“大家基本認(rèn)為我們是國(guó)際上一流的化學(xué)生物學(xué)機(jī)構(gòu)。”北京大學(xué)合成與功能生物分子中心主任何川堅(jiān)定而自信，“我們現(xiàn)在的PI也好幾次被邀請(qǐng)給美國(guó)前10的學(xué)校提供教授晉升評(píng)估的推薦信。我覺得這是對(duì)我們學(xué)術(shù)能力和鑒賞力的肯定。”
時(shí)間撥回到八年前，那是中心初創(chuàng)的時(shí)間。
SFBC成立儀式
2011年8月，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院學(xué)術(shù)報(bào)告廳，在時(shí)任北大校長(zhǎng)周其鳳院士、原校長(zhǎng)許智宏院士、副校長(zhǎng)王恩哥院士、化學(xué)與分子學(xué)院高松院士和國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的共同見證下，北京大學(xué)合成與功能生物分子中心（Synthetic and Functional Biomolecules Center，SFBC）宣告成立。
中心被北大列為“985”三期工程中重點(diǎn)建設(shè)的一個(gè)跨學(xué)科實(shí)體研究中心，承載著學(xué)校建設(shè)世界一流的生命科學(xué)與化學(xué)前沿交叉研究機(jī)構(gòu)的重大希冀。
白手起家，篳路藍(lán)縷——初創(chuàng)時(shí)的艱辛依然讓大家記憶猶新。
人手短缺、隊(duì)伍不齊、儀器缺乏是擺在大家面前的首要難題。那時(shí)中心只有何川教授和剛剛回國(guó)建立課題組的年輕PI陳鵬和陳興研究員。
通過各種渠道宣傳和招募研究人員，在化學(xué)與分子工程學(xué)院和生命科學(xué)聯(lián)合中心招收研究生，在學(xué)術(shù)和人才論壇上發(fā)帖招聘實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員……中心的隊(duì)伍班子在大家不遺余力的招募和宣傳中漸漸有了雛形。
“人欲善其事，必先利其器。”化學(xué)生物學(xué)的研究主要是和蛋白質(zhì)、核酸、糖和脂類等生物分子打交道，高精度的儀器對(duì)于工作的開展尤為重要。
研究員賈桂芳對(duì)中心成立之初的設(shè)備匱乏記憶深刻：“2012年回到北大工作之初，化學(xué)與分子工程學(xué)院化學(xué)生物學(xué)系研究核酸修飾方面的儀器基本沒有，得益于學(xué)校對(duì)交叉學(xué)科平臺(tái)建設(shè)的支持，我們購買了開展這方面工作所必需的儀器設(shè)備，完成了核酸修飾平臺(tái)的建設(shè)，保證了我和其他核酸相關(guān)課題組研究的順利開展。”
2013年加入中心的伊成器研究員不得不借用化學(xué)與分子工程學(xué)院質(zhì)譜平臺(tái)的液質(zhì)聯(lián)用設(shè)備，才完成了關(guān)于假尿嘧啶修飾的鑒定工作。
八年，在人類科研史上可能是一段微不足道的時(shí)間，卻足以讓一個(gè)青年學(xué)者找到自己的研究興趣所在，也足以讓一個(gè)科研機(jī)構(gòu)生根發(fā)芽、伸枝展葉、開花結(jié)果。
經(jīng)過八年的發(fā)展建設(shè)，如今的中心不僅形成了一支布局合理、充滿朝氣的國(guó)際一流學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，建成了質(zhì)譜平臺(tái)、小分子平臺(tái)、納米抗體篩選平臺(tái)及核酸平臺(tái)，還于2015年底提前進(jìn)行了國(guó)際評(píng)估，并得到了國(guó)際專家和學(xué)者們的一致好評(píng)。
中心部分儀器設(shè)備
“陳鵬的新生物正交斷鍵反應(yīng)、陳興的糖蛋白標(biāo)記、雷曉光的小分子探針開發(fā)、伊成器的核酸修飾研究、王初的定量生物大分子質(zhì)譜方法……都有國(guó)際領(lǐng)先的工作。”何川對(duì)于中心幾年來取得的研究成果如數(shù)家珍。
僅過去5年內(nèi)，中心7位全職PI有4位獲得過“國(guó)家杰出青年科學(xué)基金”的資助，其他年輕PI和Co-PI也都是基金委優(yōu)秀青年科學(xué)基金的獲得者。
這些項(xiàng)目的資助使得這群年輕科學(xué)家們可以在一段時(shí)間內(nèi)集中思考和穩(wěn)定探索重要的科學(xué)問題，為其后來的學(xué)術(shù)研究和個(gè)人成長(zhǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“SFBC需要敢為天下先的人才”
