我在深圳用DNA“写代码”
读特融媒实验室
2022-03-26 14:30


奋斗者,正青春!

在深圳这座造梦之城

不燃怎么YOUNG?!

这里有用创造力改变世界的科创大神

有用互联网+助力乡村振兴的政务专家

还有专利拿到手软的行业先锋……

他们的面孔够YOUNG

他们的灵魂够不一YOUNG

榜YOUNG 2022造梦季 高能来袭

别眨眼!

很多人都说,深圳的特产是“码农”,平头、键盘、格子衫,是他们的标配。长发过肩的沈玥也是一位“码农”,但她不用“敲键盘”,也不需要数字代码,和大部分程序员不同,她是在实验室里用DNA写代码的“生物码农”。

36岁的沈玥是深圳华大生命科学研究院的合成生物学首席科学家,她所研究的合成生物学是与人造生命对应的学科,被称为“第三次生物技术革命”。2012年起,沈玥与外国科学家一起推进合成生物学发展史上堪称里程碑式的六国协作项目“酿酒酵母基因组人工合成计划(Sc2.0 project)”,使人类向“再造生命”又迈进一大步。

凭借在合成生物学领域的突出贡献,沈玥获得许多荣誉。她是“广东特支计划”科技创新青年拔尖人才,深圳市国家级领军人才,在前不久公布的2021年度深圳市科学技术奖中又获青年科技奖。

作为一位在深圳成长起来的“生物码农”,沈玥对这座城市有着特别的情感,而这座城市也在不断带给她惊喜与感动。


01

“编码”生命

实验室外,沈玥是一个爱笑的邻家女孩,白衬衫、深色牛仔裤、帆布鞋是她的“标配”,头发自然地散落在肩膀上,与身边的人闲聊时,她的脸上总是带着笑容。

但回到实验室后,沈玥就跟换了个人一样,眉头紧锁,神情开始严肃起来。

沈玥是深圳华大生命科学研究院的合成生物学首席科学家。合成生物学是在基因组学、系统生物学、工程学等多学科基础上逐渐形成的。“我们的遗传信息可以理解成一个计算机编码程序,合成生物学就是通过从底层改写遗传信息,重新‘编码’,让我们的生命体和细胞去行使新的功能。”

2012 年,作为中国主要参与方之一,沈玥与国外科学家一起推进了合成生物学发展史上堪称里程碑式的六国协作项目“酿酒酵母基因组人工合成计划(Sc2.0 project)”。

2017年,国际合作组宣布完成2号、5号、6号、10号和12号这5条染色体的从头设计与全合成,最终获得与普通酵母菌高度一致的人工合成酵母菌,标志着人类向“再造生命”又迈进一大步。该重量级成果于当年3月10日,在著名学术期刊《Science》(《科学》)杂志上以封面、专刊形式同时发表7篇论文,而2号染色体的论文的第一作者,正是沈玥。

2017年,Sc2.0 Project研究成果在《科学》杂志发布。

“其实我们在研究的酵母,它本身是一个在日常生活中和我们息息相关的物种,比如我们吃的面包,喝的啤酒等,都是由酵母作为一颗种子进行发酵和酿制而成的。”沈玥说,合成生物学的研究成果不仅可以用于优化工业流程,在生命健康领域也能大显身手。“疫情期间,我们积极调动很多研究骨干回到岗位,利用合成生物学相关技术,为新冠病毒研究、疫苗开发制备等提供支持。”

在今年2月公布的2021年度深圳市科学技术奖中,沈玥凭借在合成生物学领域的突出贡献,获得青年科技奖。“这是对所有青年科研工作者的一种肯定。”沈玥认为,这个奖其实是颁给团队的,因为合成生物学领域发展的背后,凝聚了许多科研人员的努力。

沈玥在实验室了解实验进展。

02

选择深圳

沈玥从事合成生物学领域研究已经来到第12个年头。2010年,沈玥加入华大杨焕明院士课题组,从事合成生物学领域研究工作。她回到深圳,“一方面是因为家庭,另一方面是因为这座城市海纳百川的包容性”。

