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第42章 探索神秘的分子世界

记生命学院分子细胞生物学与系统生物学科研团队

一望无际的麦田,沉甸甸的“成电麦1号”丰收在望;草鱼成为研究细胞因子在生长免疫中调控作用的主要对象;基因芯片可用于癌症症状的清晰表达……

我校生命学院分子细胞生物学与系统生物学科研团队精研于生物学神奇多姿的世界,探索着与人们生产生活息息相关的课题。他们初创不久,朝气蓬勃,在成电园中深情开拓着一方新的热土。

分子世界引入信息技术,新兴蓬勃

分子细胞生物学与系统生物学科研团队结合我校电子和计算机技术方面的优势,增强信息科学、数学物理学基础,用于生物学领域。通过计算机模拟“干实验”研究,再进行实际“湿实验”来检验,充分利用了学校的学科优势,大大缩短了生命科学的研究周期。团队的老师们潜心分子的神奇世界,积极开拓新的领域。新兴的团队分别在分子细胞遗传学、分子内分泌学、生物信息学与系统生物学、卤醇脱卤酶的蛋白质工程-基于精细化工品及手性药物中间体合成研究方面积极探索,呈现出蓬勃生机。

“成电麦1号”为何生机勃勃,产量高,质量上乘?原来科学家们将黑麦、簇毛麦和偃麦草的遗传物质转入四川小麦,产生了优良品种。在分子细胞遗传学实验室,应用性、基础性研究齐头并进。以我国著名生物学家任正隆教授为代表的科研人员开展功能基因组学与遗传进化研究。任正隆、杨足君、张勇、周建平、邓科君、郑雪莲、李光蓉、刘成八位团队成员将遗传信息研究应用于现代植物育种与药物开发中,促进信息技术与生物技术的有机结合。

在分子内分泌学实验室,周红教授通过显微镜细致地观测着硬骨鱼(草鱼)的细胞变化。他和张安英、汪新艳、杨鹍等老师潜心于细胞、分子和基因的世界,研究动物和人生长、免疫、癌变等生理过程中基因表达调控。

在生物信息学中心,郭政、饶妮妮、黄健、郭锋彪、林昊、王先龙等老师致力于研究人类复杂疾病的遗传异质性分析、基因芯片表达谱与基因功能模块化分析、免疫信息学、基因识别与功能分析等。

在蛋白质工程与生物催化研究室,汤丽霞、谢光波、方瑞琴等老师努力研究生物催化酶的基础和应用、生物活性天然产物等。

“团队的研究抓住了生物学的热点,进入了学科主流方向”,生命学院党总支书记袁勤说。团队结合学校优势,紧跟生物学前沿,踏上了一条前途光明而又充满困难挫折的道路。科研工作者殚精竭虑,以科学严谨的态度,交融辛勤和智慧,迈开了求索的步伐。

甘守寂寞奋力攀登,呕心沥血

春寒料峭,设在成都市双流县的生物科技创新基地,杨足君带着几个研究生干着农民的活儿,在田里一苗一苗地栽种着小麦。“这些幼苗都是我们花了六七年时间辛辛苦苦培育出来的。”杨足君抚摸着这些幼苗,就像看着自己的孩子一样深情。他们一亩一亩地栽,十余天过去了,累得腰酸背痛。“当时不敢全部交给农民去栽,基础研究必须做得很精细。”

基地刚建立时,资金困难,团队成员既要做土地改良,还要做基础建设、人员培训。当地的水不能饮用,老师们每天一大早就得挑上水桶,到很远的井里去打水。杨足君不仅做田间地头的管理,还要给老师、同学们做三顿饭,博士扎上围裙,做厨师,还有模有样。

“植物科技研究中,材料占决定的因素”任正隆教授非常重视基地的作用,他诙谐的将实验室比做“牛刀”,材料比作“牛”。当前国内许多生物学研究单位,实验室条件一流,仪器设备一流,科研经费充足,但成果却不突出。为什么?任正隆教授认为他们有“锋利的牛刀”,却没有“牛”,往往到国外去“引进”材料。“靠引进材料作科研,怎么能获得自主知识产权的成果呢?我们要磨刀,还要自己‘养牛’”。

