#科学# 从“1”开始 实现“0”的突破
——大规模斑马鱼定向突变体库建成记

斑马鱼,因全身布满多条深蓝色条纹似斑马而得名。这种不起眼的生物,却是撬动许多学科发展的基础——其基因和人类基因相似度达87%,因此被应用在生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中,与线虫、果蝇、小鼠一样,是常用的模式生物。

从2013年开始,在中国科学院院士朱作言、孟安明的号召下,国内30多家实验室先后加入“斑马鱼1号染色体全基因敲除联盟”(ZAKOC)。经过6年协作攻关,科学家针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除,成功敲除了其中1029个基因,实现了中国斑马鱼资源库“从0到1”的突破,也为相关学科开展研究奠定了基础。

在国家“十三五”科技创新成就展上,由中科院水生生物研究所(以下简称水生所)牵头完成的这一成果——“建成自主知识产权的大规模斑马鱼定向突变体库”入选基础研究展区,出现在生物科技相关成果的第一展板上。

做基础研究的基础

与小白鼠相比,斑马鱼繁殖力强、发育迅速、胚胎透明、体外受精、体外发育等生物学特征,更加便于科学研究。但在2012年前,国内对斑马鱼的研究却非常“小众”,只有少数实验室在开展相关研究。

而在同一时期,美国、欧洲都建成了斑马鱼资源中心,澳大利亚等地区也建有斑马鱼库。此前,欧美国家发起过几次“从表型到基因型”的正向遗传学突变体库构建和筛选计划,但这些突变体全部保藏在国外,中国科研人员很难获取,加之知识产权等原因,转化研究更加受限。

“没有斑马鱼研究作为基础,许多学科基础研究很难开展。”水生所研究员孙永华介绍,开展斑马鱼研究是许多“基础研究工作的基础”。因此,建立自己的斑马鱼资源库和自主知识产权的斑马鱼突变体库尤为迫切。

国家层面也意识到斑马鱼研究的重要性,2012年10月,国家斑马鱼资源中心在水生所成立,主要任务就是为国内收集、创制、整理、保藏和分享斑马鱼研究资源。

然而设立中心只是第一步,如何大规模创制和收集斑马鱼品系资源才是迫切需要解决的问题。几个月后,新一代基因编辑技术CRISPR/Cas9系统问世,让中国斑马鱼研究人员看到了曙光。

“那时,‘基因剪刀技术’刚被证实有效,大家敏锐地意识到这个技术能够非常高效地定制我们所需要的斑马鱼品系。”孙永华回忆道。

2013年2月,CRISPR/Cas9技术被成功应用于斑马鱼。在朱作言、孟安明的召集下,水生所、清华大学、中科院动物研究所、北京大学等24家机构的30多名学者迅速集结,组成了ZAKOC,开启了“从基因型到表型”的斑马鱼大规模反向遗传学筛选研究。

打造斑马鱼研究“国家队”

“当时大家已经意识到,斑马鱼是一种很重要的实验材料。只有中国积累起足够的实力,才能去谈国际合作问题。只跟在别人后面做,必定要受制于人。”北京大学生命科学学院教授张博是该联盟的发起人之一。她表示,尽管有很多不确定性,但意识到其中的战略意义,国内斑马鱼学界的力量很快以水生所为中心集结起来。

“大家一致认为要从斑马鱼的1号染色体开始敲。”孙永华表示,斑马鱼有25条染色体,其中1号染色体有1300多条基因,基因数量是25条染色体的平均数,作为样本非常合适。

虽然大家的热情高涨,但现实“捉襟见肘”。

一方面,作为重要的模式动物,斑马鱼的基因敲除技术在当时仍不成熟,极大限制了其基因功能研究。

“最大的挑战在于没有前人做过,这是‘基因剪刀技术’出现后,首次在脊椎动物身上大规模应用,谁也不知道会发生什么,只能见招拆招。”水生所高级工程师潘鲁湲2014年加入项目,在她看来,正是大家毫无保留的互相帮助,才能“逢山开路,遇水架桥”。

