华大基因汪建:在深圳快速成长 做生命科学先行者

汪建

湖南怀化人,华大集团董事长、联合创始人。1954年生于湖南沅陵。1991年主导成立西雅图华人生物医学协会,策划将“国际人类基因组计划”引回国内。1994年回国创建吉比爱生物技术(北京)有限公司,积极推动中国参与国际人类基因组计划。1999年为承接人类基因组计划的任务,主导创建华大。2007年,53岁的汪建南下深圳,逐步形成了科学发现、技术发明、产业发展、人才培育的“产学研”一体化无缝连接的新范式。

从承担“国际人类基因组计划”1%任务、“国际人类单体型图计划”10%任务,到独立完成“亚洲人基因组图谱”100%任务,再到完成“国际千人基因组计划”亚洲部分以及今年发起成立“时空组学联盟”,汪建带领华大经历了从参与接轨、到独立同步、再到引领支撑的发展过程。


PART.1

如果说我是1968年走入社会开始“闯荡江湖”,那我的前30年可以用6个字高度概括:求生、求学、留学。

人生前30年:求生、求学、留学

我出生在湖南湘西一个边远的小县城,儿时家境殷实,但后来我曾经历过一段困苦的生活。这段经历给我带来了深远影响,以至于在我长大后一直认为:肉体痛苦要远比精神痛苦更加痛苦,毕竟吃饱饭、活得健康长久才是最重要的事情。

除了生活上经历了大变动,我的学业也被迫停止。直到20世纪70年代,我才得以攻读未完的学业,1979年毕业于湖南医学院(现中南大学湘雅医学院)医疗系。在我尚且年轻的十几年光阴里,因为各种各样缘故,没有机会静下心来好好念书,一直行走在“求生”路上。

时间来到了20世纪末,我真切感受到“不求学不行”,所以开始拼命学习,努力考上了研究生,并在1986年毕业获得了北京中医学院(现北京中医药大学)中西医结合学科病理专业硕士学位;1988至1994年,选择出国留学,先后在美国德州大学、爱荷华大学、华盛顿大学从事博士后研究。

如果说我是1968年走入社会开始“闯荡江湖”,那我的前30年可以用6个字高度概括:求生、求学、留学。


PART.2

“我们把人类基因组计划搬回来吧,干1%。”

争取到全球顶级 

基因研究圈“入场券”

留学期间,我主导成立西雅图华人生物医学协会,当意识到人类基因组计划“大有可为”,我便开始策划将“国际人类基因组计划”(简称“HGP”)引回国内。于是我召集并劝说几个同学:“我们把人类基因组计划搬回来吧,干1%。”1994年,我回国创建了吉比爱生物技术(北京)有限公司,并积极推动中国参与人类基因组计划。

21世纪前20年的基因组学,是一个很有争议的领域,但也是很有意义、很有发展前景的领域。

实际上,在当时,中国要不要参与HGP?中国的基因组研究计划是什么?中国的科学家将如何面对这一新的发展领域?这些问题的答案都没有经验可以借鉴。1997年11月,我应邀参加了在湖南张家界召开的遗传学研讨会,也是在此会议上,我和于军、杨焕明等人共同提出了中国HGP的战略构想,这成为我们共同事业的起点。

HGP是20世纪最具全球化和人类共同体气质的行动计划,与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称“20世纪人类三大科学工程”。其中HGP项目预算高达30亿美元。它致力通过全球科学家的精诚合作,完成对人类基因组图谱的绘制,从而助力人类认识自身、掌握生老病死规律以及疾病的诊断和治疗。

尽管我们研究的内容只是整个计划的1%,但没有资金、没有支援和保障,国内没人敢尝试这个宏大的课题。在当时提出参与HGP的想法无异于痴人说梦。

但我们并未怯步,就算砸锅卖铁,也要尽全力参与到这个计划中,为中国争取到这张全球顶级基因研究圈的“入场券”。最终我们争取到了,HGP项目组宣布:由中国科学家团队承担项目的1%测序任务。

