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馬潤林:“悅讀”基因組學天書

發布日期:2019.05.15 來源:本站 瀏覽次數:253

1998年,作為中科院“百人計劃”入選者受邀回國后,馬潤林在2001年獲得國家杰出青年基金,2004年成為“新世紀百千萬人才工程”國家級人選,2009年獲國務院政府特殊津貼。如今,馬潤林是中科院遺傳發育所研究員 。


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  “科研需要愉悅的心情,自由和快樂的精神狀態才能激發創造力?!毕硎芴骄靠茖W問題的美妙過程,是中科院“百人計劃”學者、中國科學院遺傳發育所研究員馬潤林的治學態度。



  慈眉善目,是這位學者給記者的第一印象。他語速不疾不徐,目光溫潤平靜,即便說到不愉快的經歷,也不會面露慍色。


 

  馬潤林專攻“人類與動物功能基因組學”,意在浩繁的生命天書里發現更多奧秘。時而掩卷沉思,舉目遠望,他期待自己的學術成果惠及大眾。



  營造自由氛圍



  “基本上一周7天都在這兒。吃過飯就繼續作實驗唄?!瘪R潤林的博士研究生李永超說。對于這個團隊的很多成員而言,科研和生活已經密不可分,經常整天待在實驗室,晚飯后繼續作實驗就好像人們晚上要看電視一樣自然。



  科研的辛苦可想而知,但馬潤林希望給團隊營造自由愉悅的學術氛圍。



  “在美國學習工作多年,令我印象非常深刻的是,那里的科研人員大多互通有無、平等交流、信息暢通,個人能夠得到充分尊重?!瘪R潤林對《中國科學報》記者說。


 


  他不喜歡在學生面前以長者自居,更愿與其平等交流。他不止一次跟學生談到,如果學生能夠對某個問題持續關注幾個月,那么很可能老師對這一問題的細節理解方面就不如學生,需要向學生請教。


 


  盡管工作繁忙,馬潤林還是盡量抽出時間來與學生互動,為每個學生單獨建立了文件夾,分門別類保存與學生有關的科研資料及郵件互動信息,以便進行更有效的師生交流。


 


  他還特意請團隊中的幾位年輕學生一起接受采訪。在他看來,如今的科研人員,不僅需要學術過硬,而且語言表達能力也同樣影響著其科研之路能走多遠。他希望在自由平等的科研環境中,團隊成員能夠全方位發展。


 


  在采訪過程中,記者可以感覺到馬潤林為學生的進步而高興。


 


  對于科研工作,自由和創造的另一面則是嚴謹的學術訓練。馬潤林坦承,歐美發達國家的科技積累是我國暫時難以超越的,現代科學在中國大地出現至今不過100年。他希望把在西方學到的治學方法傳授給自己的學生,使他們的自由創造獲得扎實的學術訓練基礎。


 


  力求優質成果


 


  事實上,馬潤林年輕時的學術起點并不算高。與很多日后著述頗豐的學者畢業于北大、清華等名校不同的是,馬潤林本科階段就讀于當時并不知名的石河子大學。


 


  憑著對科研的濃厚興趣和刻苦鉆研的韌勁,馬潤林在爭取公派留學機會的競爭中勝出,先后在美國明尼蘇達大學、堪薩斯州立大學深造,最終在伊利諾伊大學(UIUC)完成博士后研究,并留校任教。


 


  他陸續在《科學》等國際學術刊物發表SCI研究論文50余篇,2012年擔任新西蘭梅西大學(Massey University)榮譽教授,2013年又應邀成為新西蘭國家發育生物學研究中心Gravida的國際成員,該中心應邀者均為國際知名學者。


 


  加入中科院遺傳發育所以來,馬潤林的團隊正逐漸步入國際先進行列。


 


  在成功構建人類、小鼠、家豬、綿羊、草魚、柑橘、小米、滴蟲、厭氧真菌等多個物種全基因組細菌人工染色體(BAC)文庫的基礎上,馬潤林團隊發現了一種在特定壓力條件下頻率較高的不依賴于重組酶A的基因重組現象。