据介绍,先后有30多家实验室参与项目,实验室间的完成度也难免会有差异。“遇到困难,大家首先想的总是怎么配合解决问题。”孙永华表示,经常是某一家遇到瓶颈“敲不动”了,其他实验室就主动领回来接着“敲”。

每隔一段时间,所有参与计划的科研人员还会相互邀约,举行项目协调会,了解彼此进展,及时调整研究方案和策略。“具有协作精神是这支队伍最大的特点。院士作为领衔科学家把控方向,各实验室开展工作就能劲往一处使。”孙永华说。

另一方面,作为一个自发的科研联合攻关团队,这项工作并没有专项经费支持。鱼要吃饭,人要吃饭,实验室也要运转,都是最现实的问题。绝大部分时间里,能采取的方法只有一种:省吃俭用,自筹经费。

“支撑大家坚持下去的,是作为中国科学家的责任感。”张博坦言,仅她所在的实验室,前后就有二三十人参与到这项工作中。大部分人都是幕后英雄,尤其是研究生们。“通过参与这项研究,更多的青年科研人员掌握了最前沿的技术,成为我们的生力军。”

回顾这几年的工作,孙永华表示,科学探索本就充满不确定性,但通过这项研究计划,凝聚、锻炼了一支科研队伍,“这是我们最大的收获”。

发挥好建制化优势

经过6年多的研究、前后四五百人的付出,中国科学家利用CRISPR/Cas9技术,针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除,成功敲除了其中1029个基因,获得针对636个基因的1039个可传代的突变型,首次实现了脊椎动物整条染色体的系统性基因敲除。

所有突变品系和遗传信息全部通过国家水生生物种质资源库——国家斑马鱼资源中心对学术界公开。不仅引领了国际斑马鱼表型组研究,而且建成了我国首个大规模斑马鱼定向突变体库。中国的国家斑马鱼资源中心也成为公认的国际三大斑马鱼资源库之一。

张博表示,回顾过去几年的付出,一切都是值得的。伴随着这一计划,中国的斑马鱼学界不但完成了“从0到1”的突破,更搭建起一个平台,吸引众多海外青年学者回国建设实验室。据统计,2020年,我国的斑马鱼研究产出的全球占比已超过29%,成为全球产出体量第一的国家。

“协作是项目成功的重要原因,几十家实验室共同协作完成这样一项工作,在国内外都是不多见的。”对于潘鲁湲和她的同事们来说,最直观的工作体验是从北京到广州、从上海到成都,把分散在全国的斑马鱼品系收集起来,然后整理归类。

而作为牵头单位,水生所也通过这一计划,建立起了斑马鱼品系保藏体系,并整合出一套工作流程。“斑马鱼1号染色体敲除计划是一个开始,帮我们理清了收集、验证、保藏等流程,为后续开展更大规模的斑马鱼反向遗传学筛选计划奠定基础。”孙永华说。

“这项自发性协作研究,以斑马鱼1号染色体全基因敲除计划为源头,团结和凝聚了中国以斑马鱼作为模式动物开展研究的群体,进一步促进了以斑马鱼为对象在发育、代谢、毒理等方面的基础研究,以及其在生物技术创新、药物研发、水产育种、水环境效应评价等领域的应用研究;以该团队为核心,承担了国家重点研发计划中‘斑马鱼发育与代谢突变体库的系统创制’项目,并在相关产业应用中展现出良好的潜质。”水生所所长殷战表示。

正如中国的斑马鱼领域的科研工作一样,如今中国的科研逐渐由并跑迈向领跑阶段,更需要能动性地发挥出建制化、大团队协同作战优势,聚焦基础领域,开展全链条、跨部门协同攻关,为实现高水平科技自立自强提供有力保障。
来源:中国科学报

《陈先发论》

文 / 叶 橹

如果把中国诗坛上众多的诗人群落称之为繁星,那么陈先发必定是闪耀着独特光芒的一颗。他的诗虽然在当代汉诗的众声喧哗中已获得足够多的声誉,但我依然想从自己的有限视角做一些解读。

