範廣益：海洋領域的研究，最終目的也是爲了造福人類

編者按

從珠穆朗瑪峰到馬裡亞納海溝，從北極到南極，華大聯合國內外跨學科團隊進行前沿探索。四極貫穿科研的背後，是華大人不畏艱險、勇攀高峰精神的體現。

近兩年來，青島華大研究團隊在四極科研領域取得重要成果，包括南極磷蝦基因組研究（2023年3月發表於國際頂級學術期刊Cell）、海洋微生物基因數據庫（2024年9月發表於國際頂級學術期刊Nature）等。

本期“登峰者說”主題採訪，我們邀請到青島華大基因研究院院長範廣益，講述其在海洋研究與華大四極科研背後的故事。

中國的學者在全球性海洋微生物研究領域

取得了一個突破

問：2024年9月4日，華大聯合國內外機構在國際頂級學術期刊Nature上發表了一項重磅研究成果，構建了迄今爲止最完整的海洋微生物基因數據庫。可否請您介紹該研究取得的重點突破及其未來影響？

範廣益：2015年，國際組織TARA Ocean在Science上發表了一個全球海洋微生物的專輯研究成果，從那之後到今年的長達九年的時間裡，CNS主刊上只發過4篇全球性的海洋微生物組學研究成果，而且那些科研論文都沒有中國的作者。而我們這一次發表的文章，相當於是中國的學者在全球性海洋微生物研究領域取得了一個突破。

我們構建了超4.31萬個海洋微生物基因組和24.58億個基因序列的海洋微生物組，包含從南極到北極、從近海到深遠海、從表層海洋到萬米超深淵等多樣化的海洋生境。此外，我們也基於微生物基因組數據庫進行三個熱點方向的應用示範，包括鑑定出新型CRISPR-Cas9基因編輯系統、找到新型抗菌肽、挖掘海洋源PET塑料降解酶。

我們的數據庫在2024年9月5日正式公佈，到目前一個月左右的時間，在國家基因庫的下載量近30萬。這樣高的下載量，意味着該數據庫爲全球的生命科學研究、工業應用和生物醫藥開發等多領域提供了寶貴的基因資源。

大生物方面也做了不少的研究

問：能否談談您和團隊在四極科研領域已有的研究發現？

範廣益：除了關注於微生物研究，我們在大生物方面也做了不少的研究，包括深淵鉤蝦、深海珊瑚、南極磷蝦等。比如說南極磷蝦，它是南極圈生態鏈中最關鍵的物種，它的基因組研究具有很重要的生態學、漁業資源和生物醫藥價值。同時，它的基因組是當時動物中最大的，對基因組組裝技術手段的要求非常高，這也是項目研究中最具挑戰性的事情。

95%的時間都處在非常難過的階段

問：您認爲“登峰精神”在四極科研工作中，有着怎樣的體現？

範廣益：首先登峰是一件非常難的事情，會遇到很多的困難，也許有95%的時間都處在非常難過的階段，只有5%的時間處在你自己很興奮的一個狀態。華大登山隊在珠峰頂上待了2個小時，但他們籌備了半年以上的時間。我們做科研，其實也是大部分的時間都在埋頭設計項目或鬱悶地處理問題，最終也只有5%的時間，研究結果出來了，很興奮，興奮一段時間又進入到下一個糾結鬱悶的狀態，像越過一座一座的山峰去克服一個又一個的難題。

所以，登峰的精神就是不斷地去挑戰自我，不斷地去克服自然環境帶來的壓力和自我的心理狀態。因爲途中有很多的時候你可能就想歇一會兒，半途而廢就不想上去了。

生命科學的研究永無止境

當前僅僅只是一個開端而已

問：自然山體的攀登可以“登峰造極”，那麼科學上可能“登峰造極”嗎？爲什麼？

範廣益：科學上不能實現。比如說我們做生物研究，現在我們對生命體瞭解了多少？我認爲剛剛開始。就拿我們人類來說，算是被研究得最透徹的。我們現在大部分聚焦在基因，但基因序列只佔了全基因組的很少一部分，還有很多的序列是我們不知道有什麼功能的，此外，人體的發育、衰老、疾病發生和發展的過程等等都是遠遠沒有研究明白的。

