文 |?《中國科學報》記者 胡珉琦
13年前，博士畢業(yè)不久的張國捷胡子拉碴、風塵仆仆，在丹麥、英國、德國、西班牙、美國滿世界跑。為了發(fā)起萬種鳥類基因組計劃，他“游說”科研團隊跟他合作。同事驚嘆于他練就了去任何地方不用倒時差的本事。張國捷卻笑說，是他體質(zhì)如此。
(相關(guān)資料圖)
從申請第一筆項目經(jīng)費失敗，直至2014年收到《科學》編輯部邀約，以專刊形式一次性發(fā)表了8篇關(guān)于鳥類生命演化譜系及比較基因組學的研究論文，張國捷花了4年時間，和另兩位負責人一起，讓這個大型的比較基因組學國際合作項目走上正軌。
2023年6月2日，浙江大學生命演化研究中心教授張國捷和中國科學院昆明動物所研究員吳東東主動出擊，再次向《科學》編輯部“要”來了一本研究專刊，一次性發(fā)表了8篇論文。同時，另有3篇論文在《科學進展》《自然-生態(tài)與演化》上刊登。
《科學》?？饷?。張國捷團隊供圖
這一次，他們共同發(fā)起的是一項靈長類基因組計劃，并組建了國際靈長類研究聯(lián)盟。2018年至今，合作團隊共分析了14科38屬共50種靈長類動物的基因組數(shù)據(jù)，涵蓋了靈長類動物的各主要類群，并在多個方面積累了多項成果。
張國捷平時話不多，卻極有主見。他并不是典型的“社?！?，卻總喜歡拉一幫國內(nèi)外科學家聚到一起“搞事業(yè)”。
他在接受《中國科學報》專訪時說：“我們的視野所及，決定了我們對于客觀世界的理解，而我們所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模和挖掘數(shù)據(jù)的能力，決定了人類視野的邊界?！?/p>
張國捷查看黑猩猩標本。受訪者供圖
兩次組織《科學》?？?/strong>
《中國科學報》：
為什么要發(fā)起靈長類基因組計劃，組建國際靈長類研究聯(lián)盟？
張國捷：
這個項目是2018年我和吳東東一起發(fā)起的，當時我在昆明動物所擔任客座研究員。昆明動物所一直把靈長類基因組研究作為一個重點研究方向，原因是靈長類演化問題是人類演化過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)。
我們的基因組既含有人類演化過程中產(chǎn)生的獨特變異，也保留了靈長類漫長演化過程中塑造而成的遺傳背景。通過比較基因組，不僅能夠回答包括人類在內(nèi)的靈長類物種如何起源，而且可以詳細刻繪我們身上每個基因、每個堿基的演化過程和變異模式，從而為理解人類創(chuàng)新性狀和疾病發(fā)生的機制提供許多重要借鑒。
雖然國內(nèi)外有不少團隊在做靈長類演化相關(guān)研究，但始終缺乏更大尺度的比較分析。尤其在國內(nèi)，靈長類物種資源并不豐富，大量樣本分布在非洲、南美，有些物種非常罕見。因此，我們需要組建國際聯(lián)盟合作產(chǎn)出和共享這些基礎數(shù)據(jù)資源。
《中國科學報》：
《科學》為什么會推出這樣一本?？?，是編輯部策劃的嗎？團隊經(jīng)歷了怎樣的投稿過程？
張國捷：
圍繞重大科研主題出版?？?，是《科學》《自然》這些雜志的傳統(tǒng)。這些主題往往需要通過多學科交叉的綜合視角展開研究。
?？袃煞N組織途徑，一種是由期刊編輯部發(fā)起，他們經(jīng)常會在一些重要的國際會議上尋找、追蹤這類主題。2014年鳥類項目?？?，就是編輯找的我們；還有一種是像這次一樣，是研究團隊在完成項目分析工作之后，主動聯(lián)系了《科學》編輯部，編輯部一次將全部12篇論文送審，最終被接收了8篇。整個過程歷時一年多。
目前國內(nèi)還比較缺乏這種主導運作大型國際合作項目的意識，對國際期刊這種研究?？牟僮髂Ｊ娇赡懿惶煜?。
《中國科學報》：
