《科技日報》對我校黃志偉教授進行專訪
哈工大報訊(王計/文)6月12日,《科技日報》以《黃志偉:給基因編輯系統裝上「安全閥」》為題對我校生命學院院長黃志偉教授進行專訪。
鏈接:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-06/12/content_371023.htm?div=-1
專訪原文如下:
黃志偉,生於1979年5月,系哈爾濱工業大學生命科學與技術學院院長。他長期從事免疫與感染疾病方向的基礎研究,包括艾滋病病毒與人的蛋白複合物結構與功能研究、細菌適應性免疫系統的分子機制等。
「7-11」——所有認識黃志偉的人都知道,多少年來,他都堅持著這樣的生活,即從早7點工作到晚11點。
即便忙到「7-11」的程度,這位哈爾濱工業大學生命科學與技術學院教授還是覺得「時間不夠用」。「快節奏」是同事和學生對這位教授一致的印象。不久前,在《自然》上發表論文的喜訊,也沒讓他慢下來。
「第一個問題是什麼?」這不,還不等記者發問,他已經要開始「搶答」了。
這是個跨界「玩家」
在黃志偉團隊實驗室的桌子上,堆滿了幾十本《自然》《科學》《細胞》雜誌,黃志偉堅持每天抽時間看文獻,國際頂尖學術雜誌更是每期必看。
這位「7-11」教授,本科讀的是化學工程與工藝專業。大學老師的一句「你對有機化學感興趣,對生命化學會更感興趣」,讓他敲開了生物的門。本科期間,黃志偉便開始自學細胞生物學、遺傳學、生物學等相關知識。研究生和博士後階段又先後從事生命科學的結構與功能、免疫與感染方向研究。
「越強調應用,科研越做不下去,做科研不能太功利。」黃志偉及其團隊從事的是基礎研究,或許就源自他對生命科學的純粹。
2014年1月,黃志偉團隊揭示了艾滋病病毒毒力因子(Vif)結構,所寫論文《艾滋病病毒Vif「劫持」人CBF-β和CUL5 E3 連接酶複合物的分子機制》在線發表於《自然》。
知己知彼,百戰不殆。在黃志偉看來,要想殲滅「敵人」——艾滋病病毒,首先要摸清它的「底細」。
該項研究闡明了Vif如何「劫持」免疫細胞的分子機制,為研製抗艾滋病藥物提供了結構基礎。「該成果發表後,很多艾滋病患者打電話來詢問,像抓到了救命稻草。」黃志偉回憶道。
而這一年,距他從零開始,組建哈工大結構分子生物學與天然免疫信號轉導研究室,還不足兩年。
耳邊傳來實驗儀器的轟鳴,望著滿屋子的瓶瓶罐罐和大型試驗設備,黃志偉感慨道:「我是從一張桌子,一個試管開始,一點一點將空屋子填滿的。」
艾滋病病毒毒力因子的三維結構到底是什麼樣的?這是困擾業界30多年的問題。而僅用一年多的時間,這支15人的隊伍就突破了這一研究瓶頸。黃志偉告訴科技日報記者,一個實驗有無數個步驟,每一步都會遇到不同的問題,任何一步判斷錯了,都可能與成功失之交臂。
按黃志偉的說法,他從不考慮他研究的方向有多少人在做,又有多少人沒做出來。「這些都會影響判斷,好的科研都不是計劃出來的。」這位操著南方口音的跨界「玩家」,帶著一顆童心,瀟洒地在世界級的舞台上叱吒風雲。
不當「甩手掌柜」
在他辦公室的牆上,粘著一沓卷角兒的粉紅色便利貼。「做科研和在公司朝九晚五不同,每天早上來到實驗室都會有新的期待。」黃志偉在家的時間與在實驗室相比只是個零頭,按他的話說,好習慣想要改變也很難。
科研工作者就像運動員一樣,職業黃金時間短暫。而進入狀態的黃志偉無疑步入了「正循環」。
2016年4月,他的團隊揭示出Cpf1(Cpf1是一類CRISPR細菌免疫系統的效應蛋白,現被用作新型基因編輯工具)的工作機理,該研究論文《CRISPR-Cpf1結合crRNA的複合物晶體結構》在線發表於《自然》。
科學家目前已初步了解,某些疾病的出現是由於DNA序列出現了問題。但如何精確地改變和操控這類DNA,人類還只能「攤手」。
這類致病DNA也正是誘發癌症、艾滋病等疾病的「元兇」,而CRISPR-Cpf1則可修復這些「出了問題」的DNA,但CRISPR-Cpf1的分子機制一直無法揭示。
此次,黃志偉團隊破譯CRISPR-Cpf1的運行機制,對認識細菌如何通過CRISPR-Cpf1系統抵抗病毒入侵的分子機理具有十分重要的科學意義,而且為進一步改造Cpf1系統,使之為全新的基因編輯系統提供了結構基礎,離戰勝癌症和艾滋病等疾病更近了一步。
黃志偉生動地將Cpf1基因編輯系統比作「基因剪刀手」,這是中國人第一次解析該類型的基因編輯機制。
「當承包老闆,做科研沒意義。」黃志偉直言不諱。他認為,團隊中科研經歷豐富的教授,理應比學生更勤奮,不能當「甩手掌柜」。「教授對自己的實驗室最熟,重要的實驗要親手操作,要親眼看到每個實驗變化。」他邊說,邊接過一旁學生遞給他的材料,在上面簽字。
「因為沒時間打理,他經常『鬍子拉碴』。對自己的形象不大上心,但他對學生的實驗卻格外上心。親自給我們示範試驗動作和流程。甚至我的試驗筆記都認真看,每天都會批評我!」黃志偉的一位學生對科技日報記者說。
做科研是件很享受的事
今年4月28日,黃志偉團隊揭示鏈球菌基因編輯「剎車系統」分子機制的相關研究成果再次在《自然》上刊出。
「雜誌只是載體上的體現,重點還得看成果。」雖已在《自然》發表多篇論文,黃志偉卻顯得十分謙虛。
該論文揭示了Anti-CRISPR蛋白AcrIIA4抑制鏈球菌活性的分子機制,有助於揭示細菌免疫系統與噬菌體防禦系統的共進化分子機制,為精確控制鏈球菌基因編輯活性提供結構基礎。
在黃志偉看來,基因編輯或許能改寫生命的藍圖,但也要認識到,人類不僅需要利用基因編輯系統,還要對其進行控制,減少基因編輯「脫靶」帶來的負面作用。
「可以把鏈球菌SpyCas9基因編輯系統比作一枚『導彈』,RNA(遺傳信息載體)就像『制導系統』,負責把『導彈』引導至目標,鏈球菌SpyCas9核酸酶是『炸藥』,用它摧毀目標DNA。」黃志偉告訴科技日報記者,當基因編輯「脫靶」時,這枚「導彈」將有失控的可能。
多年來,保持著「7-11」習慣的黃志偉並沒有覺得累,反而總是說:「沒覺得很辛苦,真正做科研的人,差不多都是這樣吧!」如果哪天在辦公室看不到他,學生們就會好奇地問:「黃老師去哪裡了,這不像他的風格啊!」
十幾年如一日的堅持,正是源自內心的熱愛。學生們向科技日報記者說:「一旦聊上他喜歡的生命學科,黃老師就會滔滔不絕,聊一兩個小時還是意猶未盡。」
在黃志偉眼裡,做科研是件很享受的事。「做科研,不時有新的發現,而我們是世界上第一個發現的人,這很酷。」他說。


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