2000年,因为父母工作调动,沈玥从南京转学来深圳,入读深圳实验学校,她慢慢体会到,这里的老师对学生有一种包容,能够让学生们自由表达自己的一些想法,“深圳让我感受到一种完全不同的文化氛围”。

留学归国加入华大后,沈玥发现,身边从事科研工作的同事都非常年轻,“非常有创造力和想象力”。“在这样的环境氛围里,我能够真正地拓展自己的思路,像海绵一样从不同的人身上吸收到很多长处,不断地提升自己的能力。”

也是在回到深圳以后,沈玥才第一次真正走进合成生物学领域。

一开始,沈玥从事的是癌症基因组学的生物信息分析工作。由于她的学术专业背景与生物医学工程有关,这让她逐渐意识到,自己“可能更适合去做合成生物学的研究”。沈玥解释说,因为合成生物学把生物学和工程学做了非常深刻的连接,通过这样的方式能够提供不同的创新视角,重新去解答生命的奥秘并且做一个全新的展示。

契机很快就出现了。2011年,合成生物学奠基者之一,美国斯坦福大学教授德鲁·恩迪(Drew Endy)到深圳华大生命科学研究院进行学术交流,“他提到,华大在基因组解读方面做出的很多努力,其实就是合成生物学需要的很多底层资源,华大应该去做这个事情”。当时,杨焕明提出布局合成生物学研究工作,沈玥当即决定加入这个小组,在一个全新的领域里开始尝试和探索。

沈玥在实验室做记录。

03

不断试错、不断进步

“那时,我们在这个领域的基础可以说是一张白纸,有的只是兴趣和热情。”沈玥说,研究小组成立之初,团队的规模还比较小,大概只有10个人。但坚持创新科技之路的深圳是他们的坚强后盾,深圳在合成生物学学科布局、基因库合成平台建设等方面持续大力支持。

2012年,机会再一次降临,华大杨焕明院士课题组受邀参加“酿酒酵母基因组人工合成计划(Sc2.0 project)”。对于一个刚起步的研究团队来说,“这是进入合成生物学领域的一个非常高的起点”。

与机会伴随而来的还有种种挑战。沈玥说,当时在国内,合成生物学还是一个非常新的研究方向,要在国际学术科研领域获得认可本身就是一个挑战。作为第一次加入国际协作项目的团队,他们也受到质疑,“你们在这个过程中解决了什么科学问题?做出大量的实验和人力投入,到底它的意义在哪……”

“在那个时候,我们可能也没有办法很好地回答,因为对于我们来说,这也是一个全新的探索。但是好在我们还是很坚定地去做下来了。”沈玥说,近十年里,研究团队不断试错、不断进步,逐步掌握了合成生物学发展的关键技术,有力推动国内在合成生物学领域的发展。

“今天我们再去回答这个问题的时候,就有更加充分的信心了。我们能够在10年前意识到这项研究的重要性,并且一直坚持下来,这对我们每一个人来说都影响深远。”沈玥说,如今,深圳华大合成生物学研究团队已有近100名科研人员,研究成果被应用在工业、材料、医疗、能源等多个领域。

回顾过往,沈玥尤其感谢深圳给年轻人创造的环境和机遇。她说,“深圳作为国际化创新型城市,在很多举措中都体现出敢于打破常规,敢闯敢试的精神,为我们做科研探索的青年一代提供了非常好的发展氛围。”


出品人 | 陈寅

总 策划 | 丁时照

总监制 | 蓝岸

监    制 | 陈建中

策    划 | 甘霖 刘思敏 徐雅乔 赵偲容

撰    稿 | 陈雯莉

拍    摄 | 杨哲 孙钰胜

剪    辑 | 孙钰胜

海    报 | 林嘉嘉 平安琪

记    者 | 闻坤




(作者:读特融媒实验室)
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