来源:【人民日报中央厨房-民生无小事工作室】
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陈雪霁
中共中央政治局常委、国务院总理李强8月20日在北京调研生物医药产业发展情况。李强首先来到昌平实验室,听取有关重大疾病诊疗技术和设备设施研发进展汇报。李强指出,要在生物医药这条新赛道上跑出加速度,必须加大科技创新力度。希望大家锚定国际前沿和重要领域,重点围绕新靶点、新化合物、新作用机理等,集中协同开展科研攻关,多产出重大原创性成果,多培养生命科学领域高端人才。
昌平实验室主任、中国科学院院士谢晓亮倍感振奋,“国家实验室作为科技创新的核心载体,承载着实现引领性创新的重大使命,是我国在全球科技竞争中抢占制高点的关键平台。如何在生命科学领域产出原创性成果,我们深感使命在肩。”
谢晓亮是国际著名生物物理学家、化学家,单分子生物物理化学、相干拉曼散射显微成像和单细胞基因组学的开拓者之一,在新兴交叉学科和领域作出了创造性贡献。
谢晓亮自小在北京长大,从北大化学系本科毕业后,赴美留学、工作30多年,一直心系祖国。2018年,他放弃哈佛大学终身教授职位回国,担任北京大学李兆基讲席教授,带领一手创立的北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)逐步成长为国际重要生物医学研究中心。
今年,BIOPIC已经成立15年,产出了一系列具有国际领先水平的原创性成果,为国家生命健康事业作出了积极贡献。
在谢晓亮所研究的生命科学领域里,分子是构成生命的基本单位。分子振动、旋转、反应,引发生命内在的微光,导致生命过程的奇妙。谢晓亮的人生轨迹,也如分子一样,不断穿行往复,最终回到原点。其间,通过与其他分子的相互作用,聚合取之不尽的能量,不断发扬光大。
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谢晓亮
放弃哈佛大学终身教职,与北大“再续前缘”
谢晓亮的父亲谢有畅、母亲杨骏英皆为北京大学化学系教授。从小生在北大、长于北大的谢晓亮,1984年从北大化学系本科毕业。当时,中国的科研远远落后于世界一流水平,为此,谢晓亮前往美国求学深造。
1998年,凭借把单分子显微技术应用于酶学研究的开创性工作,谢晓亮获得了哈佛大学化学与化学生物系终身教职,成为中国改革开放后哈佛引进的第一位来自中国大陆的终身教授。
2001年,谢晓亮受邀回北大作报告,并被聘为化学与分子工程学院的客座教授。“从此我与北大正式‘再续前缘’。”谢晓亮说。
在那趟回国以后,谢晓亮在北大结识了两位志同道合的学者苏晓东和黄岩谊。后来,两人与谢晓亮共同创建“生物动态光学成像中心(BIOPIC)”。
2018年底的那个冬天,是谢晓亮的艰难时刻。他决定结束在哈佛大学20年的教职生涯,全职回到母校北大,担任北大生物医学前沿创新中心的负责人。这本来是一个充满希望的喜悦时刻。
然而,就在他回国后与哈佛大学约定的一年过渡期内,美国启动了“中国行动计划”,谢晓亮被列入调查名单。他剩余的科研经费被冻结,还被勒令立即开除所有博士后。
“这些年轻人倾注心血的项目还没有完成,合适的工作还没找到,怎么可以骤然解雇他们?”谢晓亮无法接受。情急之下,他甚至打算拿出个人积蓄,用来支持自己的博士后们完成项目。幸运的是,一位好友雪中送炭,帮助谢晓亮的实验室得以维持到预定时间。
让谢晓亮揪心的事不止这些,回国时在波士顿机场登机口,他的手机和电脑被扣留了。经过长达4个月的法律周旋,他被证无辜,没收的手机电脑也最终得以返还。但在此之前,他只能在北京通过网络参加自己最后3名哈佛博士生的毕业答辩。
3名博士之一的曹云龙跟随谢晓亮一起回国,他也是谢晓亮在哈佛培养的30名博士生里唯一跟他回北大工作的。
“中国梦”是深埋在每个中国人心底的情愫