1999年9月9日,为代表中国参与并完成该计划,在北京空港开发区一栋旧厂房里,北京华大基因研究中心(“华大集团”前身)宣布成立,于军、杨焕明和后来加入的刘斯奇,我们四个人成为联合创始人。

2000年6月26日,经过美、英、法、日、德、中六国科学家的共同努力,人类基因组工作框架图宣布绘制完成。20多年来,伴随着人类对“生命天书”的逐步深入,人类终于有可能从生命的最基本结构上去认知生老病死和万物生长,认识生命起源。

拿人来说,它最早是从一个受精卵开始,人类基因组有30亿个碱基对,这个数据量是巨大的。我们要按照生命的中心法则,从基因开始去认识生命。这就是HGP启动的根本原因,它给生命科学领域带来许多有感或虽未感却已发生的变化。


PART.3

生命的起源是什么?我们能不能解决这样的问题?愿不愿意解决这个问题?这是华大在做的事情,也是想要解决的问题。

从参与接轨 

到时空组学的全面引领

2007年,我带着团队南下深圳,创办深圳华大基因研究院(现“深圳华大生命科学研究院”,简称“华大研究院”)以及之后的科研、产业与人才培养体系,逐步实现了“产学研”的无缝连接、融会贯通。

科技是第一生产力。过去,中国人在人类科技认知史上的贡献相对有限的。如今,在深圳这片改革开放、科技创新的土地上,我们正在快速弥补这方面的不足。对人类基因组的研究是人类认知自己、认知世界的一个必由之路。

我们对生命的认知,从基本哲学思想的思辨到中医基本理论的形成,再到近代医学的形成,都走过了漫长的路程。文艺复兴解放思想后诞生的解剖学奠定了医学的基础。

从16世纪末显微镜的发明到19世纪核酸的发现,再到20世纪50年代双螺旋结构的解析;从吴瑞先生最早发明的测序技术,到Sanger测序方法,再到人类基因组计划的实施。几百年的时间里,我们对自身的认知,对疾病的认知,对生老病死、万物生长的认知经历了巨大的发展变化。

生命的起源是什么?精神从哪儿来?我们能不能回答这样的问题?愿不愿意解决这个问题?这是华大在做的事情,也是想要尝试回答的问题。

回顾人类基因组工作框架图绘制以来20多年的历程,我在人生的不惑之年回国创业,带领一支年轻的科研团队,从承担“国际人类基因组计划”1%任务、“国际人类单体型图计划”10%任务,到独立完成“亚洲人基因组图谱”100%任务,再到完成“国际千人基因组计划”亚洲部分,以及今年5月我们发起成立了“时空组学联盟”,华大的发展经历了从参与接轨,到独立同步,再到支撑引领的蜕变和进化过程。

其中,尤为重要的是2020年以来华大自主研发的时空组学技术。“时空组学”简单来说就是在时间和空间维度上进行基因组、表达谱、多组学的研究。这是一块尚未有人探索的全新领域,也是千载难逢的机会。

今年,我们基于华大时空组学Stereo-seq技术,已经实现了诸多突破。5月,细胞出版社官网以“时空组学联盟”专题的形式发表了我们绘制的全球首批生命全景地图,首次从时间和空间维度上对生命发育过程中的基因和细胞变化过程进行超高精度解析。其中,小鼠胚胎发育时空图谱以封面文章的形式发表于《细胞》杂志。9月,我们又基于这一技术,构建了全球首个高分辨率的蝾螈脑再生时空图谱,为认知脑结构和发育过程提供助力,为神经系统的再生医学研究和治疗提供了新的方向。这一研究成果以背靠背封面文章的形式发表于《科学》杂志。