而人還只是地球上所有生物中的一個物種，地球上存在生命有35億年，智人的存在歷史放在其中只是一個小點。所以我們目前對於生命的認知，也只有這麼一小點，也就是說，生命科學的研究永無止境，當前僅僅只是一個開端而已，這是我個人的看法。

不管我們做什麼研究方向

都是要圍繞“基因科技造福人類”的使命

問：如果說有一種“華大精神”，您認爲它的內核是什麼？

範廣益：華大精神的最大體現，就是提供了一個很宏大的目標，驅使這一幫人前赴後繼地爲之奮鬥。

汪老師清晰地指定了一個方向，不管我們做什麼研究方向，都是要圍繞“基因科技造福人類”的使命。這個目標很明確，所以即便我們在做海洋領域的研究，最終目的也是爲了造福人類，包括服務人類的生活、工業生產和人類健康。

華大不僅僅是技術上的讀、寫、存

還有後面的科學研究和應用場景

問：目前，華大在生命科學領域實現了“讀、寫、存”工具全貫穿、自主可控，這在中國或全球生命科學領域裡意味着什麼？

範廣益：華大不僅僅是技術上的讀、寫、存，還有後面的科學研究和應用場景。新的技術、新的儀器設備開發出來以後，我們研究院各個方向的科學研究能夠享受前沿技術所帶來的紅利，解決一些以前由於技術侷限性無法解決的科學問題，並且各個研究方向都有非常多的應用場景，而這些應用場景能夠反過來繼續爲我們的產品迭代提供建議。這個產學研的模式，是別的機構可能想複製都複製不了的。

在項目裡遇到困難，是科研工作者的福分

問：您認爲做科學研究最重要的品質是什麼？

範廣益：其實不是說最重要的品質，而是有一些品質是必須要具備的。比如說，做科研不能一遇見困難就撤退。我經常會和大家說，在項目裡遇到困難，是科研工作者的福分。如果你做的項目非常順利就完成了，那是沒有價值的項目。但如果你遇到一個科學問題，你能把它解決了，這才能體現出你的價值和這個項目的價值。

每天心裡就想着我們要對得起這個名字

問：您認爲青島華大能夠取得系列發展成果的原因是什麼？

範廣益：一個很重要的原因是定調，就是目標的設置。比如“基因科技造福人類”，就是汪老師給華大定的調。我們剛來青島華大的時候只有20個人，但園區門口貼着很宏大的名字——華大基因北方中心。我當時心想這是哪來的勇氣，人、錢、資源什麼都沒有，怎麼稱得上“北方中心”？但我們每天上下班都能看到，每天心裡就想着我們要對得起這個名字。

慶幸的是，現在我們真的把這裡建成了華大集團的北方中心，建成了全球最大海洋基因庫、首個時空組學交付中心、全球最大通量基因測序儀研發生產基地。

“我在華大一個月學習的生物信息學

相當於在學校裡學了三年的知識”

問：在人才培養方面，您有什麼心得體會可以分享？

範廣益：華大一貫的培養模式是“以項目帶人才”，給年輕人提供了一個很好的平臺，讓他們通過項目實踐掌握髮現問題、解決問題的技能。

目前，青島華大園區有600多人，從2017年起招聘的大部分是應屆畢業的碩士生、博士生。他們加入華大之後，前期的適應性培訓我們會比較嚴厲，從他們以往學習的實驗到生物學分析都會有非常系統的培訓。我記得曾經有一個同學評價說，“我在華大一個月學習的生物信息學，相當於在學校裡學了三年的知識”。

而對於華大與高校聯合培養的學生，我一直提倡的是希望大家在華大學習實踐期間，充分發揮自己的長處，以後不管是繼續學習深造、到學校培育人才，還是去企業工作，都能夠爲這個行業拓展更多的方向，把生物學、基因科技推廣到各個領域。

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