BIOPIC,英文原意为“人物纪录片”。而在北京大学,它承载着更为深厚的内涵——由谢晓亮主导成立的北京大学“生物动态光学成像中心”(Biodynamic Optical Imaging Center,BIOPIC),经过15年的发展,成为如今的“生物医学前沿创新中心”(Biomedical Pioneering Innovation Center)。
2009年,谢晓亮和中科院化学所的方晓红一起组织了以“生物体系中的单分子成像、光谱及操纵”为主题的第355次香山科学会议。
这次会议请来了单分子领域大部分的国际顶尖专家以及中国的专家学者,他们都高度评价了单分子技术在生命过程研究中的重要意义。
就在这一年,谢晓亮与苏晓东、黄岩谊正式向母校北大提出申请,希望建立北京大学生物动态光学成像中心。学校立刻给予了大力支持,时任常务副校长林建华去美国时专门在伯克利与谢晓亮会面,恳切地说,北大需要他这样的人回来。
“我意识到祖国的科研环境已经今非昔比,也许我能在北大为国家贡献自己的绵薄之力。”谢晓亮说。
2010年12月,BIOPIC正式挂牌成立,致力于以技术驱动为核心,打造多学科交叉的国际一流生物医学研究中心。谢晓亮告诉同事,BIOPIC要发展和利用最新的生物光学成像和DNA测序技术,通过跨学科研究来促进生命科学的发展。“具体来讲,我们要发展的技术是活体内单分子检测、超高分辨率成像、无标记光学成像和新一代DNA测序技术。”谢晓亮说。
普通显微镜就像老花眼,只能看个模糊影子,BIOPIC的超高分辨率成像技术,能给细胞拍“超清写真”,看清生命的每一个零件;传统研究给细胞染色观察,就像为了看树根把整棵树砍倒,BIOPIC的无标记成像技术则用激光给细胞“做B超”;传统测序像把细胞自带的DNA“密码书”撕碎又混在一起,BIOPIC的单细胞测序技术则像给每本书单独编号解码……谢晓亮和BIOPIC要做的事,就是把生物学变成一门更加精确、数据丰富的科学。
星火在此燎原,一名又一名科研人才从世界各地汇聚于此。BIOPIC起家的地方,被称作“小白楼”,是一栋由黄岩谊教授精心设计的预制板楼,面积不大,却极其精致,方便交流。小白楼的第一个新年致辞里,谢晓亮说:“我想,‘中国梦’是深埋在每个中国人心底的情愫吧。”小白楼,正是梦开始的地方。
“我至今仍然记得自己那天抱着第一例‘MALBAC婴儿’时内心的那份激动,是我科研生涯中最有意义的瞬间”
人类基因组计划于2003年圆满收官,成为人类历史的里程碑。此项目当时耗资30亿美元,中国的贡献却只有1%。直到2006年新一代测序仪的出现把DNA测序的价格“打了下来”,让每个基因组的成本降到约1000美元。
见证了这场技术革命的谢晓亮,意识到了基因测序技术的应用前景。2011年,谢晓亮与博士生Peter Sims、博士后Will Greenleaf、博士后段海峰共同发明了一种新的DNA测序方法——“DNA荧光产生测序”。不同于市面上的测序仪,谢晓亮团队的荧光信号不是一开始就有,而是在反应完成后才产生,这种化学方法比较简单,耗材也会更便宜。
黄岩谊与谢晓亮在BIOPIC继续开发这项荧光产生测序技术,得到了北京市科委和科技部的大力支持。经过10多年的磨炼,这项技术有望将人类测序成本降到“白菜价”。
在潜心研究新的DNA测序方法的同时,谢晓亮的研究团队还主导了另一个技术革命——单细胞基因组学。“你给我一个人的细胞,我就能告诉你它的基因序列,精确度高,覆盖率大。”2009年,谢晓亮在哈佛大学启动了这项新课题,最终在《科学》杂志上发表了“多重退火环状循环扩增技术(MALBAC)”的文章。
这项技术也将谢晓亮引向与北医三院(北京大学第三医院)生殖医学专家乔杰的合作——在生殖医学上展现出重要的临床价值:能应用于试管婴儿植入前胚胎筛查,从而避免单基因遗传病传给新生儿,避免听天由“命”。
2013年初,一封来信引起了谢晓亮的注意:一位患有遗传性多发性外生性骨疣的男士,从小到大每隔3到5年就要动一次大手术,检查显示该致病基因来自父系遗传。为了有个健康的孩子,夫妻俩四处求医无果,从朋友那儿听说了MALBAC技术后,径直找了过来。很快,这对夫妻便成为乔杰临床试验的1号病例。
