團隊部分PI合影。中科院深圳先進院供圖

今年，中國南方一個成立不足4年的年輕科研團隊，十分罕見地吸引了來自美國工程院院士杰·基斯林的注意——后者因改造酵母生產(chǎn)青蒿素而聞名于世，被看作當代合成生物學的領軍人物。很快，杰·基斯林就和這支團隊開始了實質性合作，成立聯(lián)合實驗室，并列出一長串研究項目清單。這是他落地中國的第一個實驗室，而且有言在先：“做出成果的知識產(chǎn)權歸中國。”

——這被視為這支研究團隊在產(chǎn)出數(shù)篇《科學》論文成果之外所獲得的另一種“國際認可”。

這支團隊就是中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學工程研究中心。從學科來看，團隊中有12位課題組組長（PI），其中有研究微生物學的，有研究合成基因組學的，也有研究理論物理方向的，甚至有專攻微流控芯片的。聽起來有點像 “雜牌軍”，但他們卻不“各自為戰(zhàn)”，而將“近乎一半的精力”拿來攻關一個共同難題——合成生物，他們彼此最為看重的，也是那個共同的身份——合成生物學家。

這也是杰·基斯林“加盟”的一個主要原因：即便是在國際上，像他們這樣靈活的機制和兵強馬壯的團隊配備也是少見的。

在如今的大數(shù)據(jù)、大科學時代，協(xié)同創(chuàng)新、團隊合作成為越來越多科學家的選擇，培育新興交叉學科生長點，也被提到一個很高的位置。但知易行難。

誰能率先告別“單打獨斗”的科研模式，真正打破科學家之間的“藩籬”和“圍墻”，避免科研合作淪為“貌合神離”，成為這個時代的發(fā)問。而中科院深圳先進院這支平均年齡僅有36歲的科研團隊，正在自己的團隊磨合和科研實踐中嘗試回答這樣的問題。

推倒科學家心中的那堵“墻”：讓他們“沒有顧慮地合作”

在傳統(tǒng)的團隊合作和科研攻關模式里，講究“第一發(fā)現(xiàn)者”的科學家群體，為了自己的靈感或方法不被竊取，往往難以放下同合作者之間的提防、戒備心理，換言之，有時盡管同處一條船上，但也難免“同床異夢”。

對中科院深圳先進院合成生物團隊來說，這樣的問題無法回避。他們的做法是：“不去試探人性。”

團隊負責人、中科院深圳先進院合成生物學工程研究中心主任劉陳立在接受中國青年報·中青在線記者采訪時稱，12個課題組負責人的研究方向都不一樣，觀察同一個問題，大家的角度也不一樣——這就在很大程度上規(guī)避了“人性”的風險，合作、互補大于競爭。

事實上，4年前團隊成立之初，這樣的問題就已經(jīng)被“重點考慮”，他們的“招聘”也因此成了“one by one ”（一個接一個）的形式。劉陳立說，以合成生物這個大目標為導向，差異化招聘，擁有不同專長的科研人員，“看起來就像一個拼圖”——

2014年，劉陳立從哈佛大學博士后的崗位上辭職回國，成了團隊中的第一塊“拼圖”。他本人偏向實驗研究，于是找到加州大學圣迭戈分校的博士后馬迎飛，請他掌控“生物信息學方向”，后來發(fā)現(xiàn)急需“數(shù)學支撐”，又請耶魯大學博士后傅雄飛加入……截至今年，團隊一共迎來了12位課題組組長。

進入這個團隊所在的樓層，可以看到一個打通的大實驗室，這就是合成生物中心的公共實驗室。

劉陳立告訴記者，這是一種象征，就是希望打破學科壁壘，推倒實驗室與實驗室之間的“圍墻”，還有科學家心中的那堵“墻”，讓大家“沒有顧慮地去合作”。

當然，對這個團隊來說，還有一道特殊的難題——交叉。

熟悉交叉學科的人可能聽過這樣一種說法，從事這方面研究的專家，既要在各自專業(yè)領域有較高的學術水平，又要對交叉領域問題有較深入研究。那么問題來了：在某個專業(yè)領域造詣頗高的專家，一般很難抽身來顧及其他領域的課題，有的甚至“看不上”其他問題。

這個團隊的做法是：不求最好，但求最為合適。劉陳立告訴記者，兩個頗具潛力的青年科學家，分別來看可能只有80分，但一旦形成團隊，在一起磨合碰撞，或能創(chuàng)造出超過90分的成果。

在科學領域，有時精進“1分”就有可能誕生一個很大的突破。

在這個團隊里，“青年人才”入選者傅雄飛的數(shù)理背景看似邊緣，在劉陳立眼中卻為合成生物學領域帶來了新的角度。

傅雄飛本人稱很享受合成生物學所帶來的魅力，他說，“物理問題比較聚斂，但來到合成生物學以后，感覺完全進入了一個新的世界——好像什么知識都可以應用到，沒有科學語言的障礙，沒有人是‘門外漢’。”

