龐澤欣
龍漫遠,美國芝加哥大學生態(tài)與演化科學系教授,北京大學“長江學者”講座教授,主要從事生物信息學領(lǐng)域的研究。博士畢業(yè)于加利福尼亞大學戴維斯分校,哈佛大學博士后
我們何以生而為人?這一近乎哲學意義的人類的終極命題,正是龍漫遠近些年來關(guān)注的新領(lǐng)域。龍漫遠現(xiàn)在執(zhí)教于芝加哥大學,主要從事生物信息學領(lǐng)域的研究,并受聘于北京大學長江學者講座教授。20世紀90年代,他開創(chuàng)了“新基因的起源和演化”領(lǐng)域,并在接下來20余年里始終領(lǐng)導著該領(lǐng)域的研究。他以中國典籍《山海經(jīng)》中的“精衛(wèi)”來命名他所發(fā)現(xiàn)的第一個新基因,從而讓來自中國的古老神話登上了《科學》雜志。他從分子層面上對于演化理論的論證,尤其是揭示演化機理的研究,諸如宏觀的自然力量如何作用于微觀的遺傳物質(zhì),DNA序列在演化中如何變化,新基因如何起源等問題,使得演化生物學的主要教科書里增添了新的章節(jié)。
龍漫遠1987年赴美國加州大學戴維斯分校攻讀博士學位。隨著分子生物學技術(shù)的進步,人類終于有機會以分子生物手段研究演化,探究基因起源之謎,而龍漫遠偶然之中叩開了這扇大門,自1990年起,他以出色的、極富勇氣的研究成為“新基因起源”這一領(lǐng)域的開創(chuàng)者。 1993年獲得遺傳學博士學位后,龍漫遠來到哈佛大學沃爾特·吉爾伯特的實驗室繼續(xù)接受挑戰(zhàn),1997年,他完成了對“精衛(wèi)”基因起源所代表的機制從特殊到普遍意義的證明。龍漫遠現(xiàn)在是美國芝加哥大學終身教授。
“在芝加哥大學我的實驗室里,聚集著一批來自美國和其他幾個國家的優(yōu)秀的博士后研究員、博士研究生和本科生,在共同研究一個叫做‘精衛(wèi)或類似的基因。這個基因與我們所知的四百多萬個分子序列的基因不同之處,是它極其年輕的生命和奇異的結(jié)構(gòu)。生命的進化,常以百萬年為基本的年齡單位(一歲)。此前發(fā)現(xiàn)的基因,年齡都在一千歲到三千歲之間,而‘精衛(wèi)的年齡大約只有兩歲。因此,我們第一次有機會考察一個基因的起源狀況。這就像研究人的早期胚胎以推斷個體發(fā)育產(chǎn)生過程一樣。一位美國同事打了個比方,說‘精衛(wèi)基因是宇宙之超新星爆炸的產(chǎn)物?!饼埪h回憶道。
何為“進化”?詞典告訴我們:“事物由簡單到復雜,由低級到高級逐漸發(fā)展變化”,緊接著下一條:“進化論:關(guān)于生物界歷史發(fā)展一般規(guī)律的學說,認為現(xiàn)在的生物有著共同的祖先,它們在進化過程中,通過遺傳、變異和自然選擇,從簡單到復雜、從低級到高級、從種類少到種類多逐漸變化發(fā)展?!??然而,致力于演化科學研究30多年的龍漫遠告訴我們:包含進步意義的演化絕不是自然界的“一般規(guī)律”,恰恰相反,這是一個百年的誤讀。
今天,人類已經(jīng)知道許多有關(guān)自身存在的環(huán)境各個層次單位的起源過程。在宇宙水平上,英國劍橋大學的斯蒂芬·霍金所著的《時間簡史》,描述了扣人心弦的宇宙起源圖景。對地球的起源及演化,從19世紀英國地質(zhì)學家查爾斯·萊爾到今天的地球物理學家已對其40億年的演變過程進行了詳細的描述。在生命的層次上,自19世紀中葉查爾斯·達爾文到現(xiàn)在,人類已經(jīng)知道物種起源的許許多多奧秘。然而,直到1990年,人類卻一直沒有機會探究基因這一生命的最基本單位的起源之謎。龍漫遠說:“因為20世紀的生命科學還處在發(fā)現(xiàn)和調(diào)查基因的性質(zhì)、回答‘基因是什么的階段,對‘基因從何而來這樣的問題,還無暇顧及?!?/p>
留學生:本科時你學習農(nóng)學專業(yè),為什么后來去美國研究演化生物學了?