分子生物學(xué)最核心的規(guī)律“中心法則”認(rèn)為，遺傳信息是從DNA傳遞到RNA，再傳遞到蛋白質(zhì)中的，RNA只是其中的傳遞者，并不參與基因調(diào)控。
mRNA上的化學(xué)修飾（下圖源于Nature Methods）
2011年，何川在芝加哥大學(xué)的團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)，在一種酶的作用下，RNA甲基化是可逆的，表明基于RNA的基因調(diào)控系統(tǒng)的存在。這一結(jié)論，豐富了人類對(duì)基因表達(dá)的認(rèn)知，也開創(chuàng)了生物學(xué)的全新領(lǐng)域——RNA表觀遺傳學(xué)。
之后，何川和中心的研究團(tuán)隊(duì)不斷探索RNA表觀遺傳背后的機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上把研究擴(kuò)展到生物正交反應(yīng)的開發(fā)、生物大分子的化學(xué)修飾、功能分子的設(shè)計(jì)合成、化學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)等領(lǐng)域，并著手在植物化學(xué)生物學(xué)、免疫化學(xué)生物學(xué)等領(lǐng)域力爭(zhēng)產(chǎn)生重大社會(huì)效應(yīng)。
得益于學(xué)校對(duì)交叉學(xué)科發(fā)展的高度重視和大力支持，依托完備的研究平臺(tái)、硬件設(shè)施、優(yōu)質(zhì)的研究生生源，以及中心內(nèi)部對(duì)交叉合作的鼓勵(lì)，中心課題組順利搭建起了以RNA表觀遺傳學(xué)為核心的研究體系。
在中心副主任陳鵬看來，除此之外，“中心在人才方面的發(fā)展最為明顯”。
“中心的PI已經(jīng)真正走向了國(guó)際舞臺(tái)。” 陳鵬2009年就回到了北大，于2017年獲得了國(guó)際生物無機(jī)化學(xué)會(huì)早期職業(yè)獎(jiǎng)（SBIC early career award），并將在2019年召開的國(guó)際生物無機(jī)化學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)上作大會(huì)報(bào)告。同樣在中心成立之前就回到北大的陳興教授說:“中心的功能之一是吸引人才、培養(yǎng)人才和珍惜人才。在這我們能安心地做最前沿的化學(xué)生物學(xué)研究。”他于2016年獲得了美國(guó)化學(xué)會(huì)David Gin New Investigator Award。
雷曉光于2014年底加入了北大，為中心在化學(xué)遺傳學(xué)、小分子篩選平臺(tái)的建設(shè)方面奠定了基礎(chǔ)，他說：“我之所以離開國(guó)內(nèi)生命科學(xué)領(lǐng)域著名的研究機(jī)構(gòu)——北京生命科學(xué)研究所，來到北大工作，一個(gè)重要的原因就是希望能在SFBC和我的同事們一起建立國(guó)際上最好的化學(xué)生物學(xué)研究團(tuán)體。”他于2017年獲得國(guó)際四面體青年科學(xué)家獎(jiǎng)（Tetrahedron Young Investigator Award），并且連續(xù)兩年被邀請(qǐng)?jiān)趪?guó)際四面體大會(huì)上做大會(huì)報(bào)告。
王初說：“通過中心的平臺(tái)，我可以招募到更優(yōu)秀的學(xué)生，接觸到更多的國(guó)際權(quán)威專家和同行進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，這些都幫助我的課題組在短時(shí)間內(nèi)迅速成長(zhǎng)！”
中心最年輕的PI鄒鵬也說：“在課題組創(chuàng)立之初，我自己的部分研究設(shè)備還沒有完全到位，而借助中心的小分子平臺(tái)、質(zhì)譜平臺(tái)和核酸平臺(tái)所提供的儀器條件，我得以迅速開展研究工作，為起步贏得了時(shí)間。中心的午餐會(huì)文化也為老師們之間的學(xué)術(shù)交流提供了寬松、自由的環(huán)境，促進(jìn)了我和同事建立研究合作關(guān)系。”
“回到北大5年多的時(shí)間里，在SFBC中心和化學(xué)與分子工程學(xué)院的支持下，我們課題組在植物中開展RNA化學(xué)修飾的研究體系已經(jīng)搭建起來，也有了一些產(chǎn)出。”賈桂芳說。