2014年9月19日,世界首例“MALBAC婴儿”在北医三院诞生了,是个女孩。谢晓亮赶去看望宝宝,她一声都没有哭,还一直对这位伯伯笑眯眯的。谢晓亮抱起孩子,心中激动万分。
“我至今仍然记得自己那天抱着第一例‘MALBAC婴儿’时内心的那份激动,是我科研生涯中最有意义的瞬间。”谢晓亮说。
中国第一例试管婴儿由乔杰的导师张丽珠在北医三院接生,当时她比世界第一例试管婴儿晚了10年,而“MALBAC”技术则让中国实现了从跟跑到领跑的跨越。他们没有改变基因,只是筛选了健康的基因,让孩子们避免可能的先天疾病。为此,谢晓亮成为第一个荣获Albany Prize(美国生物医学最高奖之一)的华人科学家。
去年,这个小姑娘度过了10岁生日,谢晓亮和乔杰都前去为她庆祝。孩子爸爸写了篇文章,回忆一路走来的幕幕往事。读着读着,谢晓亮泪盈于睫。
“当下是身为中国科学家最幸运的时代,也是国家最需要科学家作贡献的时代”
从全职回国工作到现在,谢晓亮已度过7个年头。
中国的高速发展,成就了科研人员的“黄金时代”。千禧年初,第一次受邀回国的谢晓亮漫步中关村,眼看着童年熟悉的平房胡同被高楼大厦取代,他惊讶又震撼。谢晓亮刚从波士顿回北京时,北京的雾霾还比较严重;现在则常见蓝天白云,让他心情愉快。
有一段时间,谢晓亮每年都要往返北京和波士顿20多趟,时差一片混乱,经常疲惫不堪,生活的规律和重心被打翻,他知道,自己早晚得选择一边。
成立于2010年的北京大学生物动态光学成像中心,利用最先进的生物成像和基因测序手段,从事生命科学和医学基础研究。2014年5月4日,习近平总书记来到这里,观看多媒体演示,了解胎儿遗传疾病筛查、癌症早期诊断等新技术研究应用的情况,并通过显微镜观看动物卵细胞受精和极体细胞提取过程。习近平总书记勉励科研人员刻苦攻关、勇于创新。
习近平总书记的勉励,吸引了大批科学家投入北大科研一线。2016年,BIOPIC入选北京市教委的高精尖项目,也加快了谢晓亮全职回国的步伐。
谢晓亮回国后不久,新冠疫情发生。谢晓亮与多位专家交流后,意识到自己的专长“单细胞基因组学”能快速找到高效新冠中和抗体并在体外大规模生产。他立刻与佑安医院展开合作,团队在3个月内找到了高活性新冠病毒中和抗体——这是高通量单细胞组学技术首次成功应用于人源抗体的筛选。只是,这次的抗体药物同其他厂家的一样,很快被新的变异株特别是奥密克戎所逃逸。
2020年10月,昌平实验室挂牌成立,是第一个聚焦生命科学的国家实验室,谢晓亮被任命为主任。BIOPIC的一批科学家也在那里兼职。其中曹云龙带领谢晓亮的学生们在昌平实验室发展出一种新的底层技术,最终成功筛出广谱强中和能力的抗体SA55,由科兴生产成药,至今还没有被逃逸。虽然谢晓亮第一次制药未能赶在疫情最紧迫时通过审批,但SA55挽救了许多老年患者的生命,最关键的是他们知道了如何应对下一次大流行。
至今,BIOPIC已孕育出7家高科技企业,有些已成为国际国内相关领域的引领企业,为人民健康作出了直接贡献,万名MALBAC婴儿在全球诞生。15年来,BIOPIC走出两位中科院院士、一位医科大学校长、一位国家实验室主任,培养的毕业生中有约60位成为大学教授。今年,“谢组”毕业了4位博士,与自己在北大求学时的情况相比,谢晓亮无比感慨:“现在的同学们生逢其时!”
在中国做出世界领先的工作,体会到造福人类的感觉,谢晓亮感到喜悦:“当下是身为中国科学家最幸运的时代,也是国家最需要科学家作贡献的时代。”个人的轨迹或许微小如分子,但当其振动与国运同频,便能激荡出时代的光芒。
原文刊载于2025年第18期、9月1日出版的《民生周刊》杂志
原标题:《“为国家贡献自己的绵薄之力”》
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