語音播報
“位于上海的中國科學院神經科學研究所孫強團隊,經過5年不懈努力,突破了體細胞克隆猴的世界難題,成功培育出世界首個體細胞克隆猴。這標志著中國將率先開啟以獼猴作為實驗動物模型的時代。該項成果于1月25日以封面文章在線發(fā)表在生物學頂尖學術期刊《細胞》上?!?/p>
當天,《人民日報》、中央電視臺等各大中央媒體在顯著位置報道了中科院神經所靈長類體細胞克隆猴團隊潛心研究、攻堅克難,在國際上首次實現(xiàn)非人靈長類體細胞克隆的消息。
體細胞克隆猴是中科院以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引,貫徹落實習近平總書記“三個面向”“四個率先”指示,深入推進“率先行動”計劃取得的重大原創(chuàng)成果,也是在中科院戰(zhàn)略性先導科技專項“腦功能聯(lián)結圖譜與類腦智能研究”的支持下,完全由中科院團隊獨立完成的國際重大突破。
這一成果的誕生,標志著我國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代,在國際上搶占了腦科學科技創(chuàng)新的制高點,引領了國際腦科學研究的新方向,將有力推進以我為主的“全腦介觀神經聯(lián)接圖譜”國際大科學計劃,推動腦高級認知功能研究和腦疾病研究邁上更高臺階。
一、戰(zhàn)略先導率先行動,重大改革催生重大產出
2009年,中科院神經所已經完成了研究所發(fā)展“路線圖”的階段性目標,但所長蒲慕明并不滿足:“中國神經科學界無論體量還是資源都與發(fā)達國家差距不小,要贏得國際競爭就必須敢于創(chuàng)新,開辟有特色、有意義、有價值的研究領域,引領學科發(fā)展?!?/p>
那一年,他力排眾議,用所長基金招聘了孫強及相關技術人才,建立了非人靈長類研究平臺。他判斷,只有突破非人靈長類體細胞克隆技術,才能真正解決猴子作為實驗動物面臨的一系列短板,使中國從非人靈長類資源大國轉向研究大國,建立起中國腦科學研究的競爭優(yōu)勢。
為了理順體制機制,優(yōu)化學科布局,促進重大成果產出,中科院在科研項目管理和科研團隊組織上作了戰(zhàn)略部署,啟動戰(zhàn)略性先導科技專項和“率先行動”計劃。非人靈長類研究平臺的發(fā)展正是得益于先導專項和“率先行動”計劃的實施。
2012年,瞄準世界科技前沿,中科院啟動了戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)“腦功能聯(lián)結圖譜計劃”,以推動對特定腦功能的神經聯(lián)結通路和網絡結構的解析及模擬,蒲慕明任首席科學顧問。在先導專項的支持下,非人靈長類研究平臺的建設有了穩(wěn)定保障。
2014年,《中國科學院“率先行動”計劃暨全面深化改革綱要》提出按照卓越創(chuàng)新中心、創(chuàng)新研究院、大科學研究中心、特色研究所等四種類型,對現(xiàn)有科研機構進行分類改革。作為首批啟動的卓越創(chuàng)新中心之一,“中科院腦科學卓越創(chuàng)新中心”依托神經所成立,蒲慕明被任命為中心主任兼首席科學家。2015年,為促進腦科學與類腦人工智能技術的交叉融合,中心擴容為“中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心”(簡稱“腦智卓越中心”)。