龍漫遠:我在而立之年才來到美國,尋求一個不確定的未來。當時我去了加利福尼亞大學的戴維斯校區(qū),最初給我安排的導師是做果樹育種的。他隨手拎起個袋子,領(lǐng)我來到果園,邊聊邊走,看見地上落了桃子就撿起放進口袋。最后遞給我滿滿一袋,說你跟我做,五年桃子敞開吃。當年國內(nèi)物資匱乏,免費桃子聽上去確實不錯。我問他:“桃樹種下去多久能結(jié)果?”他說六年。我尋思這可不行,博士五年畢業(yè)還看不到自己的一次實驗結(jié)果呢。
后來我就在校園里閑逛,看到一個講座就去聽,一個教授恰好在講分子演化。我立即被迷住了,因為我學過概率論和統(tǒng)計學,那些猜測千萬年以前的分子演化過程的模型聽起來還真像有那么一回事。我就跟那個教授說能不能加入他的實驗室。教授在遺傳領(lǐng)域里蹬打了大半輩子,據(jù)說他的理論領(lǐng)域太難,學生們望而生畏,所以只帶過兩個博士生。我的出現(xiàn)讓他很高興,馬上收我為徒。幾天后,我們一幫中國學生聚會,他們問我選實驗室了沒有,我跟他們說做分子演化,他們都說我瘋了。這專業(yè)都沒人聽說過。他們說,難道我打算學完了就回國?他們這么說很正常,那是1987年,科學家才測出了300個基因的序列,全美研究分子演化的實驗室不超過一打。我跟他們說,終于輪到我自己決定自己想干的事了,我只考慮這五年的研究是不是有趣。
留學生:從加州大學博士畢業(yè)后,是什么原因促使你選擇了哈佛繼續(xù)深造?
龍漫遠:1993年,《科學》發(fā)表我關(guān)于“精衛(wèi)”基因的論文,然后我在加州大學以最優(yōu)秀博士榮譽畢業(yè),同年我收到8封來自美國一流大學的博士后邀請。其中包括來自哈佛大學細胞生物系主任、諾貝爾獎得主沃爾特·吉爾伯特的信:“我很高興邀請您來我的實驗室做博士后研究員。您可以繼續(xù)做‘精衛(wèi)新基因的研究和其他與新基因結(jié)構(gòu)有關(guān)的研究?!?/p>
又是一次選擇,而且可能是一次對事業(yè)關(guān)鍵性的選擇。按我周圍美國同事的看法,就我的情況而言,去哈佛是冒險。因為他們認為,我在博士生期間已經(jīng)作出了第一流的工作。無論我去其他7個實驗室中的哪一個,都會順利做完博士后研究并找到教授職位。去聽聽智者的聲音,是多么有誘惑力的一件事??!更何況,在那里可以繼續(xù)“精衛(wèi)”基因的進化研究。于是,帶著一箱子研究“精衛(wèi)”的資料,我登上了去哈佛大學所在地波士頓的飛機。
留學生:你如今把基因演化做成熱門領(lǐng)域了?
龍漫遠:當年好玩,也沒想到學科這樣出乎預料的發(fā)展。去年組織國際分子演化學大會,光參會的科學家就有1300人。我很高興許多人加入到這個新的科學領(lǐng)域中來。在這過程中,不斷發(fā)現(xiàn)新的東西和先前的觀點是不一樣的,甚至是以前非常大牛的結(jié)論。于是我該說的還得說,該做的還得做。朋友們問我哪來的勇氣?因為我對我的邏輯和數(shù)學有自信。數(shù)學的好處,就在于它能為你的推理提供嚴密的證據(jù)。有了數(shù)學上的分析,我不光堅定了自己的方向,而且是越走越有自信。我從來不“推銷”自己的理論,而是靠后續(xù)的更好的工作和證據(jù)來證明它的正確性。
留學生:你接觸到的中國學生和美國學生有什么不同?
龍漫遠:中國學生確實可以學得很深,但是論知識面的寬度,美國學生更好。我們國內(nèi)對本科生的培養(yǎng),從一開始就上很專的課程。我們學得很深,但是到頭來會有不少東西用不上。說個好玩的美國人用來教育他們學生的話:Try ?to know something of everything before you know everything of something. 什么都知道點,別只是局限在老師講的事情里。眼界寬一點,找到了研究的方向,再去深入鉆研。而我們似乎很強調(diào)后者,卻忽略了前者,覺得蜻蜓點水一樣學是不好的事情。我們教育系統(tǒng)的另一個不足就是普遍的不允許犯錯誤,就導致了學生不敢犯錯誤,繼而不敢提出反對意見。而美國學生更敢于表達自己的意見。像我的課上,總會有不少美國學生來和我辯論。即使他錯了也沒關(guān)系,關(guān)鍵是要有這個意識去講出來。
留學生:對有志于從事科研的學生有什么建議?
龍漫遠:科學研究者總是在解決一個問題的過程中發(fā)現(xiàn)更多的問題??茖W就是這樣發(fā)展的,這是好事情。困惑越來越多,在解決它們的途中,我們對自然的了解也就越來越多。而且伴隨著人類視野的改變,許多非自然科學范疇的觀念也將受到影響,得到更新。
況且,尋找問題的答案還不是最重要的事情呢。青年學生在開始接觸一個領(lǐng)域的時候,都是奔著答案而去的。導師是提問者,做學生的努力去回答。可是要成為一個出色的研究者,發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要,找到問題才是關(guān)鍵。還是那個哈佛的威爾遜,他跟學生聊天,說告訴他們在學術(shù)界出名的三個方法。第一,發(fā)明一種新技術(shù),比如PCR,然后大家都來使用,你就出名了;第二,發(fā)現(xiàn)一個新物種,你也出名了;第三個方法就是“找到一個新問題,然后解決它”。愛因斯坦也曾經(jīng)說過類似的話,提出問題可能比解決問題更有挑戰(zhàn)性。