從承擔「人類基因組計劃」1%任務、「國際人類單體型圖計劃」10%任務,到獨立完成「亞洲人基因組圖譜」100%任務,再到完成「國際千人基因組計劃」亞洲部分,以及今年發起成立「時空組學聯盟」,華大經歷了從參與接軌、到獨立同步、再到引領支撐的蛻變和進化過程。
近日,《深圳口述史》採訪了華大集團董事長、聯合創始人汪建,從個人生平,聊到華大的創立、發展。
以下根據汪建自述內容整理,略有刪節。
人生前30年
我出生在湖南湘西一個邊遠的小縣城,兒時家境殷實。1968年我響應「我們也有一雙手,不在城裡吃閑飯」的號召下鄉插隊,那段時間時常會吃不飽飯,所以我是在貧窮和飢餓狀態中度過的青年時代。這段飢餓經歷給我帶來了深遠影響,以致於在我長大後一直認為:肉體痛苦要遠比精神痛苦更加痛苦,畢竟吃飽飯、活得健康長久才是最重要的事情。
除了生活上經歷了大變動,我的學業也被迫停止。直到20世紀70年代,我才得以攻讀未完的學業,1979年畢業於湖南醫學院(現中南大學湘雅醫學院)醫療系。在我尚年輕的十幾年光陰里,因為各種各樣的緣故,沒有機會靜下心來好好念書。
時間來到了20世紀末,我真切感受到「不求學不行」,所以開始拚命學習,努力考上了研究生,並在1986年畢業獲得了北京中醫學院(現北京中醫藥大學)中西醫結合學科病理專業碩士學位;1988至1994年,選擇出國留學,先後在美國德州大學、愛荷華大學、華盛頓大學從事博士後研究。
參與人類基因組計劃:爭取到全球頂級基因研究圈入場券
留學期間,我主導成立了西雅圖華人生物醫學協會,當意識到人類基因組計劃「大有可為」,我的所學能為國家作貢獻時,我便開始策劃將「人類基因組計劃」(簡稱「HGP」)引回國內。於是我召集並勸說幾個之前的同學:「我們把人類基因組計劃搬回來吧,干1%。」1994年,我回國創建了吉比愛生物技術(北京)有限公司,並積極推動中國參與人類基因組計劃。
21世紀前20年的基因組學,是一個很有爭議的領域,但也是很有意義、很有發展前景的領域。
實際上,在當時,中國要不要參與HGP?中國的基因組研究計劃是什麼?中國的科學家將如何面對這一新的發展領域?這些問題的答案都沒有前人的經驗可以借鑒。1997年11月,我應邀參加了在湖南張家界召開的遺傳學研討會,也是在此會議上,我和于軍、楊煥明等人共同提出了中國HGP的戰略構想,這成為我們共同事業的起點。
HGP是20世紀最具全球化和人類共同體氣質的行動計劃,與曼哈頓原子彈計劃、阿波羅登月計劃並稱「20世紀人類三大科學工程」,項目預算高達30億美元。它致力於通過全球科學家的精誠合作,完成對人類基因組圖譜的繪製,從而助力人類認識自身、掌握生老病死規律以及疾病的診斷和治療。
儘管我們研究的內容只是整個計劃的1%,但沒有資金、沒有背書,國內沒人敢嘗試這個宏大的課題。在當時提出參與HGP的想法無異於痴人說夢。
但我們不以為然,就算砸鍋賣鐵,也要盡全力參與到這個計劃中,為中國爭取到這張全球頂級基因研究圈的入場券。最終我們爭取到了,HGP項目組宣布,由中國科學家團隊承擔項目的1%測序任務。
1999年9月9日,為代表中國參與該計劃,在北京空港開發區一棟舊廠房裡,北京華大基因研究中心(「華大集團」前身)宣布成立,于軍、楊煥明和後來加入的劉斯奇,我們四個人成為聯合創始人。
華大創始人合影(左起:汪建、劉斯奇、于軍、楊煥明)
2000年6月26日,經過美、英、法、日、德、中六國科學家的共同努力,人類基因組工作框架圖宣布繪製完成。
20多年來,伴隨着人類對「生命天書」認識的逐步深入,人類終於有可能從生命的最基本結構去認知生老病死和萬物生長,認識生命起源。
拿人來說,它最早是從一個受精卵開始,人類基因組有30億個鹼基對,這個數據量是巨大的。我們要按照生命的中心法則,從根上、從基因開始去認識生命。這就是HGP啟動的根本原因,它給生命科學領域帶來許多有感或雖未感卻已發生的變化。
南下深圳:從參與接軌到時空組學全面引領
2007年,我們南下深圳,創辦深圳華大基因研究院(現「深圳華大生命科學研究院」,簡稱「華大研究院」)以及之後的科研、產業與人才培養體系,逐步實現了「產學研」的無縫連接、融會貫通。
科技是第一生產力。過去,中國人在人類科技認知史上的貢獻是相對有限的。如今,在深圳這片改革開放、科技創新的土地上,我們正在快速彌補這方面的不足,這是人類認知自己、認知世界的一個必由之路。