“养牛”的过程充满艰辛。团队老师们从野草中选择优良基因用于小麦。杂交之后的新品种像麦又像草。老师们从播种到收获,躬耕在试验田中,观察小麦生长过程,做田间管理,进行实验室测定,花工夫选择适合的品种。

寒来暑往,老师们几年来在田间默默地当着“农民”,皮肤晒得更黑,鬓间多了些白发。创新基地逐渐走上了正轨。在当地政府和学校的支持下,基地发展到近万亩的规模。

团队其他几个实验室的老师同样专注而勤奋。“他们在学术上非常执著,非常投入”,生命学院党总支书记袁勤说。

“学科之难在于要我们多活几年”,郭政教授谈到生物信息学与系统生物学的研究,语言幽默而意味深长。他解释说,这门学科需要研究者不断紧追生物学前沿,学习计算机、数学,提升信息处理能力。研究中,老师苦,学生也苦。而郭政教授的要求是:“力求第一,不做第二”。“每一篇论文都来来回回改十来遍,经常睡不好觉”。

一个学生从哈尔滨医科大学临床专业毕业后,师从郭政攻读博士学位。她凭着聪明好学在研究中取得了一定的成绩,但郭老师始终不认可。经过艰苦的努力,这个学生终于在业内顶尖的BMC Genomics上发表了学术论文。

周红教授的严谨和执著是出了名的。节假日、周末都泡在实验室里。他的以身作则和严格要求,督促了学生勤奋研究。

人才辈出,奇葩独自开,蜚声国际

“成电麦1号”结出金黄而饱满的麦穗,这种优质的新品种不仅能抗四川地区常见的小麦条锈病,而且对于国外的秆锈病也有极强的抵抗能力。农民普遍反应,栽种这种小麦,增产显著,据计算,农民栽种“成电麦1号”,一亩增产相当于增收100元到150元人民币。成电麦2号、3号也将问世,这一系列高产、抗病的优质小麦应用将更加广泛,服务于四川的新农村建设。

准备了七年,分子细胞遗传学实验室获得了160万元的国家自然科学基金重点项目。该实验室还承担了面上项目和教育部与四川省科技厅重点项目,在国内外刊物上发表了40多篇高水平研究论文,10余篇被SCI收录和引用。

分子内分泌学实验室运行两年半以来,承担了国家和省级科研项目6项,研究成员在国内外重要学术期刊上发表论文40余篇,其中在SCI期刊上发表论文13篇。

生物信息学中心2007年10月份成立。郭政教授两年来在业界国际最顶尖级的BioInformatics期刊上连续发了5篇文章,引起国际同行的关注,同时开发多套生物信息学分析软件。黄健老师在免疫信息学方面开发的数据库与软件已引起国内外同行的关注,并被国外生物技术公司应用。郭锋彪老师组织开发的Z-CURVE1.0被国外同行评为当前国际上最好的细菌、古细菌基因识别工具之一,相关论文已被引用40篇次。

团队秉承着生命学院“行胜于言、开放共荣、精细互动”的精神,朝气蓬勃,积极进取。团队21位老师,15个博士,5个在读博士。任正隆、周红、汤丽霞等是外引的人才,为团队的发展注入了活力和智慧。团队在发展中也不断培养人才。周建平去年博士毕业留校,今年就申请到国家自然科学基金青年基金项目。谈起成绩,周建平博士说:“团队中有很好的平台,相关项目锻炼、经验丰富的老师都给年轻人的发展提供了机会和条件。”

团队老师对学生的严格要求早已名声在外。论文发表都瞄准国际顶尖级的期刊,博士生发文内定影响因子是5.0,对硕士生的要求也是高标准。周红教授来校带的第一个研究生王张志发的论文就被SCI收录,陈超大二时来到周教授的实验室,大学毕业时已在国内学术期刊上发表了文章,他的研究潜力被加拿大阿尔伯特大学看重,即将去该校硕博连读。

团队始终面向国际开展研究,与国外同行保持密切联系,学术交流活跃。刘成、张安英老师等正在国外做访问学者。堪萨斯大学和威斯康星大学主动来校寻求合作。“我们下一步将与美国同行合作,联合培养博士研究生,在美国申请自然科学基金。”杨足君教授说。

“这里安静,光明”。郭政教授谈起来电子科技大学的感受,“有一个很好的平台,可以做自己想做的事情。”他的话道出了团队老师的心声。

(杨丽可)

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