在強有力的改革舉措推動下,非人靈長類研究平臺孕育重大成果的創(chuàng)新力量得以集聚。腦智卓越中心的目標之一就是利用我國交叉學科的專長、腦疾病樣本的豐富資源和非人靈長類動物模型的優(yōu)勢,在腦科學前沿領域取得國際領先的成果。在蒲慕明的支持下,孫強團隊所在的非人靈長類研究平臺成為腦智卓越中心“十三五”期間的重點培育方向之一,重點開展非人靈長類高級認知功能模型和機理研究。
改革舉措推動非人靈長類研究平臺創(chuàng)造了一個又一個的“世界首次”:2016年,在世界上首次建立了攜帶人類自閉癥基因的非人靈長類動物模型。如今,又在世界上首次培育出體細胞克隆猴。
二、高瞻遠矚謀篇布局,科學大家引領重大產出
鮮花和掌聲,證明了中國神經科學發(fā)展的成績???0年前,這個領域還是另一副模樣。1998年,中國神經科學研究發(fā)展遭遇了瓶頸,大批優(yōu)秀科研人員選擇離開。正當中國神經科學發(fā)展舉步維艱之時,50歲的蒲慕明回到國內創(chuàng)建神經所,以期通過體制機制改革,推動中國神經科學發(fā)展。當時,蒲慕明是中科院的第一位外籍所長。
神經所建立之初,洞察國際神經科學發(fā)展趨勢的蒲慕明就設定了明確的發(fā)展“路線圖”:起步期(1999年至2004年)要有好文章在高質量雜志上發(fā)表,把神經所的體制、機制、科研文化建立起來;成長期(2005年至2010年)要有較多研究組建立國際聲譽,實現(xiàn)轉型發(fā)展;收獲期(2011年至2020年)要有重大科學發(fā)現(xiàn)、開創(chuàng)新領域并出現(xiàn)世界級領軍人物。
如今神經所的收獲得益于蒲慕明的戰(zhàn)略眼光。最初,由于靈長類研究的投入成本高、產出周期長,神經所內外不少專家對體細胞克隆猴研究并不看好,但蒲慕明仍不斷支持和鼓勵孫強團隊持續(xù)攻關。在他看來,研究非人靈長類動物模型是中國神經科學實現(xiàn)彎道超車,成為國際領跑者的唯一出路。
蒲慕明一直堅持“英雄不問出處”的求賢用人之道。他始終認為,科研人員要靠本事說話,而非靠“頭銜”說話。
當蒲慕明向正在西雙版納工作的孫強拋出橄欖枝的時候,孫強還是一位名不見經傳的大學講師,正在申請副高級職稱。當時,孫強已經在試管猴研究方面實現(xiàn)了技術突破,但因為合作團隊提供的病毒滴度不夠,轉基因猴創(chuàng)制遲遲不能成功。同時,隨著研究項目的結題,孫強繼續(xù)開展非人靈長類相關研究的科研條件也將失去。盡管他心里還一直惦記著自己熱愛并全身心投入的研究領域,但現(xiàn)實的困境逼迫他不得不考慮轉變科研方向。一個偶然的機會,孫強與蒲慕明在一次學術會議上相遇了,蒲慕明了解到了孫強多年的實踐基礎和技術水平,感受到了孫強內心強烈的科研欲望,決定把建設非人靈長類研究平臺的重任交給他。
“蒲先生給了我一個機會,讓我可以繼續(xù)研究猴子!”2009年,躊躇滿志的孫強帶著愿意跟隨他的幾名技術人員,租借了蘇州西山一個公司“淘汰”的舊猴場,快速建成了平臺。這一干,就再也沒有回頭!
