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基因“探险家”和进化“匠人”的双向奔赴

来源：花匠小妙招时间：2025-09-01 10:17

张勇

王皓毅受访者供图

2017年的北京，一个风雪交加的冬夜，中国科学院动物研究所（以下简称动物所）学术年会早已散场，园区里只剩下两个并肩而行的身影还在热烈地交谈着。

他们是基因编辑专家王皓毅和进化遗传学家张勇。前者抛出了一个设想：对自然界成千上万的可跳转基因即转座子进行“普查”，从中发掘新的基因工程工具。这是前人从未做过的事。

“几十年来，全世界科学家经过大量努力，只开发出‘睡美人’和PiggyBac这两个可以广泛使用的转座子工具。凭什么确信我们还能找到更好的新转座子工具？”张勇回应道。

“过去没进入基因组挖掘时代，‘睡美人’与PiggyBac被发现有偶然性。如今，我们有前所未有的基因组信息资源，系统筛查一定能发现更多、更好的工具。”王皓毅坚定地说。

这场3小时的雪夜讨论，7年后在《细胞》上结出了硕果。那个寒冷的夜晚带来的不仅是科研成果，更是两位风格迥异的科学家在底层价值观上的碰撞与交汇。他们确定彼此将成为长期的合作者。

不走寻常路的“探险家”

“所谓科技制高点，不一定是眼前看到的高峰，也可能是背后的浓雾，那里或许是沼泽、大坑，或许是更高的山峰。科学家只有敢于凭借直觉去探索，才能获得颠覆性发现。”在动物所一次围绕“如何抢占科技制高点”的讨论会上，王皓毅提出了这样的观点。

像一位不走寻常路的“探险家”，王皓毅偏爱新的尝试，不断拓宽科研和人生的边界。在他的办公室，一把吉他随意斜靠在书桌旁。2015年，刚到动物所不久的王皓毅，会拿着这把吉他，在与同学们交流时弹唱自己写的歌。

“文艺青年”只是冰山一角。2009年，王皓毅在美国华盛顿大学获得博士学位。读博期间，他不仅有优秀的学术成果，还担任华盛顿大学中国学生学者联谊会主席，积极组织迎接新生和中国新年晚会等华人社区服务活动。他感受到，只有将不同的人与思想连接起来，才能实现更大的自我价值。

2014年回国后，王皓毅将这种热情带到了动物所。他一直尝试推动不同方向研究者的交流。近年来，他发起组织动物所的“IOZ 周五研讨会”活动，让所内外的专家与青年学子定期相聚、自由交流和碰撞思想。在王皓毅看来，这种学术交流并非出于功利目的，而是希望营造更好的科研文化，让更多人能够真正享受科学。

人生如此，科研亦然。王皓毅的哲学是“在某种意义上，足够的广度可以形成另一种方式的深度”。

传统生物学研究往往强调深度，如聚焦某一类生物学现象、某一个基因家族开展研究。王皓毅认为，如今海量生物数据就像一座丰富的宝矿，近年来人工智能的发展更是提供了前所未有的机遇，从“单点深挖”转向“广泛、高通量的功能研究”，将从底层助力全新生物学机制和技术的发现。

由此，王皓毅在研究中积极采用“数据驱动”模式，只有通过高通量的实验收集高质量、标准化生物数据，才能获得更多、更好的发现。今年，他开始着手在实验室建立自动化实验平台，将进一步提高功能数据获取效率。

正是在基因组数据分析方面具有深厚积累的张勇和高通量功能实验经验丰富的王皓毅的通力合作，最终产生了这项发表于《细胞》的成果。转座子是能在基因组中“换位”的遗传元件，此前只有少数被开发为基因工程工具。该研究通过大规模筛选，发现40个在人源细胞中具有转座活性的新型DNA转座子，大大扩展了工具库。

精益求精的科学“匠人”

在动物所大楼的走廊里，张勇的脚步一向沉稳。他的科研风格亦是如此——厚积薄发、严谨细致、精益求精。办公桌上堆满了书籍和论文，在许多打印出的论文上，他都细细地做了笔记。

对张勇而言，每篇论文的设计、写作都需要大量时间，完成论文不是“赶工”，而是细致的“攻坚战”。他只有在吃透所有文献、厘清所有科学逻辑、集齐所有细节后，才动笔写作。以这篇发表于《细胞》的论文为例，第一作者、王皓毅组博士生张童童交来初稿后，张勇花了一个月“沉浸式”打磨，将转座子大规模挖掘、活性或进化特征的刻画、工具开发等多方面进行有机结合。

采访中，当记者对某个技术细节感到疑惑，张勇干脆拿出几张白纸，一边画图一边解释，把抽象的分子机制画成形象的箭头、符号和连线，让人恍然大悟。这样的耐心与条理，正是他带学生时的常态。即便在跨课题组协作中，他仍以师者之心倾囊相授，将张童童视为“亲传弟子”般培养。

张勇向《中国科学报》聊起了他的一个想法——绘制并比对人类与小鼠大脑的完整转录因子图谱，弄清楚人的大脑皮层，尤其是大脑前额叶在进化过程中的快速扩张会不会埋下隐患。他推测，经过快速扩张的人类大脑更大、更复杂，能抽象思考，但“快速膨胀”可能带来副作用，如推动负责思考与决策的前额叶区域进化的人类特异重复基因更容易突变，或许会引发神经功能障碍。

张勇说，如果能找到高频出问题的“靶点”，就可以尝试研发药物，从而帮助自闭症、癫痫等神经系统疾病患者。

科学家的“人同此心”

“同理心对科学家至关重要。”在张勇看来，科学偏向纯理性思考，可能对人有异化作用；时间长了，如果没有自我觉察，人就会因缺乏同理心而变得机械化。在寻找科研合作伙伴时，他很看重对方的这一点。

在那次雪夜对谈中，张勇看到了王皓毅这位“硬汉”心中柔软和温暖的部分。两人都关注人类疾病，希望尽己所能帮助患者。风雪中，这种纯粹的人文关怀交叠在一起，使他们彼此建立了深厚的信任。

“超越科学本身的，恰恰是科学家的‘人同此心’。”正是这份共同的底层价值观，让两人的互信与合作更加紧密。多年共事，两人的合作相得益彰，王皓毅欣赏张勇的渊博与严谨，张勇欣赏王皓毅的果敢与开阔。

在他们看来，持久的科研合作需要三重支柱：底层价值观的契合、科学上的差异性和性格的互补。也许多年后，他们还会想起那场雪夜讨论，也不知那时的对话未来将继续延伸向何方，探索哪些未知的科学方向。

（原载于《中国科学报》 2025-09-01 第3版综合）