历史与神话的追溯和重构

每一个诗人都是生活在现实之中又对历史和神话充满向往之情的人,陈先发更是如此。他最为引人注目的诗篇,有不少涉及他对历史的感性进入和理性思考。被人们津津乐道的“九章”就是如此,还有众多精短的诗篇也是如此。至于神话的维度,则是他在涉及这类话题时体现出的一种重构的认知。
从《不可说九章》到《叶落满坡九章》,诗人所涉及的话题之多,其蕴含的意味之深,几乎可以容涵陈先发创作探索的所有特征。无怪乎人们在提及他时,首先想到的就是“九章”系列。其实,诗人在选择“九”这个数字来命名他的诗章时,可能已经暗喻了它旨在追究一种无尽意味。我们很难揣测诗人是怎样突发灵感地产生“九章”系列构思的,但至少从“不可说”一词,即可隐约体味到他的写作意图。也许就是因为对一些“不可说”的历史事件和人物的触摸,才使陈先发这类具有鲜明个性印记的诗性空间悄然开启。我且先从《忆顾准》读起。这种看起来只适合写散文的题材,到了陈先发笔下,是怎样能够做到既凝练又深广,既是个例又属大众的呢?陈先发在诗中写道:

他不会想到
有人将以诗歌来残忍地谈论这一切。
我们相隔三十九年。
他死去,只为了剩下我们

这第一节诗中的最后四行把顾准同“我们”的生存联系在一起,就是这样,诗性的语言从不循规蹈矩,“圆月”从不会“扑进来堵住我的嘴”,但美妙的意象却可以蕴含着无以言说的内藏。陈先发在极为凝练的诗行中,一下子把读者的目光和思路引向了深广的情景之中,也只有这样,才能显示出“忆顾准”所蕴含着的深厚的道义关怀。更有意味的是,当诗人反问自己“是否意味着我一样的沉疴在身”时,他却作出了如下的回答:“但我已学会了从遮蔽中捕获微妙的营养/说起来,这也不算啥稀奇的事儿/我所求不多/只想一碗稀粥伴我到晚年/粥中飘着的三两个孤魂也伴我至晚年。”诗人对未知的命运和结局做出的估量,或许有着某种程度的悲凉意味。

从《忆顾准》这首诗的“不经意间”所展现的陈先发诗中说不尽的意味,成为他许多诗篇共有的特色,也是他“九章”系列的一种标志。以下我在涉及他“九章”中的诗篇时,将不再特别标明其所属之“章”,以避免文字上的浪费和阅读上的疲劳。

写《忆顾准》其实只是陈先发进入历史的一种方式,它更深层次的意涵是一种追问与溯源。顾准虽然是个例,但他的命运却体现了一种群体的命运,从狭隘的意义上说,顾准体现了一代知识分子的命运。

进入历史固然与某些与现实关联的问题相联系,但是作为诗人,有一种特别令他们心醉神迷的,就是从传说转变成神话的话题。譬如梁祝姻缘的题材,它从一个婚姻悲剧同时含有喜剧因素的民间传说,最终升华成一对蝴蝶永恒性的神话,被一些诗人不断地从不同的角度加以描述和改造。这种由传说向神话的转变,充分地体现了人类想象力与构思力的丰富性和复杂性。而这个题材到了陈先发笔下,似乎又具有了另一番韵味与寄托。他以“前世”为题的诗,是我读过的这类题材诗中最为别具一格的、五味杂陈的佳作。
此时与其说是写梁祝,不如说他是借此题材写复杂的生存状态。从诗开头所散发出的那种气势,就已经背离了这种题材原有的柔情风格:

要逃,就干脆逃到蝴蝶的体内去
不必再咬着牙,打翻父母的阴谋和药汁
不必等到血都吐尽了。

这是一种决绝性的心态,可以理解为第三者的勉励,也可以读成当事者的心声。更为令人震撼的还是:“要为敌,就干脆与整个人类为敌”,这已经远超出所谓爱情故事的格局了。从以下的诗句中,我们逐渐读出了这种决绝的心态,绝不仅仅是一个爱情故事所能容括的了:

他“哗”的一下就脱掉了蘸墨的青袍
脱掉了一层皮
脱掉了内心朝飞暮倦的长亭短亭。
脱掉了云和水
这情节确实令人惊悚:他如此轻易地
又脱掉了自己的骨头!