三、同心協(xié)力人盡其用,團隊建設聚焦重大產出
蟄伏近十年,孫強團隊最終一鳴驚人,這得益于腦智卓越中心的支持,也得益于研究團隊的不懈努力。
這是一支不拘一格引才聚才的隊伍。世界前沿難題的重大突破需要一流的精干高效的攻關團隊。在孫強團隊,學位、出身都是虛浮之物,他們大多沒有光鮮耀目的背景,但個個“身懷絕技”,都是各項技術環(huán)節(jié)的頂尖人才,正是他們的“協(xié)同作戰(zhàn)”,使得團隊最終走向了成功。“克隆猴成功靠的就是這樣一支精誠合作、刻苦勤勞、堅持不懈、不達目的決不放棄的團隊?!逼涯矫髡f。
孫強自己就是一個典型案例。他沒有留學經歷,也沒有光鮮的頭銜,卻憑借著熱情、經驗與執(zhí)著,撐起了整個非人靈長類研究平臺。
團隊的首席獸醫(yī)王燕是一位技術員,只有高中學歷,但是她一畢業(yè)就開始管理猴舍,堅持了近十年,在訓練猴子、孕產監(jiān)測、剖腹產技術等方面都積累了豐富的經驗,這對于團隊來說是極其寶貴的。在中科院這樣高學歷人才云集的地方,沒有文憑的王燕被破格聘任為副高級專業(yè)技術崗位,團隊還不斷創(chuàng)造機會讓她進步。正是由于王燕的努力,確保了兩只克隆猴順利生產、健康生存下來。王燕也因其重要貢獻,成為本次體細胞克隆猴論文的第三作者。
這是一支創(chuàng)新方法激發(fā)才能的隊伍。科學研究中,失敗的幾率總是遠高于成功的幾率。曾經,美國俄勒岡國家靈長類研究中心的著名科學家米塔利波夫被認為是最有可能率先做出體細胞克隆猴的人,可是他嘗試了一萬五千顆猴卵,最終還是失敗了。眼前是重山關鎖的未知,身后是拮據(jù)有限的經費,于是孫強團隊另辟蹊徑,創(chuàng)新性地采用了“步步為營”的科研策略——先站穩(wěn)腳跟,再以守為攻。實驗平臺沒有那么多猴卵,他們就用其他實驗室用剩的猴卵做實驗,他們鼓勵團隊成員嘗試各種技術路徑,失敗了就換一條路,成功了就再向前挪一點,在不斷試錯中,他們離真理越來越近,最終,成功地化被動為主動。體細胞克隆猴實驗做了五年,孫強團隊失敗了五年。深深的挫敗感時常使團隊感到非常痛苦,然而這群平均年齡只有29歲的年輕人一邊承受著失敗的壓力,一邊繼續(xù)將持久戰(zhàn)打下去。孫強也經常勉勵大家,做最壞的打算,盡最大的努力。
細胞核提取和注入是實驗的關鍵環(huán)節(jié),操作越快,卵細胞受損就會越小。博士后劉真經常在顯微鏡前一坐就是一天,用比頭發(fā)絲還要細得多的針練習提取細胞核并注入卵細胞的操作。反復練習一年半后,他的技術有了顯著提升,成為了大家公認的細胞去核、注核技術當之無愧的“世界冠軍”,使得成功克隆非常重要的指標——囊胚率超越了米塔利波夫團隊。
這是一支志同道合以誠相待的隊伍。“志同道合”,是孫強經常用來形容他所帶領團隊的核心詞匯。他本人也是一個與團隊同甘共苦的“隊長”,而不是坐著發(fā)號施令的“老板”。
平臺動物房主管陸勇是一名90后,從南京農業(yè)大學畢業(yè)后不久就加入了團隊,他的同學大多在大城市寵物醫(yī)院工作,做著比他輕松幾倍的工作,掙著比他高幾倍的薪水,但他感覺自己在團隊里“找到了使命感、榮譽感和歸屬感”,因為他們從事的是國際最前沿的研究,而團隊帶頭人孫強也真正關心他們的成長。
當然,團隊建設也并非一帆風順。平臺最緊張的時候只剩下七個人,但孫強堅持不招不適合平臺發(fā)展的人?!八麄円纳罟ぷ鞔觯夷軡M足就盡量滿足,不能滿足我也如實相告,如果他想走我也不攔著?!睂O強說。他能理解每個人個性不同,非人靈長類研究平臺不可能對所有人都合適,不過凡是愿意留下的,孫強都會想辦法穩(wěn)定軍心,給他們施展抱負的空間。
四、不忘初心科技報國,創(chuàng)新文化培育重大產出
習近平總書記視察中科院時強調,具有強烈的愛國情懷,是對我國科技人員第一位的要求。
