2021-06-28 17:17:53, 转自BGI华大 深圳华大智造科技有限公司
一场没有观众的全球顶级基因研究圈的入场券之争
发布会上,克林顿说道,“我要欢迎英国、日本、德国、法国的大使们,感谢来自这些国家的科学家们对于人类基因组计划的贡献,此外,我还要特别感谢来自中国的科学家们,感谢他们加入了人类基因组计划的国际大联盟。”台下,不大的白宫东大厅坐满了来自各界的人士,连墙边都站满了人,闪光灯、掌声持续不断,所有人都在为这个伟大项目的完成欢呼雀跃。
而与此同时,北京时间6月27日,在北京顺义区空港工业区B区6号楼里也举行着一个小型的庆祝仪式。没有鲜花,没有喝彩的人群,甚至没有留下一张合影,参加仪式的都是刚刚完成人类基因组计划1%项目(也称中国卷)的年轻人。他们在测序仪旁边放了几十把椅子,几张桌子,用蓝白床单充当桌布——华大创始人汪建觉得桌布只用一次太浪费了,床单用完还可以留给集体宿舍——桌上放了一些水果和小吃,推算着新闻发布会的时间,然后吃了点水果就散了。
当时在国内,参与人类基因组计划是有一定争议的话题,有观点认为,国家经费有限,要将有限的资金投入到其他领域上。
然而,华大的创始人们,为了不错过这个21世纪生物产业发展的历史性机遇,他们申请加入该计划。
汪建说:“就算砸锅卖铁,也要圈个1%!”于是,他与杨焕明、于军、刘斯奇都放弃了稳定富足的海外事业回国。
“为了祖国的荣誉”,成了一切的开始。
人类基因组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,由美国科学家于1990年正式启动,计划在15年内,投资30亿美元,以1美元1个碱基对的投入,测定组成人类染色体的30亿个碱基对的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,破解人类生命密码的天书。
当时的测序技术效率低,成本高,测一个碱基对的成本远远高于1美元,且在当时的技术基础上评估整个计划,15年内能完成的可能性微乎其微。科学家们只能一边测序一边改进着技术。
时间紧,任务重,这就是人类基因组计划当时面临的问题。基因是人类共同的财富,需要各国共同参与。于是,国际人类基因组测序协作组应运而生。
当时,国内基因研究领域有观点认为国家经费有限,要将有限的资金投入到其他领域上。
而华大的创始人汪建、杨焕明、于军、刘斯奇却因为人类基因组计划走到了一起。
承接人类基因组计划的主意最初来自于军,他是四个人中与人类基因组计划离得最近的人,也是早期参与该计划的唯一华人科学家。他的导师梅纳·奥尔森 (Maynard V. Olson) 是人类基因组计划的策划和领导者之一。
当时从事遗传学研究的杨焕明,对参与人类基因组计划同样坚定。在第一次造访英国桑格研究所的时候,一张海报打动了他,“A Human Genome. Buy one? Or get one free?”(人类基因组,是“买”?还是“坐享其成”?)这句话一直激励着他,也成为了四人坚持加入人类基因组计划的原因。
不在一开始共同探究、亲身经历,就很难在之后的科学研究中掌握话语权。
于军对汪建说,“我们把人类基因组计划搬回中国吧。” 说出这句话的时候,于军和汪建都不知道,实现这个决定,他们用了5年。
1994年,汪建回国创办了吉比爱生物技术(北京)有限公司,自任董事长兼总裁,做丙肝和艾滋病试剂生意,赚了第一桶金。而当时的杨焕明还在欧洲,于军、刘斯奇在美国。
在开公司积攒经费的同时,汪建也在与国外的其他3人保持联络,获取人类基因组计划的最新进展。随着国际步伐的加快,汪建觉得自己不能再无目的地准备和被动等待下去了,他给杨焕明打了电话,“到底干不干?不干就真没机会了。要是不干,我们就散了。”杨焕明反问,“干什么呢?”“要干就干大的,干1%。”
身在欧洲的杨焕明很清楚人类基因组计划的成本和运作机制,“你开什么玩笑啊?”
