今年，中國南方一個成立不足4年的年輕科研團隊，十分罕見地吸引了來自美國工程院院士杰·基斯林的注意——后者因改造酵母生產(chǎn)青蒿素而聞名于世，被看作當代合成生物學(xué)的領(lǐng)軍人物。很快，杰·基斯林就和這支團隊開始了實質(zhì)性合作，成立聯(lián)合實驗室，并列出一長串研究項目清單。這是他落地中國的第一個實驗室，而且有言在先：“做出成果的知識產(chǎn)權(quán)歸中國。”

——這被視為這支研究團隊在產(chǎn)出數(shù)篇《科學(xué)》論文成果之外所獲得的另一種“國際認可”。

聽起來有點像“雜牌軍”，但他們卻不“各自為戰(zhàn)”，而將“近乎一半的精力”拿來攻關(guān)一個共同難題——合成生物，他們彼此最為看重的，也是那個共同的身份——合成生物學(xué)家。

這支團隊就是中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院合成生物學(xué)工程研究中心。從學(xué)科來看，團隊中有12位課題組組長(PI)，其中有研究微生物學(xué)的，有研究合成基因組學(xué)的，也有研究理論物理方向的，甚至有專攻微流控芯片的。

這也是杰·基斯林“加盟”的一個主要原因：即便是在國際上，像他們這樣靈活的機制和兵強馬壯的團隊配備也是少見的。

在如今的大數(shù)據(jù)、大科學(xué)時代，協(xié)同創(chuàng)新、團隊合作成為越來越多科學(xué)家的選擇，培育新興交叉學(xué)科生長點，也被提到一個很高的位置。但知易行難。

誰能率先告別“單打獨斗”的科研模式，真正打破科學(xué)家之間的“藩籬”和“圍墻”，避免科研合作淪為“貌合神離”，成為這個時代的發(fā)問。而中科院深圳先進院這支平均年齡僅有36歲的科研團隊，正在自己的團隊磨合和科研實踐中嘗試回答這樣的問題。

推倒科學(xué)家心中的那堵“墻”：

讓他們“沒有顧慮地合作”

在傳統(tǒng)的團隊合作和科研攻關(guān)模式里，講究“第一發(fā)現(xiàn)者”的科學(xué)家群體，為了自己的靈感或方法不被竊取，往往難以放下同合作者之間的提防、戒備心理，換言之，有時盡管同處一條船上，但也難免“同床異夢”。

對中科院深圳先進院合成生物團隊來說，這樣的問題無法回避。他們的做法是：“不去試探人性。”

這就在很大程度上規(guī)避了“人性”的風(fēng)險，合作、互補大于競爭。

團隊負責人、中科院深圳先進院合成生物學(xué)工程研究中心主任劉陳立在接受中國青年報·中青在線記者采訪時稱，12個課題組負責人的研究方向都不一樣，觀察同一個問題，大家的角度也不一樣——

“看起來就像一個拼圖”——

事實上，4年前團隊成立之初，這樣的問題就已經(jīng)被“重點考慮”，他們的“招聘”也因此成了“onebyone”(一個接一個)的形式。劉陳立說，以合成生物這個大目標為導(dǎo)向，差異化招聘，擁有不同專長的科研人員，

2014年，劉陳立從哈佛大學(xué)博士后的崗位上辭職回國，成了團隊中的第一塊“拼圖”。他本人偏向?qū)嶒炑芯?，于是找到加州大學(xué)圣迭戈分校的博士后馬迎飛，請他掌控“生物信息學(xué)方向”，后來發(fā)現(xiàn)急需“數(shù)學(xué)支撐”，又請耶魯大學(xué)博士后傅雄飛加入……截至今年，團隊一共迎來了12位課題組組長。

進入這個團隊所在的樓層，可以看到一個打通的大實驗室，這就是合成生物中心的公共實驗室。

這是一種象征，就是希望打破學(xué)科壁壘，推倒實驗室與實驗室之間的“圍墻”，還有科學(xué)家心中的那堵“墻”，讓大家“沒有顧慮地去合作”。

劉陳立告訴記者，

當然，對這個團隊來說，還有一道特殊的難題——交叉。

熟悉交叉學(xué)科的人可能聽過這樣一種說法，從事這方面研究的專家，既要在各自專業(yè)領(lǐng)域有較高的學(xué)術(shù)水平，又要對交叉領(lǐng)域問題有較深入研究。那么問題來了：在某個專業(yè)領(lǐng)域造詣頗高的專家，一般很難抽身來顧及其他領(lǐng)域的課題，有的甚至“看不上”其他問題。

這個團隊的做法是：不求最好，但求最為合適。劉陳立告訴記者，兩個頗具潛力的青年科學(xué)家，分別來看可能只有80分，但一旦形成團隊，在一起磨合碰撞，或能創(chuàng)造出超過90分的成果。

在科學(xué)領(lǐng)域，有時精進“1分”就有可能誕生一個很大的突破。

在這個團隊里，“青年千人計劃”入選者傅雄飛的數(shù)理背景看似邊緣，在劉陳立眼中卻為合成生物學(xué)領(lǐng)域帶來了新的角度。

傅雄飛本人稱很享受合成生物學(xué)所帶來的魅力，他說，“物理問題比較聚斂，但來到合成生物學(xué)以后，感覺完全進入了一個新的世界——好像什么知識都可以應(yīng)用到，沒有科學(xué)語言的障礙，沒有人是‘門外漢’。”

