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吴家睿:站在学科交叉口的“非典型”生物学家
发布时间:2021-12-23 18:59 来源:未知
html模版吴家睿:站在学科交叉口的“非典型”生物学家

“最重要的是科研人员要有正确的价值观,要有超越功利的意愿,要意识到学科交叉的重要性。”

??吴家睿 中国科学院大学杭州高等研究院生命与健康科学学院执行院长、中国科学院系统生物学重点实验室主任

受访者供图

◎本报记者 操秀英

吴家睿是个闲不下来的人。在他百忙中来北京参加中国科学院(以下简称中科院)计算技术研究所一个沙龙的间隙,记者好不容易约到一个简短的采访。

“您怎么会来参加计算技术研究所的沙龙呢?”记者不禁发问。

作为中国科学院大学(以下简称中科院大学)杭州高等研究院生命与健康科学学院执行院长、中科院系统生物学重点实验室主任,吴家睿更为人们所熟知的身份是生物学科学家。

“跟不同领域的学者交流合作,碰撞出火花,就是我工作的重要内容啊。”吴家睿笑称,“看来你采访前的功课做得还不够。”

通过深入交谈和了解,记者才认识到眼前这位和蔼可亲的科学家为我国化学生物学和系统生物学的快速发展作出了突出贡献。

同时,基于多年对学科交叉融合发展的思考和实践,近年来,他在糖尿病和癌症等复杂性疾病研究领域取得诸多成果。他也是近年来国家大力发展交叉学科的倡导者之一。

系统生物学和化学生物学的主要推动者

正如吴家睿的自我评价,他是个“非典型”生物学家。

早在学生时代,在科学之外,吴家睿就对社会学、哲学等领域非常感兴趣。因此,上世纪80年代,在中山大学读完植物遗传学的本科并在中科院遗传所硕士研究生毕业后,吴家睿来到当时的中科院科技政策研究所工作,从事科学史研究。“我开玩笑说这是中科院唯一不需要做实验的研究所。”吴家睿回忆,彼时,他的主要研究对象是民国时期的静生生物调查所。

兜兜转转,之后在瑞士和美国,吴家睿又回到生物学老本行,并于1997年回国,成为中科院上海生物化学研究所研究员。

在做了几年经典细胞生物学的实验后,吴家睿的目光瞄准了21世纪初兴起的系统生物学。

“随着人类基因组计划的提出,乐橙国际lc8注册网站,一门新兴的交叉学科,即系统生物学开始发展并备受关注。”吴家睿说,此前的科研主要由科学问题驱动,即首先要有个科学假设,然后围绕这个假设设计实验方案等,“而人类基因组研究是个工程问题,涉及海量数据的处理。所以系统生物学是建立在大数据基础上的,我们可以看到,在人类基因组之后兴起了各种各样的组学,如蛋白质组学等。”

吴家睿敏锐意识到中国必须在这方面加强部署。

早在2005年,吴家睿就在中国科学技术大学组建了系统生物学系,并担任首位系主任。他还组建了国内首个系统生物学重点实验室“中国科学院系统生物学重点实验室”并担任实验室主任;筹备和组建了中国生物化学与分子生物学会分子系统生物学专业委员会,并担任主任委员。

“系统生物学是大数据驱动的科学,发展高性能计算是一个主要的技术。”吴家睿说,因此,他担任了中科院知识创新工程重大项目“面向蛋白质科学的高性能计算研究”的首席科学家,推动了针对蛋白质研究的高性能计算机和相关软件的开发。

吴家睿也是我国化学生物学的重要推动者。他在2007年就担任了国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)化学科学部第一个化学生物学的重大研究计划“基于化学小分子探针的信号转导过程研究”的专家组成员。该重大研究计划推动了化学生物学在国内的迅速发展,其成功实施进一步衍生出第二个化学生物学的重大研究计划“生物大分子动态修饰与化学干预”。

