勇氣源自對科學的熱愛要走別人沒走過的路就得冒險

中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心研究員覃重軍有些“特別”。

他45歲轉換研究方向，不怎么熱衷發(fā)論文，也不怎么積極跑項目，更多時候是把自己關在辦公室，聽著古典音樂，琢磨事兒。

他琢磨的事兒，都是別人從沒有做過，也不敢去做的。比如，可不可以打破原核生物和真核生物之間的界限，人為創(chuàng)造1個單染色體的生物并具有正常的功能?

別說，這件在大家看來異想天開的事，還真叫他給琢磨成了。

兩年前，覃重軍帶領團隊將釀酒酵母中16條天然染色體合成為1條，創(chuàng)建出了國際首例人造單染色體真核細胞。這一成果在線發(fā)表在《自然》雜志上，被業(yè)界認為是合成生物學具有里程碑意義的重大突破。

“一開始沒有多少人覺得我能做出來，要走別人沒走過的路就得冒險”

在真核生物研究領域，“半路出家”的覃重軍原本是個“外行”。

一個“外行”僅用5年時間就搞出了個“大成果”，記者問他有啥高招?覃重軍笑說：“我這個人就是愛折騰，愛冒險，敢想也敢做!”

的確，覃重軍夠折騰。

他原本研究的是原核生物，在這個領域已深耕20余年，取得累累碩果。學術方面，他帶領團隊首次在粘細菌中發(fā)現(xiàn)質粒并建立遺傳操作系統(tǒng)，全世界有20多個實驗室來函索取質粒載體;產(chǎn)業(yè)化方面，他的團隊與國內(nèi)制藥企業(yè)合作創(chuàng)建與改良了抗寄生蟲藥物多拉菌素等工業(yè)生產(chǎn)菌株，打破了國外壟斷，藥品銷售額每年超過億元。

可就在事業(yè)上升期，覃重軍卻想要改變一下。2013年，他決定放棄原來的研究方向，轉而將目光瞄準真核細胞生物的模式材料——釀酒酵母。

這并不是覃重軍心血來潮。他覺得，當時團隊正在研究的原核細胞生物的模式材料——大腸桿菌“最小”基因組技術框架是由國外科學家提出來的，很難再有新的突破。“我想做我們自己原創(chuàng)的東西。”

一上來，覃重軍就“腦洞大開”，提出一個大膽的假設：染色體的數(shù)量因物種而異，比如，高等哺乳動物人類擁有23對染色體，植物水稻有12對染色體，而“低等”真核生物釀酒酵母居然也有16對染色體，原核生物大腸桿菌只有1條染色體，為什么會有這種區(qū)別，特定的染色體數(shù)量是否給特定物種提供了某種優(yōu)勢?可不可以打破原核生物和真核生物之間的界限，人為創(chuàng)造1個單染色體的真核生物并具有正常的功能?

“這是個只有外行才敢有的念頭，一開始沒有多少人覺得我能做出來，要走別人沒走過的路就得冒險。”覃重軍說。

現(xiàn)在說起這些，他顯得云淡風輕，但當時沒少吃苦頭。首先，由于選題太過異想天開，很難申請到科研經(jīng)費。

“研究所這么多研究組，就數(shù)我欠的人員費最多，是有名的‘負翁’。”覃重軍說，自己科研經(jīng)費一度有幾百萬元“赤字”，最緊張的時候先是所里給“賒賬”，后來中科院從先導專項里撥?？钣枰灾С?。

還有來自論文方面的壓力。整整5年里，覃重軍沒有發(fā)表過一篇與酵母相關的論文。

有人議論，說這個人水平這么差，常年發(fā)不出文章。覃重軍當時聽到這些心里挺不是滋味，“就是憋著一股勁兒，一定要干出點名堂來!”

“要做出不一樣的科研，就得逼逼自己”

“科學研究一定要大膽猜想，但之后就不能大膽了。”覃重軍說，在實驗中一定要堅持理性設計原則，還要有精確化、工程化的實施。

覃重軍和同事們制定了整個實驗設計、工程化推進的總體方案，開始夜以繼日地奮戰(zhàn)。5年時間里，通過15輪的染色體融合，最終成功創(chuàng)建了只有一條線型染色體的釀酒酵母。

“要做出不一樣的科研，就得逼逼自己。”覃重軍說。

這不是覃重軍第一次這樣逼自己。1987年，覃重軍進入華中農(nóng)業(yè)大學攻讀碩士，因對一個實驗方法的創(chuàng)新性改進，很快引起導師的關注。當時導師交給了一個高難度課題，能挑戰(zhàn)難題令人興奮，他想都沒多想就答應了。