人们从这样的诗行里,似乎读出了别具力道的一种久违了的“脱胎换骨”的意涵。诚然,陈先发不会如此拙劣地试图诠释一个概念,他的笔端可以说是饱含着生命体验的艰深,才总结出一种决绝信念。必须有“纵身一跃”的勇气,才能迎来“梁兄,请了/请了”那样一种喜剧性结局的。
我已经说过,梁祝的故事不过是一种题材的借用。此诗内涵的复杂性与现代性,是值得现代人反复深思的一个话题,诸如面对现实的软弱与退让,在欲望面前患得患失的心态,寻求生命归属的愿望与诉求,如此等等,似乎也是现代人无法回避的现实抉择。我从陈先发字里行间延展的诸多联想,或许也只是一种过度阐释,但这恰是诗比任何文体更具解读之魅力的原因吧。
(未完待续)

摄影:悦享 https://t.cn/AigyPqLc

“人类存在的意义,就是征服一切的不可能”
不知道大家有没有发现一个比较有意思的事情,在人类的发展史上,不管哪个年代,都有特定且独特的“征服”,从古至今,山川、河流、天空、宇宙,都有我们留下过的痕迹。有些靠科技,有些则是靠意志,而我们今天要说的这个人,就是以一己之力,凭借着坚韧不拔的意志,以一种“不可能”的方式征服珠峰。
在电影《攀登者》中,胡歌饰演的杨光,在挑战喜马拉雅山时,将自己的睡袋剪下来一半套在女医生的腿上。也正是因为这样,杨光的右腿被冻截肢,而在现实生活中,杨光的人物原型,就是我国的攀登英雄夏伯渝。
作为一个攀登者,他是全球范围内最特殊的,年近70,在缺失双小腿的情况下,靠着坚韧的意志爬上珠穆拉玛峰顶。电影《无尽攀登》,就讲述了夏伯渝的传奇经历。现在影院在上映,感兴趣的朋友不妨前去观看,一次观影,夏伯渝还给你一场奇迹。
上世纪八十年代,夏伯渝加入了国家登山队,因为一场突如其来的意外,导致他的队友性命垂危,为了帮助队友,夏伯渝毅然决然的将自己的睡袋撕开一半套在队友的身上。也正是因为这样,导致夏伯渝受冻伤失去双小腿,在大部分人看来,失去双腿后,夏伯渝已经无法再继续进行极限运动。
但他却并没有放弃,反而常年如一的坚守登顶的梦想,在此期间,夏伯渝还经历了癌症、血栓的折磨。但即使如此,夏伯渝还是坚持着一次次的挑战,一次次的突破看似“不可能”的极限。
要说起夏伯渝这些年的病情,那可谓是相当严重,淋巴癌算是一种极其顽固的恶疾,而他之所以患上淋巴癌,也是跟长年的负重训练有关。毕竟在训练当中,长时间佩戴假肢,会造成关节附近的磨损或溃烂,而这种种因素结合在一起,又极有可能引发癌变。当夏伯渝得知自己已经染上恶疾之后,他并没有放弃抵抗,反而独身一人骑着自行车每天奔波于医院和训练场。
也正是因为夏伯渝有一个非常良好的心态,这才让他的顽疾不再复发,直到2014年前后,夏伯渝终于迎来了自己再次登顶的机会。
三年时间,夏伯渝连续三次依靠假肢攀登。但不知是时机未到还是上天捉弄,夏伯渝在这三次攀登途中,分别经历了很多生死瞬间。雪崩、冰崩、暴风雪等等天然无法反抗的自然灾害,让他一次次止步,但即便如此,夏伯渝还是没有放弃登顶的梦想。
要知道,在第四次攀登时,夏伯渝距离珠穆拉玛峰顶仅94米,无奈环境恶劣,迫使他不得不放弃,不过接连三次的失败,并没有磨灭夏伯渝心中的一腔热血。但下山之后,夏伯渝就收到了来自医生禁止登山的命令,因为连续三年的登山运动,早已透支了他的身体。