中心的另一位Co-PI林堅(jiān)說:“在中心以及各位老師的大力支持下。我們也在重大疾病如癌癥以及心血管疾病的診斷、預(yù)警及治療上做出一些新的發(fā)現(xiàn)。”
當(dāng)年初創(chuàng)時(shí)的三個(gè)課題組，現(xiàn)在已經(jīng)成長(zhǎng)為八個(gè)大課題組，每個(gè)組的研究員、博士后、博士生和技術(shù)人員都很齊整，每個(gè)組的研究水平和成果也都在近幾年達(dá)到了國(guó)際一流或領(lǐng)先的水平。
“我希望每個(gè)課題組都能頂一片天，都能在國(guó)際上站得住，做到國(guó)內(nèi)和國(guó)際影響同步發(fā)展；希望引領(lǐng)和發(fā)展未來方向而不是過去方向，這一點(diǎn)極其重要。”何川說。
“為北大造血而不僅是錦上添花”
何川希望中心“為北大造血而不僅是錦上添花”。
在生命科學(xué)領(lǐng)域，有很多科學(xué)家在交叉領(lǐng)域中取得了突破性的研究成果。何川自己就是一個(gè)典型的交叉學(xué)者。
為了適合自己的研究領(lǐng)域，他的研究先后切換了幾個(gè)專業(yè)領(lǐng)域：化學(xué)生物學(xué)、核酸化學(xué)和生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、微生物學(xué)以及基因組學(xué)。
化學(xué)生物學(xué)的學(xué)科交叉性要求研究者必須同時(shí)具備生物學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、分子工程等多領(lǐng)域的知識(shí)背景，對(duì)于團(tuán)隊(duì)交流和協(xié)作的要求非常高。
近三年來，在何川教授與化學(xué)與分子工程學(xué)院院長(zhǎng)高毅勤教授的倡導(dǎo)下，中心每個(gè)月的第一個(gè)周一會(huì)組織PI午餐會(huì)，同時(shí)也吸收了化學(xué)與分子工程學(xué)院從事與生物交叉的年輕老師們一起參加，每次午餐會(huì)由一名老師介紹課題組未發(fā)表或即將投稿的工作，大家一起討論、提建議意見。
中心研究團(tuán)隊(duì)
中心還從2011年起每年組織SFBC化學(xué)生物學(xué)年會(huì)，并組織成員外出與中科院有機(jī)所、香港大學(xué)、中山大學(xué)等兄弟院校和科研單位一道舉行研討會(huì)，進(jìn)行雙邊交流，讓大家受益匪淺。
“不僅了解到同行們的工作，也加深了彼此間的交流，為今后的合作建立了良好的基礎(chǔ)。”伊成器對(duì)中心的交流氛圍大加贊賞。
何川招收研究生有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)：“有獨(dú)立思考能力，同時(shí)必須有執(zhí)行力，缺一不可。”作為何川曾經(jīng)的學(xué)生，陳鵬也贊同老師的觀點(diǎn)，認(rèn)為獨(dú)立思考的能力對(duì)拓寬今后的學(xué)術(shù)道路非常重要。
2018年化學(xué)生物學(xué)暑期學(xué)校
在這里，學(xué)生們的能力和思想得到了充分的提升和釋放。
伊成器的第一個(gè)學(xué)生李笑雨主攻方向是RNA修飾的檢測(cè)技術(shù)。她在哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)錄組中鑒定假尿嘧啶修飾的課題中一度因?yàn)楹铣傻臉?biāo)記物富集效率的問題陷入困境，踟躕不前。當(dāng)時(shí)正值暑假時(shí)間，她和課題組的同學(xué)們都放棄了休息時(shí)間，夜以繼日，終于突破瓶頸，解決了技術(shù)上的難題，在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的領(lǐng)域贏得了時(shí)間上的先機(jī)。
早期賈桂芳課題組缺少植物研究背景的工作人員，組里最早開始做這個(gè)方向的兩名研究生段洪超和魏連環(huán)就從頭學(xué)習(xí)，他們的刻苦和努力，填補(bǔ)了課題組植物研究的空缺，使課題組順利地搭建了在植物里研究RNA化學(xué)修飾的體系。
模式植物擬南芥和水稻
王初和中心同事陳興教授共同指導(dǎo)的研究生秦為勤奮刻苦，擅于思考，充分利用兩個(gè)課題組的優(yōu)勢(shì)資源，在短短三年內(nèi)就有兩篇重要的研究成果發(fā)表，另外還有幾個(gè)工作正在進(jìn)行中。
