物模子中子代甲基化图谱继续以及重编程的纪律。这些事情结果的揭晓,引领了国际上对于发育历程中,表不雅遗传信息继续以及重编程纪律的研究。 这些研究都是从零最先的,能发明甚么,一最先底子不成能知道。 刘江笑着回忆肇始阶段的阵痛。

刘江并未止步在此,于全新的科研范畴开拓疆土的同时,他将眼光转向现代医学:表不雅遗传信息的重编程纪律,可否造福在人类呢?

夫仁者,己欲立而立人

使用试管婴儿技能举行辅助生殖始终都是不孕不育患者的首选方案之一,然而乐成率每每不到三分之一,以至许多患者需要反复举行试管婴儿胚胎培育以及植入,妊妇每每要蒙受身体上的伟大疾苦。纵然是胚胎植入乐成,而且出生,也尚有5.6%的婴儿具备天赋缺陷,这份不幸以至将终身陪同孩子以及怙恃。

2021年,一家名为 女娲生命 的公司悄然呈现。它带来了全新一代的试管婴儿胚胎筛选技能 PIMS 。 PIMS 的全称为胚胎植入甲基化筛查技能(pre-implantation methylation screening),是一种全新的、基在表不雅遗传学举行胚胎植入前筛选的技能。许多人其实不知道, PIMS 技能问世暗地里,是刘江研究员所率领的团队十几年来对峙不懈攻坚的成果,他们终极乐成将这项科研结果转化为切实造福人类的运用产物。

这项技能可以针对于体外造就阶段的胚胎细胞举行查验,经由过程检测胚胎中全基因组DNA甲基化图谱,从甲基化状况及染色体倍数两个维度同时评估胚胎的发育品质,从而告诉大夫哪些胚胎更合适移植,更有可能降生出康健的婴儿。

之前试管婴儿可能移植3次至4次才气乐成,使用 PIMS 技能后可使效率提高一倍。说起 PIMS 技能时,刘江锐利的眼光中刹时溢满自豪之情, 有许多当前技能没法筛选出的出生缺陷,能经由过程 PIMS 技能发明,从而有用降低试管婴儿中出生缺陷的比率 。借助在 PIMS 技能,试管婴儿的胚胎单次移植乐成率,可以从以往的低在40%提高到70%,给有数巴望康健子女的家庭带来了福音。

于哺乳植物模子上年夜获乐成以后,刘江以及团队意想到人类孳生历程中或许存于着相似的遗传纪律,而DNA甲基化每每与浩繁遗传疾病或者者胚胎发育问题间接相干,是以假如可以或许成立起人类胚胎的DNA甲基化图谱,并将之运用在胚胎查抄之中,也许可以或许显著提高胚胎康健的概率。

举行到人类胚胎的时辰真的是赶上了很是年夜的坚苦。 刘江如今提起那段最艰巨的履历,已经然再也不眉头紧锁 不像斑马鱼、小鼠或者者其他试验生物,试验职员可以经由过程多提取胚胎细胞来提高DNA份子的数目举行甲基化查验, 而人类胚胎检测实验最年夜的坚苦,于在咱们只能提掏出此中的1至3个细胞来举行检测。由于剩下的胚胎要移植回妈妈的子宫,取的细胞数目越少,对于胚胎的影响越少。这也就象征着单细胞级另外全基因组甲基化建库难度很是年夜。

刚最先举行检测的时辰,咱们测了几百个样本全数都掉败了,彻底测不出任何有效的信息。以后,咱们花了很永劫间来寻觅缘故原由。 面临样本信息沉没于噪声中的难题,刘江的第一个学生李国强率先发明了盲点: 会不会咱们测到的都是细菌的DNA? 刘江立刻意想到,以往的试验中,因为试验样本量充足年夜,纵然从试验情况中混入了一些细菌也不太会影响终极的检测成果,但只要一个细胞的人类胚胎则大相径庭。因而他迅速采纳办法,使用了灭菌更为完全的试验平台,并于整个检测步伐中都尽可能防止细菌的混入,终究解决了单细胞DNA甲基化建库的技能难题。

领导团队不停攻坚、解决试管婴儿技能难题以及根蒂根基科研问题之余,刘江也潜心任教,不停造就新生为研究团队注入鲜嫩血液。自刘江回国任教以来,他造就的硕士生、玻士生约有20人,此刻已经有6人建立了本身的研究团队,李国强此刻也已经是北京年夜学生物医学前沿立异中央研究员。

虽然卒业多年,但我从未以及刘江教员断了接洽,此刻也常常会以及刘教员会商一些课题以及家长里短,咱们就像是伴侣。 此刻李国强本身带学生也是如许。他还记恰当时刘江刚做玻士生导师时不知道怎样以及学生相处,就会找他聊怎么成立一个精良的师生瓜葛。课题上指点迷津,课下更可能是一种伴侣瓜葛,这点让他受益良多。 这是一种师承。