蒲慕明對中西方科學家的培養(yǎng)方式有著深刻理解,他希望在神經所推動建立新的科學文化,培養(yǎng)傳承中國傳統(tǒng)價值觀的知識分子。在他看來,我國科研工作者應該有忘我精神,更要有中國傳統(tǒng)知識分子“先天下之憂而憂,后天下之樂而樂”的情懷,以科技成果報效國家。
科技報國,他們瞄準重大科學問題。在蒲慕明的帶領下,神經所支持科研團隊探索符合國家戰(zhàn)略發(fā)展方向的創(chuàng)新性重大科學問題,強調所有科學家都應將精力集中在最重要的科學問題上,不允許盲目申請經費,不能簡單地“盡快出文章”。正是因為瞄準了重大科學問題,才促使非人靈長類研究平臺建成、完善,出好成果、出大成果。
根據(jù)國際神經科學研究現(xiàn)狀,特別是西方國家對于使用非人靈長類的眾多限制,神經所建立了非人靈長類研究平臺,包括在食蟹猴、恒河猴和狨猴上開展行為學、生理學以及轉基因等研究的設施。他們成功建立了若干個轉基因非人靈長類動物模型,還引入了性成熟快、生命周期短的狨猴,使其成為開展神經退行性疾病的理想動物模型。正因如此,神經所才得以兩次成功從德國、南非引進200只狨猴,成為國內第一個有資質利用狨猴從事科學研究的機構,對整個中國非人靈長類研究工作起到了推動作用。
科技報國,他們在清貧寂寞中追求創(chuàng)新。體細胞克隆猴需要經費、需要技術、需要設備,最開始時孫強沒有任何一樣占優(yōu),但他有的是堅持。他們開源節(jié)流一點點拼湊出有限的資源。有時候他們和神經所的老師合作,一階段實驗做完會剩一點猴卵,他們從不浪費,收集起來讓團隊成員再做一次實驗。
在非人靈長類研究平臺,十幾個人要照顧上千只猴子,每年完成近千例手術、接生五六十只猴子,每人每周至少1個夜班,所有人都要做到一專多能,大家沒有周末、少有假期,經常四五個月沒有個人時間。孫強與家人長期兩地分居,從零開始建設平臺,摔斷了鎖骨都因為擔心實驗而推遲了手術,手術完成后又馬上回到工作崗位。在遠離市區(qū)的蘇州西山小島上,他們互相鼓勵、從不叫苦。
科技報國,他們建立起強大的創(chuàng)新自信。當眾多人或為了接觸最前沿知識或為了“鍍金”,選擇去國外深造或工作時,孫強帶領一撥人不為所動,抱定研究“大問題”的信念,把自己最黃金的年華奉獻給了中國的創(chuàng)新型國家建設。做最前沿的研究,意味著他們行走在神經科學的“無人區(qū)”,冒著很可能失敗或很長時間沒有成果的風險。神經所不斷創(chuàng)新運行管理和評價激勵體系,為中國神經科學家提供一個立足本土發(fā)展、參與國際競爭的環(huán)境。
他們通過有組織的合作形成具有獨特優(yōu)勢的研究團隊,對本領域還未取得突破的研究方向進行聯(lián)合攻關,定期探討新的重要科學問題,建立互利共進的合作關系。神經所專門拿出一部分穩(wěn)定支持經費用于獎勵真正合作、新穎、獨特、有潛力實現(xiàn)重大突破的研究課題。非人靈長類研究就是神經所通過穩(wěn)定支持,重點布局、具有獨特優(yōu)勢的研究領域之一。
體細胞克隆猴研究蟄伏十年、一鳴驚人的背后,是科研院所不忘初心、牢記使命、科技報國的擔當,是科研團隊開拓創(chuàng)新、敢為人先、不斷進取的自信,是科研人員十年如一日、執(zhí)著堅守、砥礪前行的精神,而這一巨大的成功也是對他們團隊、對中國神經科學發(fā)展最大的褒獎和鼓舞。未來,他們將進一步瞄準世界科技前沿,挑戰(zhàn)攻關重大科學問題,力爭以基礎科研的重大突破引領帶動戰(zhàn)略產業(yè)升級和發(fā)展,為建設創(chuàng)新型國家和建設世界科技強國做出應有的貢獻。
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