“你只要答应我干就行了。”
两人又给还在美国的于军打电话。当时的状况是没有钱,没有地方,没有人,于军觉得这简直就是发疯。“让我想想”。
然而就在第二天,于军回了电话,“那就干吧。”
1997年11月,于军、汪建、杨焕明一同赶赴张家界参加中国遗传学会青年委员会第一次会议。这是我国学术界第一次召开与基因组学相关的研讨会。
三天会议期间,本来只有一个主题报告的于军,作了四次演讲,介绍国外人类基因组计划的发展情况,提出了对生命科学、生物产业发展问题的思考。这是关于中国开展人类基因组计划的一套完整构想,从布局到实施,从资金到人才,面面俱到。而这些内容,正是三人早已酝酿成熟的关于中国生命科学和生物产业发展的若干设想和建议,是在中国启动人类基因组计划的一篇宣言。
1997年11月,张家界会议。汪建回忆,他们是“四十不惑,学有所成,家中殷实,有理想有抱负。”
砸锅卖铁,也要圈个1%!
国际上人类基因组计划的执行过程插曲不断,中国参与人类基因组计划亦是困难重重。国际上项目已开展8年,中国仍不曾参与其中,这让汪建和杨焕明很着急。
“就算砸锅卖铁,也要圈个1%!” 汪建放出豪言。
他们的想法得到了中科院领导和国家南、北方基因组中心同行的支持,进而得到了国际主流科学家的支持。1998年8月,中科院遗传所人类基因组中心成立,并于次年7月向美国国立卫生研究院提出了加入人类基因组计划的申请。
人类基因组计划协作组要在伦敦召开第五次人类基因组测序战略会议的消息传来,这是协作组最后一次确定各国任务的会议。汪建他们知道,这也许就是最后一次加入人类基因组计划的机会了。如果不拼死一博,历史性机遇有可能就会这样错过。他们做出了一个大胆的决定。
在于军的导师梅纳·奥尔森的支持和帮助下,1999年9月1日,杨焕明站在了第五次人类基因组测序战略会议上,他表示,中国有能力在2000年春末完成1%任务。他还递交了他们已经完成的人类基因组序列的70万个碱基对的测序结果,让与会者相信中国有能力参与和完成申领的任务。
在场的很多人都记住了他这个慷慨激昂的发言,作为唯一一个发展中国家,中国被接纳加入人类基因组计划。
然而,现场几乎没有人知道,他是带着破釜沉舟的信念去的。也没有人知道,为了确保测序结果的准确性,为了让国际上相信我们的测序实力,仅仅628KB的测序结果,项目组的成员们至少做了13遍。
1999年9月5日,国际人类基因组测序协作组正式宣布中国成为人类基因组计划成员,承担人类3号染色体短臂端粒一侧约30厘摩尔(相当于约3000万个碱基对)区域的测序和分析任务,这占人类基因组测序工作的1%。至此,人类基因组计划的分工确定,人体23对染色体的30亿个碱基对的测序任务中,美国承担53.7%,英国承担33.8%,日本6.7%,法国2.7%,德国2.1%,中国承担1%(由华大与南、北方中心共同完成)。
华大成立
由于中科院人类基因组中心的场地和人员都无法满足人类基因组计划实施的需求,1999年9月9日,北京华大基因研究中心成立。
当天上午,在北京顺义区空港工业区B区6号楼3楼里,全体华大员工聚在一起,举行了一个小小的启动仪式。当时钟指向9时9分时,所有人开始读秒,“1,2,3......9!”