2010年你博士畢業(yè)，當時想要發(fā)起萬種鳥類基因組計劃，一開始申請項目經(jīng)費遇到了很大的困難。再次發(fā)起這樣一個國際合作項目，能得到足夠的支持嗎？
張國捷：
現(xiàn)階段，這類課題的主要科研經(jīng)費來源還是以各個團隊獨立申請為主，自下而上湊在一起合作，比較松散，缺乏國家層面有組織、有規(guī)劃的項目運作。
其實，目前在國際上有不少大型的基因組計劃，都是從各國官方層面來推動的。比如美國的哺乳動物基因組項目，英國的達爾文生命之樹項目，還有德國、澳大利亞等也有類似的研究項目。
從國家戰(zhàn)略角度看，收集物種基因組資源是非常重要的。這就像一個礦藏，誰先產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，誰就有挖掘這些數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)和主導權(quán)。
張國捷（中）組織鳥類研究聯(lián)盟會議。受訪者供圖
對不同學科重要性排序沒意義
《中國科學報》：
在數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究大勢下，到底是數(shù)據(jù)優(yōu)先還是問題優(yōu)先？
張國捷：
如果認為基因組研究只是做基因測序，把一堆生物學數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)學數(shù)據(jù)，再用數(shù)據(jù)模型去尋找規(guī)律，然后就能解釋一些現(xiàn)象，這是對大數(shù)據(jù)科學狹隘的認識。
一項真正好的比較基因組學研究，一定是帶著演化生物學的問題或者假說出發(fā)的?，F(xiàn)在基因組學科領域的數(shù)據(jù)產(chǎn)出能力很強，但挖掘數(shù)據(jù)的效率和能力還有待加強。一個關(guān)鍵因素就在于，能否在研究伊始就清晰地知道項目要解決的核心科學問題是什么。
這就要靠研究人員不斷積累多學科知識，知道從哪里尋找問題，采集什么樣的新數(shù)據(jù)，并且能夠在問題和數(shù)據(jù)之間建立關(guān)聯(lián)。
《中國科學報》：
現(xiàn)在有觀點認為，分子生物學是絕對強勢的學科，而傳統(tǒng)的古生物學、行為學、生態(tài)學在基因組時代越來越邊緣，你怎么看待這種學科間的“競爭”？
張國捷：
你說的競爭多是在爭取資源分配時提到的現(xiàn)象。如果我們系統(tǒng)完整地看待任何一個生物學現(xiàn)象，分子生物學所帶來的機制發(fā)現(xiàn)和演化生物學所探討現(xiàn)象出現(xiàn)的歷史過程和動因同等重要。
演化生物學具有很強的交叉學科屬性。在我們的項目中，往往是綜合了計算科學、生態(tài)學、古生物學、地質(zhì)學、生理解剖學、分子細胞生物學、基因組學、數(shù)理統(tǒng)計及醫(yī)學等多個學科領域的。
交叉研究想要真正做得好，最關(guān)鍵的一步是要共同凝練出核心的科學問題。我們看到任何一個生物學現(xiàn)象，都必須思考兩個維度的問題，一個是這種現(xiàn)象是如何發(fā)生的，比如是由哪些基因來調(diào)控的；另一個是為什么會發(fā)生，回答這類問題就必須追溯它的演化歷史，探討其規(guī)律。
這次?？杏幸豁椃浅Ｆ恋墓ぷ鳎怯晌鞅贝髮W齊曉光教授團隊主導的，而這個團隊一直是做靈長類行為學研究的。
這項研究是從亞洲葉猴為什么會具有家庭、家族、氏族等不同組織層次的重層社會，這樣一個核心問題出發(fā)的。通過比較基因組學、化石證據(jù)，并結(jié)合古氣候地理，還有細胞生物學實驗的驗證等，發(fā)現(xiàn)寒冷可能促進了代謝與神經(jīng)系統(tǒng)的重塑，不僅提高了撫育能力，還加強了社群個體間的凝聚力，從而為更大、更穩(wěn)定的社會提供了生理基礎。