我們對生命的認知,無論是從基本哲學思想的思辨到中醫基本理論的形成,還是西方先賢們從最早的哲學思想到近代醫學的形成,都走過了很長的路程。文藝復興、思想解放,解剖學奠定了醫學的基礎;16世紀末顯微鏡的發明到19世紀核酸的發現,再到20世紀50年代雙螺旋結構的解析,從吳瑞先生最早發明的測序技術,到Sanger測序方法,再到人類基因組計劃的實施。幾百年的時間裏,我們對自身的認知,對疾病的認知,對生老病死、萬物生長的認知經歷了巨大的發展變化。
關於生命的起源是什麼?精神從哪兒來?我們能不能回答這樣的問題?願不願意解決這個問題?這是華大在做的事情,和想要嘗試回答的問題。
回顧人類基因組工作框架圖繪製以來20多年的歷程,我在人生的不惑之年回國創業,帶領一支年輕的科研團隊,從承擔「人類基因組計劃」1%任務、「國際人類單體型圖計劃」10%任務,到獨立完成「亞洲人基因組圖譜」100%任務,再到完成「國際千人基因組計劃」亞洲部分,以及今年5月我們發起成立了「時空組學聯盟」,華大的發展經歷了從參與接軌,到獨立同步,再到支撐引領的蛻變和進化過程。
其中,尤為重要的是2020年以來華大自主研發的時空組學技術的發展。「時空組學」簡單來說就是在時間和空間維度上進行基因組、表達譜、多組學的研究。這是一塊未被探索的全新領域,也是千載難逢的機會。
今年,我們基於華大時空組學Stereo-seq技術,已經實現了諸多突破。5月,細胞出版社官網以「時空組學聯盟」專題的形式發表了我們繪製的全球首批生命全景地圖,首次從時間和空間維度上對生命發育過程中的基因和細胞變化過程進行超高精度解析。其中,小鼠胚胎髮育時空圖譜以封面文章的形式發表於《細胞》雜誌。
時空組學聯盟成立儀式
9月,我們又基於這一技術,構建了全球首個高分辨率的蠑螈腦再生時空圖譜,為認知腦結構和發育過程提供助力,為神經系統的再生醫學研究和治療提供了新的方向。這一研究成果以背靠背封面文章的形式發表於《科學》雜誌。
未來,我們在這一塊要持續產生新成果,形成全面引領性的發展,以大科學工程、大科學裝置、大數據計算為導向,形成以國家力量作為支撐的新發展模式。
組建、運營我國首個綜合性國家基因庫
經國家發展改革委等四部委正式批複建設,並在深圳市政府的支持下耗時5年,位於大鵬新區的深圳國家基因庫在2016年9月正式投入使用。這是繼美國國家生物技術信息中心、日本基因數據庫和歐洲生物信息研究所之後,又一個已建成的國家級基因庫,由華大研究院來負責組建和運營。
不同於其他的國家級基因庫只是單純的數據庫,沒有樣本保存功能,深圳國家基因庫打造了生物信息數據庫、生物樣本資源庫和生物活體庫,以及數字化平台,也稱「讀」平台。值得關注的是,深圳國家基因庫的生物活體庫是全球第一個為生物多樣性研究和保護提供資源的平台,包含重要物種保護和繁育技術,從水生物拓展至動植物和微生物等。
為深圳「福地」注入科技活力
自1999年成立至今,華大已走過了二十三年時光,我也在深圳這座「候鳥城市」生活了十餘年。這期間,華大在為生命科學行業發展注入科技活力的同時,也通過不斷降低成本,將基因科技的最新成果應用於出生缺陷防控、早期腫瘤防控和傳感染病防控,從而造福民生健康。
在生命科學領域的發展過程中,青年人才是關鍵,華大在長期發展過程中探索出了一套高效的「三發三帶」模式,即科學發現、技術發明、產業發展,三發聯動,以項目帶學科、帶人才、帶產業。
我們敢於讓年輕人去承擔重要的項目,並且讓他們在項目中歷練成長,不是因「精通」而去做,而是「做成了」所以成為了專家。我們很多重要的骨幹人員雖然很年輕,有的甚至是「90後」,但已經是重要戰略項目的負責人了,組織和推動大項目的經驗十分豐富。他們共同構成了華大這樣一支擁有強實力、高水平的人才隊伍。
2020年春節前夕,華大人逆行武漢,成為第一批馳援武漢的隊伍之一,承擔大規模、工程化核酸檢測任務的「火眼」實驗室應運而生。兩年半過去了,浴火中誕生的「火眼」實驗室不但成為科技抗疫的「中國名片」,助力全球疫情防控,此時此刻,「火眼」實驗室也還依然戰鬥在高原抗疫最前線。
新冠疫情之初,趕赴武漢的汪建親臨病毒檢測實驗室
老驥伏櫪,志在千里。二十多年來,我們痴心不改,堅信基因科技必將造福人類,保有一顆不安於現狀的心,無論什麼時候都「年輕氣盛」。華大為中國乃至世界的生命科學行業都作出了貢獻,後疫情時代下更是以產品和服務的雙線布局,為全球解決公共衛生問題帶來了中國智慧與中國力量。未來,我們也將持續加大科研投入、培養科研人才、優化產品和服務結構,助力實現基因科技造福人類。
*以上內容來源於《深圳晚報》,記者:成功、鄭淑儀