数千米的海拔足以让他的病情越发严重,高山缺氧也让他的下肢血栓的复发率更大,不过好在2018年时,夏伯渝的身体条件再次好转。
深知时间不等人的他,毅然决然地选择再次挑战登顶,最终,凭借着坚韧不拔的意志和对登顶的渴望,夏伯渝终于成功,而他也成为了中国无腿登顶珠峰第一人,并打破多种世界记录,斩获劳伦斯世界体育奖,夏伯渝的精神足以打动任何人。
但就是这样一部年度励志巨作,自影院播出以来,观影人数却少得可怜,甚至票房都没有超过百万。或许是因为名气不够,或许是因为主创咖位不大,但即便如此,夏伯渝和他的主创团队还是会奔走于各个城市进行路演。
为了让更多的人知道这部片子,主创团队还表示,只要有人包场包住宿,那么他们就会全力调整时间亲临现场。
也许是不忍好片埋没,内地各大电影人纷纷下场,胡歌作为饰演过夏伯渝老先生的人,也亲自录制了一段视频宣传视频。还有吴京、徐峥、郭帆等知名大导演都毫不犹豫的为影片发声,甚至他们都不计报酬的投资了《无尽攀登》,为的就是让更多人看到前辈的血性。
当然,除此之外,还有很多知名艺人,以及社会各界人士都有对这部影片的赞扬和帮衬,他们也或多或少地做了一些力所能及的事情。
有人说,一部电影的好坏,是要看票房的,毕竟好片子一定是全场叫好的,但这句话却并不适用于《无尽攀登》。毕竟主打口水剧的影片看得人很多,票房自然就高,而真正有内涵,富有深意的片子却并不引人注目,如果《无尽攀登》扑街,那为什么还有那么多不同领域的人为电影打call?
回归剧情,《无尽攀登》的表现手法确实能给人一种力量,有幸观看过这部影片的观众,绝大多数人都对此赞不绝口。纷纷夸赞电影的观影体验非常好,除此之外,这部电影还有很大的功能性,能让人在电影中找到对生活,对未来的坚守,能鼓舞观众,能给大家提供信念的力量。
甚至有一些看过这部影片的家长朋友,都会不惜让孩子请假观看,因为在这部影片中,孩子能学到的东西非常多。对自己热爱事物的坚持,对未来生活的无尽期望,对困难大声说不得的勇气,这些都是他们从书本中学不到的。
对于夏伯渝先生的攀登精神,绝大多数人都非常赞同,甚至有些成名已久的名人在看完这部剧后都觉得惭愧无比。在诗词《山高路远》中,汪国真就说过这样一句话:“没有比人更高的山,也没有比脚更长的路”,作用到夏伯渝先生身上再合适不过。
他用自己的一生,完美地向我们诠释了什么叫做“山海皆可平”。成功,在很多人眼里是一个既摸不到又不敢想的词汇。因为通往成功的道路,一定是布满荆棘且孤独的。
但夏伯渝老先生用他的实际行动来告诉我们,人生在世,没有什么困难可以阻止我们停下前进的脚步。如果有,那也是自己的懒惰和本不该存在的恐惧作祟,只要我们心中抱有坚定的信念,那就一定能够克服所有困难。
到那时,山高路远,皆在我们脚下。电影《无尽攀登》,是值得一看的,也是值得我们用心感受的,感受信念的力量,感受硬核大爷不屈的意志。


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