挑戰(zhàn)生命科學(xué)最基本命題：

向“上帝造人”偷師

合成生物學(xué)是基于生命科學(xué)、工程學(xué)、信息科學(xué)和其他定量基礎(chǔ)科學(xué)的新興交叉學(xué)科，被認為是繼“DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)”和“人類基因組測序計劃”之后的第三次生物技術(shù)革命。

以曾與諾貝爾獎獲得者屠呦呦一道為世人所熟知的青蒿素為例，后者最初是從植物黃花蒿提取而來，但是植物提取存在占用耕地、依賴環(huán)境氣候、提取過程繁瑣等問題。

21世紀初，杰·基斯林將青蒿素的基因引入人造酵母——也就是說，只要給酵母喂點淀粉，再用發(fā)酵罐均勻一搖，人工改造的酵母就能像“釀酒”一樣生產(chǎn)出大量的青蒿素。

這個意義不可小覷——解決青蒿素的生產(chǎn)原料問題，從某種意義上就是解決了治療瘧疾藥物的生產(chǎn)問題。有統(tǒng)計顯示，杰·基斯林的這種方法使用可控的100立方米工業(yè)發(fā)酵罐，足以替代5萬畝的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植。

事實上，合成生物學(xué)還被寄于更高的期望值。這個學(xué)科是通過“自下而上”的理念，由“元件”到“模塊”再到“系統(tǒng)”，以工程化理念設(shè)計自然界不存在的人工生物系統(tǒng)，或?qū)σ延凶匀簧锵到y(tǒng)進行改造、重建，來滿足生物醫(yī)藥工程工業(yè)化生產(chǎn)的需求。

其最終目的，是創(chuàng)造生命。

說白了，他們要做的，不只是利用合成生物學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)醫(yī)藥，“造來用”，也試著努力深耕人造生命的基礎(chǔ)法則，“造來懂”。

這就涉及生命科學(xué)研究領(lǐng)域一個基本性問題，即生物學(xué)到底有沒有規(guī)律可循？有種說法稱，21世紀的生物學(xué)，還在向20世紀物理領(lǐng)域“開普勒”的階段努力，即希望從大量的實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象中得到一個“公式”，供人們描述并反復(fù)使用。

這當然不容易。劉陳立打了一個比方，“這就像是在向上帝‘偷師’”——“細胞是最簡單的生命，我們現(xiàn)在做的就是研究細胞周期是怎么定義的，如何自我分裂、代謝、繁殖。如果我們自己創(chuàng)造生命，如何保證染色體、遺傳物質(zhì)能從一到二，在合適的時間復(fù)制、分裂。”

集團軍下令：

海陸空各兵種搬上“十八般武藝”

事實上，近些年，國內(nèi)外科學(xué)家研究獲得了大量新的合成生物學(xué)“元件”，并組裝出具有相應(yīng)功能的基因回路。但要實現(xiàn)“合成生命”這一遠大目標，僅有“元件”是不夠的，同時要求科研人員對生命活動的調(diào)控機理有著透徹的理解。

如今，年齡相仿又有沖勁兒，來自哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、杜克大學(xué)等名校的12位青年科學(xué)家就這樣被集結(jié)起來，“全職”就位。

合成生物學(xué)工程研究中心研究員、新晉國家“杰青”戴俊彪說，包括他在內(nèi)的這支團隊則不同，他們每個人都可以獨當一面，成為團隊中的一個“模塊”，完成“設(shè)計——合成——測試——學(xué)習(xí)”的閉環(huán)——這是他們的優(yōu)勢。

傅雄飛在描述團隊合作時打過一個比方：團隊里任一成員拋出一個生物學(xué)問題，然后整個團隊以問題為導(dǎo)向，利用大家的專長和不同的眼光對問題進行剖析——相當于海陸空各個兵種都有的集團軍，集體去盡力解決同一個問題。

化學(xué)生物學(xué)背景的李楠從事蛋白質(zhì)組學(xué)研究，他還記得有一次，團隊里一個實驗小組要給培養(yǎng)的細菌拍照片追蹤運動過程，但是細菌在培養(yǎng)基上跑來跑去的，小組成員每過一會兒就要跑過去拍一張照片。

——不斷重復(fù)的實驗、海量的分析數(shù)據(jù)非常浪費人力和時間，這被稱為生物學(xué)研究中“不必要的必需”，也讓生物學(xué)實驗室被戲稱為“勞動密集型工作”。

專攻物理的傅雄飛和做工程的黃術(shù)強走過去一看，一拍即合：“這不用人力做，太慢了!”隨后承諾給這個實驗小組做一個多物體定時追蹤的機器。

李楠說，在實驗室里隨便走一圈，就能知道“不是你同行”的同事在做什么，他們能做什么，大家碰撞出了不少火花。

在李楠看來，這種科研攻關(guān)模式，節(jié)省的不僅是資源，最重要的是，更加便于人們思想的交流與碰撞。

而不管是在傳統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域，還是新興科學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家——這群地球上最聰明大腦的頭腦風(fēng)暴，是最彌足珍貴的。