 


  該團隊成功繪制了中國美利奴綿羊MHC區段的高密度BAC物理圖譜,完成了MHC段的DNA序列圖譜,構建了綿羊MHC常染色體插入片段的物理圖譜,目前正通過比較基因組學深入研究MHC在哺乳動物及反芻類中的進化。


 


  通過同源重組的定點基因敲除(Gene Knockout),馬潤林實驗室成功培育了兩個目標基因敲除的小鼠模型,其中一個模型(Rcn3)的KO小鼠在出生后30分鐘內由于呼吸—肺功能失敗而缺氧死亡。


 


  初步分析顯示肺泡表面活性物質SP-A及SP-C的分泌受到影響,且可能與肺的間葉細胞發育異常相關。該模型是一個新的新生兒呼吸失敗模型,導致KO小鼠死亡的確切分子機制仍在探索研究中。


 


  此外,該團隊還在進行胚胎必需母源性因子基因MATER的功能研究,通過多種技術研究MATER基因及選擇性剪切體的確切功能與調控。


 


  近5年來,馬潤林團隊已有20多篇研究論文發表于國際知名學術期刊,得到了業內權威人士的認可。


 


  科研不忘應用


 


  你可能會問,上面這些研究跟我們的生活有什么關系?


 


  以上述基因敲除小鼠模型研究為例,科研人員希望找到新生小鼠肺功能不全的基因組學原因,也就是說,到底哪個基因或者基因的變異讓剛剛生下來的小鼠無法正常呼吸?


 


  由于小鼠是臨床前實驗的重要模型,該研究將有助于了解人類新生兒肺功能障礙的內在機理,從而幫助人們避免或解決這一問題,使寶寶更加健康。


 


  其實,馬潤林從未將基礎研究與實際應用割裂開,反而隨著自己科學成果的增多而對臨床應用的興趣更濃。


 


  “當有越來越多的學術論文發表時,就會問自己,是繼續這樣保持下去,還是更進一步,把這些成果向應用轉化?”馬潤林說。


 


  于是,將科學發現推向臨床應用,成了馬潤林人生下半場的一大主旋律。


 


  由于基因組學作為一種有效的研究工具,有著“多面手”的特點,因此,這就給馬潤林提供了多點開花的可能。


 


  例如,他回國后的幾年中一直在致力于推進一種新型宮頸癌預防疫苗的產業化,后來雖然由于種種原因退出管理工作,但仍然沒有放棄對該領域的探索。


 


  馬潤林還在中科院領導的倡議下關注國內大動物產業化面臨的科學問題,正在促進動物基因組學對畜牧業產生實際效益??傊?,他希望自己的研究能夠讓人們更健康,給相關產業帶來更多效益。


 


  去年,“農業部綿羊轉基因新品種培育重大專項”部分課題取得了突破性進展,第一只富含Omega-3的轉基因手工克隆綿羊和家豬誕生。馬潤林便是該項目課題的負責人。


 


  它們不僅僅是新近被克隆出來的動物。馬潤林團隊更進一步:在細胞核里“拼貼”了一段基因,希望克隆動物體內能夠合成一種不飽和脂肪酸——Omega-3。


 


  Omega-3為人體所必需的營養成分,若攝入不足,心臟病、糖尿病、關節炎等發病率就會提高。長期以來,人類試圖通過深海魚油等食品來補充自身所需的Omega-3。然而,過度捕撈深海魚類有可能對海洋生態平衡產生不利影響。


 


  馬潤林實驗室的研究人員合成了Omega-3的基因片段,并且把它改造成適合哺乳動物的表達,然后,再把它們轉移到綿羊的基因組里。事實上,該項研究早在國家項目下達之前多年就在開展。


 


  馬潤林希望在可以預期的將來,人們不再依賴價格不菲的深海魚油,而是吃著羊肉豬肉,就攝取了Omega-3。


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