要完成這樣一項出色的交叉學科研究，離不開各個學科同步協(xié)作，對不同學科重要性進行排序沒有意義。
國內(nèi)缺乏演化生物學視角
《中國科學報》：
一年前，你放棄丹麥哥本哈根大學終身教授職位回到國內(nèi)，當時你在采訪中提到，國際上非常重視演化生物學研究，但在國內(nèi)并未獲得與其重要性相匹配的重視度?，F(xiàn)在，你覺得這個情況有所改變嗎？
張國捷：
這個問題不可能在一年之內(nèi)發(fā)生質(zhì)的改變。
很長時間以來，現(xiàn)代分子生物學和醫(yī)學研究主要強調(diào)應用，尤其在醫(yī)學領域，更加關(guān)注研究能否解決人類健康問題，能否發(fā)現(xiàn)新的疾病治療方法或者新的藥物。
但我們還要回頭思考生物學研究的目的到底是什么？我們所關(guān)心的是生命體僅僅只有人類還是整個生命世界？
事實上，當我們只是局限于研究人類時，會發(fā)現(xiàn)很多問題無從下手。通過與其他物種的比較，是我們理解人類獨特性的重要路徑。
值得注意的是，傳統(tǒng)做分子生物學研究的人，往往缺乏演化視野，而更多強調(diào)基因的作用機制和生化細胞過程，僅局限于細胞或者個體發(fā)育層面的短時間尺度問題。
而國際上許多出色的分子生物學家，包括許多諾貝爾生理醫(yī)學獎得主都很擅長利用演化視角理解他們所研究的現(xiàn)象，這既是一個基礎視角，也是一個綜合視角。這是國內(nèi)分子生物學研究領域需要看齊的。
《中國科學報》：
導致國內(nèi)缺乏演化生物學視角的原因是什么？
張國捷：
在國外大學的生物學和醫(yī)學課程體系中，基本上都會設置演化生物學課程作為本科生基礎必修課，而目前國內(nèi)大學多數(shù)還沒有這樣的教學設計。
從學科分類來講，演化生物學是一個很大的研究領域，研究內(nèi)容幾乎可以涵蓋所有生物學各個研究方向。但國內(nèi)這一學科很零散，也比較小眾。
另外，我們的學科還是以研究對象的類群如動物、植物、微生物來劃分的，甚至動物還要再被細分成不同類群動物，造成了不必要的學科壁壘。事實上，不管是哪種生物，其發(fā)育和演化過程都遵循一些相同的基本規(guī)律，這點可以通過研究不同類群生物來共同探討。
在浙大竺可楨學院給本科生上課。受訪者供圖
“卷”是科研的必然屬性
《中國科學報》：
回國一年，你覺得國內(nèi)國外的科研環(huán)境、氛圍有什么不同嗎？適應得如何？
張國捷：
我還在適應過程中，不過也切實感受到了年輕科研人員疲于奔命的狀態(tài)。
現(xiàn)在大家都在提“卷”，我一直覺得，“卷”是正常的，國外一樣“卷”?！熬怼笔强蒲械谋厝粚傩?，因為科學研究不可避免有競爭，是對新概念、新現(xiàn)象、新規(guī)律發(fā)現(xiàn)的競爭。要發(fā)現(xiàn)一個全新的生物學現(xiàn)象或者規(guī)律，需要開展深入研究，要花費人生大量的時間和精力。但這種“卷”不一定是辛苦的，如果你能享受科研的過程，也會甘之如飴。
但是，有些科研評價體系下特定的游戲規(guī)則會讓“卷”變得很累，偏離了科學研究本來的目的。很多年輕人被迫“卷”在了爭取游戲規(guī)則所要求的指標上，讓很多年輕人沒辦法去大膽嘗試開展開創(chuàng)性的工作。
浙江大學生命演化研究中心張國捷團隊。受訪者供圖
只認“第一單位”阻礙交叉合作
《中國科學報》：
你在博士階段就開始醞釀萬種鳥類基因組計劃，畢業(yè)后正式發(fā)起這樣一個國際合作項目。一個初出茅廬的年輕人為何能說服那么多國際合作者加入？
張國捷：