結果，沒想到這一做就是兩年多。眼看就要畢業(yè)了，覃重軍還是沒有做出來。課題沒有做出來，意味著難以畢業(yè)，甚至還可能退學。

“說實話，當時心里壓力真是特別大。如果碩士畢不了業(yè)，對我的打擊絕對是很大的。”覃重軍說，“后來反復思考分析，覺得自己已經(jīng)傾盡全力，沒做出來可能不是我的問題，或許是在當時技術條件下，題目本身難。”事實的確如覃重軍所說，直到2006年，這個難題才由上海交通大學的科學家完成。

盡管沒能完成碩士期間的課題，但覃重軍的勤奮努力與較強的創(chuàng)新思維獲得了導師的認可。導師認為他很有潛力做科研，并大力推薦他繼續(xù)留校攻讀博士。

命運總是垂青熱愛科學、頑強探索的人，原本碩士都難以畢業(yè)的覃重軍成為華中農(nóng)業(yè)大學首屆“試行”碩博連讀的學生。他也不負期望，及時轉變了研究方向，打開了新的突破口，博士畢業(yè)論文發(fā)表在國際知名專業(yè)期刊《細菌學雜志》上，這也是華中農(nóng)大在該本雜志上發(fā)表的第一篇學術文章。

在博士論文的后記里，覃重軍這樣寫道：“近1300頁的實驗記錄中，失敗何止百次!然而，沒有一次失敗能夠真正打垮我，為什么?照亮我前進道路并不斷給我勇氣去正視失敗的，是對科學的熱愛。”

“從‘0’到‘1’的原創(chuàng)之路漫長而艱辛，無論怎樣我都會堅持走下去”

1994年對覃重軍來說，是很有意義的一個年份。

那一年，他確立了自己的5個科學夢想：要在重大基礎研究、原創(chuàng)技術、產(chǎn)業(yè)化、解決人類疾病、新理論上有所突破。

也是在那一年里，覃重軍完成人生中重要的一次選擇。他寫信給基因工程的創(chuàng)始人之一、美國斯坦福大學的斯坦利·科恩教授，申請博士后工作。他在信中寫道：就算做不出偉大發(fā)現(xiàn)，也想看看做出偉大發(fā)現(xiàn)的人是怎么樣的。

科恩教授對覃重軍的評價是，“我在你身上感受到了對科學的熱愛以及想要取得突破的強烈愿望。”

除了科恩，開創(chuàng)了微生物生理學的法國微生物學家路易斯·巴斯德也是覃重軍的學習榜樣。

覃重軍說，巴斯德一生當中不斷在挑戰(zhàn)和突破自己，差不多每5年換一個研究方向，58歲才開始他一生最重要的治療狂犬病的研究。“我希望自己也能像他一樣，不光是在基礎研究方面取得成績，還要在原創(chuàng)技術、產(chǎn)業(yè)化、治療人類疾病等多個方面有所突破，這也是我當年樹立科研夢想的初衷。”

2020年，覃重軍55歲，當年的科研夢想有的已經(jīng)實現(xiàn)，有的還在努力當中。

在創(chuàng)建出國際首例人造單染色體真核細胞之后，覃重軍并沒有暫緩腳步，而是開始了更艱難的挑戰(zhàn)。這一次他希望在基因組工程技術上再往前突破。“我們現(xiàn)在還在用微生物為載體，我想能不能再發(fā)展一些新的基因組技術，比如超大片段的操作技術，最終能用到植物、動物等身上，那樣來自微生物的新技術才具有更大的科學意義。”

和過去相比，覃重軍花更多的時間“泡”在辦公室和實驗室里，如果連續(xù)兩天沒去實驗室，他心里就會發(fā)慌。

“2018年之后，我給自己設定的期限是，爭取5年之內(nèi)能再有所突破。現(xiàn)在已經(jīng)過去兩年多了，雖然時間緊迫，但我覺得還是很有希望的。此后，還很希望像巴斯德一樣，在58歲開始做一生中最重要的研究工作，讓以前的工作積累和成果成為‘序曲’。”覃重軍說。

因為“愛挑戰(zhàn)、愛冒險”，覃重軍的科研生涯起伏交織。但他始終很堅定，“從‘0’到‘1’的原創(chuàng)之路漫長而艱辛，無論怎樣我都會堅持走下去。”

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