由于在第一个重大研究计划中的突出贡献和重要作用,吴家睿被自然科学基金委任命为第二个重大研究计划专家组副组长。此外,他被选为化学科学部另一个与化学生物学相关的重大研究计划“可控自组装体系及其功能化”的专家组成员。

用新思路求解人类健康大命题

多年来,吴家睿在推动中国系统生物学学科发展的同时,创造性地用系统生物学技术和方法开展糖尿病和癌症等复杂性疾病的研究工作。

吴家睿分析,在诊断疾病方面,传统医疗是等生病了再去医院看病,而大健康理念的核心则是把抗击疾病的关口前移,早期监测、早期干预。在治疗疾病方面,目前医生是根据临床指南来给病人开药的,而临床指南建立在随机对照试验等各种临床研究获得的证据之上,是循证医学进行规范化疾病诊治的主要依据,也是规范化管控临床风险的基本策略。但是,对于要满足个体多样化健康需求的精确医学而言,临床指南面临巨大的挑战。“因为精确医学开展的临床研究更关注个体化的临床证据,而不是统计显著性结论。面对个体的多样化健康需求,精确医学常常要处理超适应症或超处方用药问题。”他说。

面对个体特殊情况,单纯按照临床指南很难应付,“我们根据大数据研究可以比较迅速地为个体找到合适的治疗方法。”吴家睿说。

吴家睿带领团队研发出中科院大学杭州高等研究院首个科研大数据库??TreeQNet。该院的科创大脑平台接入了这一数据库,构建了基于组学大数据的肿瘤治疗数据库与判别模型,计划用3年左右的时间完成包含20种以上的中国人常见恶性肿瘤数据和治疗判别功能,目前其已完成首个中国人结肠癌转移相关的多组学整合图谱,为癌症个性化用药提出了超越基因组分析的新方向。

同时,吴家睿也与国内的医生和研究人员开展诸多合作,充分利用系统生物学的研究策略。2020年,他的实验室与海军军医大学长海医院的医生联合发表了一项研究成果,构建了基于多组学图谱,提出转移性结直肠癌分子分型与个性化治疗新策略。

最近,吴家睿又承担了中科院先导专项“多维大数据驱动的中国人群精准健康研究”。“我们和北京、重庆、合肥、宁波等地的医院合作,希望能收集100万中国人的样本和大数据,根据这些数据去开发算法,从而进行健康促进和维护研究。”吴家睿说。

培养具有优良特质的学生

多年推动化学生物学和系统生物学发展的经历,让吴家睿对生物学、人类健康、交叉学科发展这些宏大命题有了更深刻和全面的认识,他也从不吝于表达和分享他的观点。

他开设了自己的公众号“吾家睿见”,且在最近出版了一本《生物学是什么》的专著。

不同于普通的生物学教科书或者科普读物,这本书是吴家睿对近十几年在生物学领域的学习和研究过程中领悟到的生命观的总结,体现了他对科学与哲学交叉问题的深刻思考,极具启发性。

“这首先是一本写给我自己的书。”吴家睿直言,无论是学生还是同行,懂与不懂,打开就会有收获。

这学期,吴家睿在中科院大学杭州高等研究院生命与健康科学学院开设了相关课程,他以这本书为教材,给学生们打开生物学的大门。

不管是20年前在中科院上海生命科学研究院开设《分子生物学与细胞生物学》课程,还是如今以自己的书为教材开设课程,吴家睿的目标都是培养出能站在科学前沿、具有广阔视野、具备广泛的知识基础、不那么功利的学生。这些特质,在他看来,正是进行学科交叉融合研究的基础。

“学生们的知识面要尽量广一点。”吴家睿说,不能要求科研人员都是全才,但起码要有交流的基础,别人说什么要能听得懂。

“学科交叉不是知识的简单拼凑,它要求科研人员对科学发展要有一定的感悟和理解,同时要有一定的交流能力。”吴家睿说。

“最重要的是科研人员要有正确的价值观,要有超越功利的意愿,要意识到学科交叉的重要性。”他最后强调。

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