挑戰(zhàn)生命科學最基本命題：向“上帝造人”偷師

合成生物學是基于生命科學、工程學、信息科學和其他定量基礎科學的新興交叉學科，被認為是繼“DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)”和“人類基因組測序計劃”之后的第三次生物技術革命。

以曾與諾貝爾獎獲得者屠呦呦一道為世人所熟知的青蒿素為例，后者最初是從植物黃花蒿提取而來，但是植物提取存在占用耕地、依賴環(huán)境氣候、提取過程繁瑣等問題。

21世紀初，杰·基斯林將青蒿素的基因引入人造酵母——也就是說，只要給酵母喂點淀粉，再用發(fā)酵罐均勻一搖，人工改造的酵母就能像“釀酒”一樣生產(chǎn)出大量的青蒿素。

這個意義不可小覷——解決青蒿素的生產(chǎn)原料問題，從某種意義上就是解決了治療瘧疾藥物的生產(chǎn)問題。有統(tǒng)計顯示，杰·基斯林的這種方法使用可控的100立方米工業(yè)發(fā)酵罐，足以替代5萬畝的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植。

事實上，合成生物學還被寄于更高的期望值。這個學科是通過“自下而上”的理念，由“元件”到“模塊”再到“系統(tǒng)”，以工程化理念設計自然界不存在的人工生物系統(tǒng)，或對已有自然生物系統(tǒng)進行改造、重建，來滿足生物醫(yī)藥工程工業(yè)化生產(chǎn)的需求。

其最終目的，是創(chuàng)造生命。

說白了，他們要做的，不只是利用合成生物學技術改造傳統(tǒng)醫(yī)藥，“造來用”，也試著努力深耕人造生命的基礎法則，“造來懂”。

這就涉及生命科學研究領域一個基本性問題，即生物學到底有沒有規(guī)律可循？有種說法稱，21世紀的生物學，還在向20世紀物理領域“開普勒”的階段努力，即希望從大量的實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象中得到一個“公式”，供人們描述并反復使用。

這當然不容易。劉陳立打了一個比方，“這就像是在向上帝‘偷師’”——“細胞是最簡單的生命，我們現(xiàn)在做的就是研究細胞周期是怎么定義的，如何自我分裂、代謝、繁殖。如果我們自己創(chuàng)造生命，如何保證染色體、遺傳物質能從一到二，在合適的時間復制、分裂。”

集團軍下令：海陸空各兵種搬上“十八般武藝”

事實上，近些年，國內外科學家研究獲得了大量新的合成生物學“元件”，并組裝出具有相應功能的基因回路。但要實現(xiàn)“合成生命”這一遠大目標，僅有“元件”是不夠的，同時要求科研人員對生命活動的調控機理有著透徹的理解。

如今，年齡相仿又有沖勁兒，來自哈佛大學、耶魯大學、杜克大學等名校的12位青年科學家就這樣被集結起來，“全職”就位。

合成生物學工程研究中心研究員、新晉國家“杰青”戴俊彪說，包括他在內的這支團隊則不同，他們每個人都可以獨當一面，成為團隊中的一個“模塊”，完成“設計——合成——測試——學習”的閉環(huán)——這是他們的優(yōu)勢。

傅雄飛在描述團隊合作時打過一個比方：團隊里任一成員拋出一個生物學問題，然后整個團隊以問題為導向，利用大家的專長和不同的眼光對問題進行剖析——相當于海陸空各個兵種都有的集團軍，集體去盡力解決同一個問題。

化學生物學背景的李楠從事蛋白質組學研究，他還記得有一次，團隊里一個實驗小組要給培養(yǎng)的細菌拍照片追蹤運動過程，但是細菌在培養(yǎng)基上跑來跑去的，小組成員每過一會兒就要跑過去拍一張照片。

——不斷重復的實驗、海量的分析數(shù)據(jù)非常浪費人力和時間，這被稱為生物學研究中“不必要的必需”，也讓生物學實驗室被戲稱為“勞動密集型工作”。

專攻物理的傅雄飛和做工程的黃術強走過去一看，一拍即合：“這不用人力做，太慢了！”隨后承諾給這個實驗小組做一個多物體定時追蹤的機器。

李楠說，在實驗室里隨便走一圈，就能知道“不是你同行”的同事在做什么，他們能做什么，大家碰撞出了不少火花。

在李楠看來，這種科研攻關模式，節(jié)省的不僅是資源，最重要的是，更加便于人們思想的交流與碰撞。

而不管是在傳統(tǒng)科學領域，還是新興科學領域，科學家——這群地球上最聰明大腦的頭腦風暴，是最彌足珍貴的。