和很多人一样,身高1米9的合成生物学博士生谢泽雄也担心有朝一日人工智能会威胁到人类。但是,他参与的一项堪称“再造生命”的研究最近引起世界的瞩目。

　　3月10日,国际顶尖学术期刊《科学》以封面文章发表了人类“编写生命密码”所取得的最新突破,其中4篇文章来自中国科学家的贡献——天津大学、清华大学和深圳华大基因研究院的科研团队,利用化学物质合成了4条人工设计的酿酒酵母染色体。

　　这项研究标志着人类从“读懂生命密码”的基因组测序阶段,飞跃到“编写生命密码”的合成染色体阶段,向“合成生命”的目标迈进了一大步。27岁的谢泽雄是其中一条染色体的研究者。

　　“像一只挑战迷宫的小白鼠”,攻关5号染色体

　　在这篇有93名合著者的论文中,他是第一作者。这个身材瘦高、性格有些内向的小伙子,坦言自己并没想到“合成生命”是那么遥远。但他相信,与人类基因相似的酵母菌的研究,会在工业生产、医药研发,特别是治疗疾病上具有深远意义。

　　他对生命健康科学研究的浓厚兴趣,大概是来自儿时的经历。谢泽雄自小就看到父母受疾病困扰。母亲有严重的失眠,试过各种药物但都不起作用。父亲家族有一种遗传病,上了一定岁数听力就大幅下降,几近失聪。“少了对这个世界的一种感知,是多么痛苦。”谢泽雄说。他想,基因的研究也许可以解决现在药物无法攻克的疾病,解除人们的痛苦。

　　上中学的时候,谢泽雄从课本上了解到2000年中国科学家提前完成国际人类基因组计划中1%的任务,很激动,也很自豪。但他没想到,十几年以后,自己会参与“合成基因组”的研究,并把中国在这个领域推向更前沿的地位。

　　2012年,谢泽雄加入天津大学合成酵母染色体研究时,刚刚本科毕业。那时他对“合成生物学”没有概念。这是一个非常具有前瞻性的领域,而且中国与美国等发达国家存在不小的差距。他的导师元英进教授也是花了很长时间才说服国内的专家学者,并申请到863国家科技项目的资金支持。

　　2012年,天津大学、清华大学和深圳华大基因研究院与美国、英国、法国、新加坡等国家的科研机构共同参与酵母基因组合成国际计划,目标是对酿酒酵母基因组进行人工设计和化学再造。各国团队认领染色体研究后,向美国派学生学习,并定期举行分享会,交流经验。

　　有人误以为合成基因组就是“简单复制”。“其实更像旧城区改造。”谢泽雄比喻说,“有些基因需要重新装修,有些无用无益的基因就需要推倒重来。”

　　如果把无用的基因“推倒”,“翻盖一座新大楼”,那么起初对单个DNA或者基因序列的研究,就好比“做砖块儿”。这是一项任务繁多且枯燥的基础工作。很多人加入,体验了一把后,便不再继续深入研究。特别是遇到困难,停滞不前的时候,坚持下来的就更少。5号染色体的研究最后就落在谢泽雄身上。

　　而奇迹往往就出现在“坚持一下”的努力中。5号染色体因为之前有现成的设计模板,被寄予很高期望。然而研究进行了一年多,科学家们发现合成的基因组总是出现“失活”现象,却找不到问题出在哪里。

　　正是看到了谢泽雄的韧性和毅力,导师元英进选择让他留守,继续攻关5号染色体,其他人转战到10号染色体。

　　那是一段既辛苦,又寂寞的时光。从2013年年中开始,谢泽雄前后用了18个月不断测试,“我就像一只挑战迷宫的小白鼠,一条路一条路地去试。”

　　发现设计错误,美国研究者夸赞“了不起”

　　合成生物学是非常尖端的科学研究。作为后来者的中国科研人员在参与国际合作项目之初,是缺少自信和勇气的。因此,谢泽雄一开始就怀疑问题是出在自己身上,后来又怀疑是之前团队的操作失误,但是经过反复实验,都没有发现问题。

　　那么,只有一种可能了:设计出现了错误。谢泽雄发现,最初利用计算机进行设计时,缺少了一段基因序列,正是这个缺陷导致合成的染色体“失活”。

　　谢泽雄通过邮件告知美国团队,但对方开始并不相信他的判断。直到他们看到修正后的染色体和研究数据时,才确信谢泽雄是正确的。染色体的设计因此得以修改和完善。

　　此后,在被邀请到美国给团队同学做分享时,谢泽雄明显感到过去美国研究者眼神里的“怀疑”和“不信任”不见了,取而代之的是老师们的夸赞“了不起”。

　　美国哈佛大学遗传学教授、美国两院院士乔治·丘奇评价说,在《科学》发表的美国、中国、英国、法国等研究团队的7篇论文中,谢泽雄的研究成果堪称“完美”。

　　他的成果被分享到其他国家的科研团队,为目前和未来其他染色体的合成提供借鉴。

　　谢泽雄的故事也是整个中国团队参与国际合成基因组合作的缩影。天津大学化工学院教授,博士生导师张卫文说,过去中国研究者就是美国实验室里打工的“学生”,后来可以独立做同样的研究,再到现在取得突破,为以后的研究做出贡献。包括谢泽雄在内的中国科研团队的努力,使中国成为世界上继美国之后,第二个具有合成真核基因组设计和构建能力的国家。

　　在《科学》杂志发表论文后,谢泽雄被同学们称为“三高”(颜值高、智商高、身材高)“男神”。他是天津大学第一个在27岁就在《科学》上发表文章的博士生。如此年轻就获此殊荣,这在全国也是少有的。

　　这位“90后”博士仍然十分冷静。“这只是一小步。”他说,设计、构建一条酵母基因组距离“合成生命”还有相当长的路要走,希望有一天自己的研究能有助于攻克疾病。