首先，科學研究是平等的，我們要有勇于參與國際重要科學話題的討論和競爭的意識。從事這個工作，必然需要接觸各種同行，平等的交流與合作應該是常態(tài)，并不需要特別的勇氣。
我認為真正需要勇氣的是，是否愿意把數(shù)據(jù)和成果盡早共享出來，推動整個領域不同研究方向的人共同來挖掘它們。這也是達成合作最重要的基石。
通過特定實驗設計產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，很多情況會對許多不同研究領域的研究者有用。數(shù)據(jù)產(chǎn)生后通常會有兩種做法。
一種是把數(shù)據(jù)僅留給自己的團隊去挖掘，也許這可以讓你獨自分析一輩子；還有一種是把數(shù)據(jù)共享出來，鼓勵其他人從不同角度去分析。這不僅可以促進整個學科領域其他研究方向的發(fā)展，并且通過交叉合作，也最終能促進你自己所在領域的發(fā)展。從國家層面來看，這也能保證國家科研經(jīng)費支持下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠被最大化的利用，讓更多科研人員受益。
科研協(xié)作找到對的合作者也至關(guān)重要，我們一般有兩種途徑。一種是預期這些數(shù)據(jù)能對哪些學科方向，或者對哪些科學問題發(fā)揮重要作用，對特定的問題我們會主動去找相關(guān)領域有互補能力的團隊來合作；另一種是參加國際會議介紹相關(guān)項目，鼓勵其他領域的科研人員參加項目。
《中國科學報》：
你覺得，年輕科研人員如何提升自己在項目設計、組織運作方面的能力？哪些素質(zhì)和條件是最重要的？
張國捷：
從項目設計來看，很重要的能力是要有全局觀，能清晰地了解整個領域中有哪些最重要、最核心的問題需要解決，相應的需要有什么樣的數(shù)據(jù)，如果一些項目開展需要學科交叉，那么哪些研究團隊能夠?qū)δ愕捻椖科鸬綆椭?/p>
這就需要對相關(guān)研究領域有深入的理解。
在組織運作這塊，我們需要有足夠的自信，憑借專業(yè)的能力獲得其他合作者的信任。同時，要用平等的心態(tài)跟同行對話，無論是作為負責人還是參與者，我們都是彼此獨立的，不需要依附于誰。
另外，我認為合作的一個要訣是向?qū)Ψ奖砻鹘徊婊ダ膽B(tài)度。在能夠滿足雙方自身研究需求的同時，最好能夠共同回答單一方向無法回答的更具挑戰(zhàn)性的問題。
國際上學術(shù)圈的評價體系整體還是比較公平的，只要組織的項目有好的科學目標和規(guī)劃，相信能夠得到大家的認可和支持。
《中國科學報》：
你覺得，國內(nèi)科研界在參與或者發(fā)起國際合作項目時，存在哪些不足或者阻礙？對此你有什么建議？
張國捷：
首先是國內(nèi)部分學科建設仍有不足。國際上演化生物學研究的內(nèi)容覆蓋很廣，因此很容易找到跟做比較基因組學互補的合作團隊。近幾年國內(nèi)這一領域發(fā)展很快，但相對來講還是比較稀缺，所以我們想要找到特定的團隊就某個特定的科學問題開展合作不是很容易。
其次，雖然我國在基因組學技術(shù)上有很大優(yōu)勢，但在提出一個新概念，系統(tǒng)運作一個綜合項目，這方面的能力比較薄弱。
另外，不得不提的是，國內(nèi)評價體系對于第一作者單位的執(zhí)著，是阻礙不同課題組之間合作非常糟糕的評價標準。這種環(huán)境很難鼓勵交叉合作，同時也導致很多人不會共享數(shù)據(jù)和知識，一切以我為主。
在這樣的評價系統(tǒng)下，很多科研樣品永遠存放在某個課題組的冰箱里，數(shù)據(jù)也困在某個電腦里，其他人想用，只能重新收集樣品或者數(shù)據(jù)，這對國家科研經(jīng)費是極大的浪費。
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