王初課題組每周都有做文獻(xiàn)閱讀的習(xí)慣，三年前的一天，研究生王浩博同學(xué)突發(fā)奇想，提議把大家選取的前沿文獻(xiàn)通過微信公眾號(hào)分享出去。在之后的兩年多時(shí)間里，大家持之以恒，共同努力，目前公眾號(hào)成為已經(jīng)發(fā)展為超過5000個(gè)粉絲的熱門賬號(hào)，為宣傳和推動(dòng)國(guó)內(nèi)化學(xué)生物學(xué)學(xué)科發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。
何川和賈桂芳課題組的博士生肖雨在來中心之前學(xué)的是化學(xué)專業(yè)，對(duì)化學(xué)和生物交叉研究知之甚少。來課題組后，她很快成長(zhǎng)為組里的骨干學(xué)生，深度參與到RNA的核苷酸修飾的應(yīng)用研究中。
中心培養(yǎng)的學(xué)生有多位在國(guó)際頂尖大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室從事博士后工作，并有部分學(xué)生已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的著名大學(xué)開始了自己獨(dú)立的學(xué)術(shù)生涯。 “比如我們中心畢業(yè)的博士林世賢去年在浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院開始了自己的獨(dú)立PI實(shí)驗(yàn)室， 要和我們競(jìng)爭(zhēng)了，這是好事。”何川說。
“北大的交叉學(xué)科有很大的希望”
促進(jìn)學(xué)科交叉與融合一直以來都是北大學(xué)科建設(shè)的重點(diǎn)工作。2017年學(xué)校第十三次黨代會(huì)以及今年習(xí)近平總書記在北京大學(xué)師生座談會(huì)上的講話都提出要“下大力氣組建交叉學(xué)科群與強(qiáng)有力的科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)學(xué)科之間的協(xié)同創(chuàng)新”。
中心受益于北大的交叉學(xué)科發(fā)展理念頗多，“中心的建立和發(fā)展都直接源于學(xué)校發(fā)展和重視交叉學(xué)科”；也為北大的交叉學(xué)科建設(shè)貢獻(xiàn)了自己的力量——“中心確立了北大在化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)上的領(lǐng)導(dǎo)地位”。
何川介紹說，生命科學(xué)有大法寶：測(cè)序、成像、質(zhì)譜，中心擔(dān)負(fù)了質(zhì)譜的建設(shè)和維護(hù)。“我們開發(fā)了一系列新的研究生命科學(xué)的方法，也同時(shí)在RNA生物學(xué)和表觀遺傳方面建立了隊(duì)伍，確立了學(xué)術(shù)影響。”
2013年，王初加入合成與功能生物分子中心。對(duì)于學(xué)校為中心提供的大力支持，他印象深刻。
“我們課題組的核心研究工具手段和設(shè)備是高精度生物大分子質(zhì)譜，價(jià)格昂貴，交叉學(xué)科平臺(tái)建設(shè)為我們提供了充足的資金保障，在短短幾年內(nèi)購買了兩臺(tái)這一類型的質(zhì)譜用于中心平臺(tái)建設(shè)，在滿足我們的實(shí)驗(yàn)需求之外，還為中心其他課題組提供了必要的科研服務(wù)。沒有交叉學(xué)科平臺(tái)的建設(shè)，很難想象我課題組能在短時(shí)間內(nèi)迅速成長(zhǎng)起來。”
王初研究員
伊成器也表示贊同：“我們通過和化學(xué)生物學(xué)、計(jì)算化學(xué)及發(fā)育生物學(xué)方面的專家合作，在化學(xué)標(biāo)記、分子模擬及單細(xì)胞測(cè)序等方面均取得了研究成果，沒有這種多學(xué)科的交流與合作是不可能完成的。”
盡管中心在生物正交斷鍵、糖蛋白標(biāo)志、新正交反應(yīng)、核酸修飾、生物大分子質(zhì)譜等領(lǐng)域“全面開花”，中心PI們也越來越受到國(guó)際同行們的認(rèn)可，但何川對(duì)于中心的發(fā)展定位還是有著清醒的認(rèn)識(shí)——“目前還缺乏真正有重大基礎(chǔ)或社會(huì)效應(yīng)的原創(chuàng)工作，還需要積累和努力。這個(gè)量級(jí)的工作本來就需要五年、 十年或十幾年的積累，不會(huì)是每天都上新聞的。我們有些方向已經(jīng)很近很近了， 我也很期待。”
“交叉學(xué)科建設(shè)北大已經(jīng)走在了國(guó)內(nèi)高校的前列，接下來就要看誰能真正做出有重大基礎(chǔ)或社會(huì)效應(yīng)的創(chuàng)新。我覺得北大的交叉學(xué)科發(fā)展有很大的希望。”何川表示。（文/新聞網(wǎng)記者 高雷）