众人读秒的喊声,响彻了整个6号楼。从1994年开始讨论是否加入人类基因组计划到这个时刻,已经整整5年过去了。没有鲜花,没有剪彩仪式,时间在这一刻定格,1999年9月9日9时9分9秒,北京华大基因研究中心宣布成立。
激动的泪水混杂着复杂的情绪,所有人都知道,这将是另一场苦战的开始。
汪建在热泪翻滚的时刻躲开了人群,装作喝水,在角落里悄悄抹掉滑落的眼泪。
“苍天在上,磐石作证,此时此刻,一群普普通通的炎黄子孙,用他们的泪汗、心血和青春,为他们古老的民族争得了一个险些失去的历史机遇。岁月无情, 他们和他们的支持者随时光而逝去,此心昭昭,他们的执着、奉献和自信,必将为人类基因图的一小部分而留驻历史。”杨焕明写下了这首诗。
终于,他们把人类基因组计划搬回了中国。
华大四位创始人(左起:汪建、刘斯奇、于军、杨焕明)
穷棒子精神
为了保证在承诺的时间之前完成计划,人员、设备、资金都需要到位。汪建抵押了所有家产,包括每年营收1000多万的吉比爱生物技术(北京)有限公司。而先前商定的贷款额度却一少再少,2000万的贷款最初只拿到了500 万。在汪建等人想要为中国把握住这一次千载难逢的机遇,已经搭上全部身家的时候,却遇到了资本的反复质疑和为难,一句“Money talks” 戳痛了汪建的心。
与资本相反的是,吉比爱和华大的员工纷纷为该计划筹钱。牟峰也向家里开了口,不放心的母亲坐了一夜绿皮车直奔吉比爱办公室,要把牟峰带回去。可这一趟,她见到了牟峰,也见到了汪建,回去便筹了十万块钱,“给单位买机器去吧”。
当时人类基因组计划的实验室墙上,贴着好几张用A4纸打印的借款人姓名及金额,以表示对他们的感谢。紧挨着借款单,贴在墙上的是鼓舞人心的话语和细化的具体目标。
那时候的华大,缺场地、缺资金、缺设备、缺人员,困难重重,压力巨大,唯独不缺的,是决心。
一切似乎都是从零开始。不了解最新技术,学!为节省耗材,自己找工厂做!移液器枪头、96孔板这些在美国实验室里都是一次性使用的耗材,在国内却没有相关的厂家可以生产。直接在国外采购太贵,他们就在国内自己找厂家做。在美国学习建库技术(测序前的准备工作)的董伟把这些耗材清洗后带了回国。汪建亲自带着大家一一找厂家照着打磨具、对比、测试。
为了尽快完成任务,尽管环境艰苦,测序工作仍然热火朝天地进行着。厂房经过简单的装修便投入使用,工作平台是用集装箱搭成的。他们还在测序仪顶上摆放着三根玉米棒,下面贴着用白纸打印的一行字:穷棒子精神永放光芒!
没有实验台,也没有值班室,上夜班的同事一个人负责好几台机器,算好每台机器的下机时间,上好闹钟,拿上几个实验室的小圆凳拼起来,躺在上面盖上衣服睡一会,闹钟响了就起来操作一番,基本上一轮操作下来便睡意全无。
夜晚放眼望去,在一片黑暗中,只有6号楼,灯火通明。
穿着实验服的华大人在天台摆出了1%的形状,以表达全体参与者按时完成任务的决心
这一天将被永远地载入史册
2000年5月,我国科学家终于完成了“中国卷”基因组序列草图的测定工作。
与此同时,国际上的人类基因组计划团队也进展顺利,原本需要花费15年完成的人类基因组计划,在宣布计划启动10年后的2000年6月26日这一天,宣告完成人类基因组序列草图,确定了人类基因组中90%核苷酸的排列顺序。
时任美国总统克林顿在评价此项目成果时说:“今天,我们正在学习上帝创造生命时使用的语言,并且正在以前所未有的眼光审视着万物之灵的人类。我们将能够更加细致入微地领略人类自身的复杂和美丽。它将革命性地改变诊断、预防、治疗大部分——就算不是所有——疾病的方式。这个发现可以与伽利略的天文发现媲美。”
而时任英国首相布莱尔则说:“对我们大多数人来说,这个伟大的发现所带来的后果可能远远超出了我们的理解力。它的意义远远大于抗生素的发明。这是21世纪第一项伟大的科技成就。”
这一天,永远载入人类史册中。
2001年2月,六国科学家共同完成的《人类基因组的初步测序和分析》发表于英国《自然》(Nature)杂志上,汪建、杨焕明、于军等代表中国科学家将他们的名字一同留在了这篇历史性论文上。
瑞典的诺贝尔博物馆陈列了一把两米长的尺子,记录了从1801年到2000年这200年间的200个重大科学发现或技术发明,每一年的刻度是一厘米。2000年这个一厘米留给了人类基因组计划。这两百年的科学发现中,也只有人类基因组计划,有中国的一席之地。
诺贝尔博物馆“发明的法则”尺子
北京的中华世纪坛青铜甬道上,记录着数千件影响中国发展的历史事件。其中,2000年的记录是“我国科学家成功破译人类3号染色体部分遗传密码”。
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