未来,我们在这一领域要持续产出新成果,形成全面引领性的发展,以大科学工程、大科学装置、大数据计算为导向,形成以国家力量作为支撑的新发展模式。

▲时空组学联盟成立仪式。(左到右:顾颖、黎宇翔、胡宇慧、刘斯奇、汪建、陈奥、刘龙奇、Miguel Esteban、徐讯) 本版图片均由受访单位提供


PART.4

希望通过保存生物遗传样本,防止由于环境恶化而导致的种群灭绝。

组建、运营我国首个综合性国家基因库

经发展改革委等四部委正式批复建设,位于大鹏新区的深圳国家基因库在深圳市政府的支持下于2016年9月正式投入使用。这是继美国国家生物技术信息中心、日本基因数据库和欧洲生物信息研究所之后,又一个已建成的国家级基因库,并由华大研究院来负责组建和运营。

在深圳国家基因库门前,一头铜制的巨大猛犸象身上,印着4个字,“永存、永生”。深圳国家基因库希望通过保存生物的遗传样本,防止由于环境恶化等原因导致的种群灭绝。目前,国家基因库已与国外多个国家级自然历史博物馆、挪威世界末日种子库等机构建立合作,成为一个数据共享平台。

▲深圳国家基因库。

不同于其他的国家级基因库只是单纯的数据库,没有样本保存功能,深圳国家基因库打造了生物信息数据库、生物样本资源库和生物活体库,以及数字化平台,也称“读”平台。值得关注的是,深圳国家基因库的生物活体库是全球第一个为生物多样性研究、保护提供资源的平台,包含重要物种保护和繁育技术,从水生物至动植物和微生物等都有所涉及。

管理层面,国家基因库设有理事会,并由深圳国家高技术产业创新中心进行运行管理。这个平台怎么建设、运营,按照什么样的机制实现资源共享,都由理事会建立标准。


PART.5

我坚信“先行、先试、先乐”的发展理念,立志做挑战生命科技极限的先行者,做新时代人类命运共同体的践行者。

为“福地”深圳 注入科技活力

自1999年成立至今,华大已走过了二十三年时光,我也在深圳这座“候鸟城市”生活了十余年。这期间,华大在核心业务领域均作出了突出贡献,并取得了出色的成绩,为生命科学行业发展注入科技活力的同时,我们也通过不断降低成本,将基因科技的最新成果应用于出生缺陷防预、早期肿瘤防控和传染病防控,从而造福民生健康。我坚信“先行、先试、先乐”的发展理念,立志做挑战生命科技极限的先行者,做新时代人类命运共同体的践行者。

华大集团总部设在深圳,市委市政府给予了我们大力支持。对于我们做科研和产业而言,深圳这片沃土具备极其难得的创新动力、文化包容以及便捷的配套设置。这些因素成为华大南下深圳早期发展的根本保障,我们也因此在深圳这块“福地”快速成长了起来。

在生命科学领域的发展中,青年人才是关键。华大探索出了一套高效的“三发三带”模式,即科学发现、技术发明、产业发展,三发联动,以项目带学科、带人才、带产业。

我们敢于让年轻人去承担重要的项目,并且让他们在项目中历练成长,不是因“精通”去做,而是“做成了”所以成为了专家。我们很多重要的骨干人员虽然很年轻,有的甚至是“90后”,但已经是重要战略项目的负责人了,组织和推动大项目的经验十分丰富。他们共同构成了华大这样一支拥有强实力、高水平的人才队伍。

2020年春节前夕,华大人逆行武汉,成为第一批驰援武汉的队伍之一。其中,承担大规模、工程化核酸检测任务的“火眼”实验室应运而生。两年半过去了,浴火中诞生的“火眼”实验室成为科技抗疫的“中国名片”,助力全球疫情防控。此时此刻,“火眼”实验室也还依然战斗在高原抗疫的最前线。

▲新冠疫情发生之初,汪建赶赴武汉,在病毒检测实验室工作。

老骥伏枥,志在千里。作为科研人员的我,二十多年来初心不改,坚信基因科技必将造福人类,保有一颗不安于现状的心,无论什么时候都“年轻气盛”。华大为中国乃至世界的生命科学行业都作出了贡献,在疫情防控中更是以产品和服务的双线布局,为全球解决公共卫生问题带来了中国智慧与中国力量。未来,我们也将持续加大科研投入、培养科研人才、优化产品和服务结构,助力实现基因科技造福人类的梦想。

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