夫智者,千里之行不忘初心

韶光飞逝,刘江回国已经有12个年初,领导团队揭晓了几十篇文章,可是一直挂于办公室墙上的,却只要2013年的第一篇封面文章图。 虽然再揭晓文章时依然会很兴奋,但简直不会像之前那末高兴了。 刘江看了一眼墙上的封面图片, 我再也不把发一流的文章看患上那末重了,我更在意的是科学的价值以及意思。

纵然方针明确,刘江也没法防止苍茫期的困扰,如一叶障目不见泰山,拘泥在一个趋在无穷小的 我 ,也让他旁皇过。两三年前,刘江感觉本身做的一些事是套路式或者者范式,又恰逢 PIMS 技能的前驱结果亟须转化,他不能不破费年夜量时间奔忙在病院以及企业。

年青的时辰科研豪情高涨,并且可以诚心诚意投入,累了也能够间接睡到天然醒,能躺于床上天马行空隙想象。 跟着对于外团队互助逐渐增长,刘江面临的也再也不只是纯真的基因世界, 有时你会被许多的世俗好处腐蚀失,让你掉去斗志,你患上把本身掰回来。以是必然要不忘初心。

纵然事件纷纭,刘江也不忘他所寻求的自由。 咱们寻求医学的前进,为的是不受疾病困扰;成长长途交流手腕,为的是降服间隔带来的隔膜。也就是说咱们寻求科技的前进,素质上是为了挣脱天然界对于咱们的束厄局促,获取精力以及身体上的自由。 科学研究对于在刘江来讲,比起一份事情,更像是一种放松手腕,于这里他可以自由徜徉于基因的海洋中,以敏锐的直觉洞悉遗传历程中的繁杂机理。

刘江也想将于这个基因世界里的所思所想教授给学生们,就如2013年那样载歌载舞地给学生讲他的庞大发明,讲他的思维逻辑,讲这一发明的意思。

夜晚,国科年夜玉泉路校区,一间不年夜的教室里,刘江正于给十几论理学生授课,那一格窗户从外面看去,于黑夜中十分敞亮。刘江正讲到斑马鱼的性别决议与性别分解机制: 咱们经由过程这个图表可以很较着地发明DNA甲基化对于在斑马鱼性别是有影响的,但它是经由过程甚么路径决议性别?咱们又应该于哪些方面去不雅测可能存于的效应来证实咱们的料想呢?效应由哪些基因酿成的?历程机制又是甚么?需要怎样设计后续试验?于哪些方面寻觅哪些谜底?

刘江一连串的发问像是对于面前堕入遐思的学生们,又像是对于本身。他的双眼于领导学生思索的历程中开释着脑筋飞快运行的光线,语调也饱含高兴地上扬。沿着思维的线路带着学生们推出终极成果时,他又满意地豁然放松,恢复到暖和文雅的样子。

这类专一执着的神志,于他的学生看来老是常态。刘江常常告诉学生: 你一旦决议做甚么事,就请勿想太多,不克不及摆布摇晃,只有你执着坚定地做,再年夜的坚苦都能降服,方针总能实现。

违灯以及月就花阴,已经是十年踪影十年心。与10年前的斗志昂扬比拟,此刻的刘江头上多了几丝鹤发,眼里更多了一份坚定。不声张,不鼓噪,不争取,纯真地享受心田的纯净以及清冽。心中是坦荡的,开阔的。

采访手记:

此刻间隔前次采访刘江研究员,已经经是第十个年初了。他的办�첩公室墙壁上,依然挂着那幅《细胞》封面图片,虽然颠末时间的沉淀,相框已经然泛黄。它见证了刘江于这间办公室事情的日昼夜夜,恍如感触感染到伏首案头,已经是十载青灯黄卷,萤窗苦勉旃。

再会时,刘江鬓边几丝鹤发以及眼角的细纹给他的样貌添加了几分慎重。但不曾转变的,是他锐利的眼光以及对于科研的一腔热忱,咱们仍看到他苦守着一颗纯真、专一、猎奇的心。刘江从未高歌过对于故国怎样深邃深挚的热爱,但当他决议返国时,涓滴没有牵丝攀藤。说起回国弄科研时,刘江也只是笑着说,于海内做科研更舒心,由于是为本身干事。刘江信赖每一个人最先事情都有初心,他说假如能始终坚定,就不会感应焦急,价钱是要忍耐挫折。也许正如刘江本身所描写的那样, 我的初心是摸索天然的玄妙,解决病人的痛苦,做真正有价值的事。 他说这番话时,笑患上很朴拙,很纯净,一如10年前那般。

(原标题:十年以后,又见刘江 作者系国科年夜记者团成员)

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