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BIOPIC十年

我生在北大,长在北大,熟悉燕园的一草一木。早在中学时代,我已立志成为一名科学家,本科进入这方学术自由的沃土后,更是如饥似渴地吸收专业知识,向着理想前行。对我而言,北大不仅是学术的殿堂,更是我心灵的归属。

 

2010年,我还在哈佛大学任教时,联合苏晓东、黄岩谊二位教授在北大组建了生物动态光学成像中心(现更名为北京大学生物医学前沿创新中心,BIOPIC)。

 

生命科学的突破往往被技术革命所驱动。BIOPIC的使命正是利用尖端技术推动生物医学的发展,旨在研发世界最前沿的生物光学成像和单分子研究方法,以及新一代高通量测序技术与基因编辑技术,引领基础科学新发现,致力解决重大医学问题,服务社会,造福人类。

 

BIOPIC是一个鼓舞人心的地方。正因如此,在美国工作三十余年后,我于2018年全职回到北大任教。十年来,BIOPIC的科学家已经做出具有世界影响力的工作:

 

2013年,中心多个课题组精诚合作,通过高精度蛋白质与DNA相互作用的单分子荧光实验,结合结构生物学、分子生物学,分子动力学模拟以及数学模型等手段,发现并严谨描述了DNA双螺旋中普遍存在的别构效应;

 

同年,中心课题组成功报道了世界上第一个单细胞 DNA 甲基化组测序技术,这一技术通过将常规甲基化组技术的前五个步骤集成至单个反应管中,极大地减少了信息丢失,因此得到广泛应用。

 

2014年,世界首例经MALBAC 基因组扩增高通量测序进行单基因遗传病筛查的试管婴儿在北京大学第三医院出生,标志我国胚胎植入前遗传诊断技术已处于世界领先水平。

 

2017年,在荧光发生测序技术基础上,中心课题组发展出一种全新概念的测序方法——纠错编码(ECC)测序法。ECC 测序法采取一种独特的边合成边测序(SBS)策略,利用多轮测序过程中产生的简并序列间的信息冗余,大幅度提高测序精度;

 

同年,中心课题组在单细胞水平对肝癌肿瘤微环境中T淋巴细胞的转录组及T细胞受体(TCR)序列进行了综合分析,完成了超过5000个T细胞的单细胞测序数据,首次在单细胞水平上描绘了肝癌微环境中的免疫图谱。

 

2019年,中心课题组开发出名为LEAPER的新型RNA单碱基编辑技术,LEAPER系统仅需要在细胞中表达向导RNA即可招募细胞内源脱氨酶实现靶向目标RNA的编辑。利用该技术,研究人员在一系列疾病相关基因转录本中实现了高效、精准的编辑。

 

2020年,为了抗击新冠疫情,中心研究人员宵衣旰食,利用高通量单细胞测序技术,成功从新冠肺炎康复期患者血浆中筛选出多个高活性中和抗体。小鼠实验已证实了该中和抗体的治疗和预防功效。目前,II期临床试验正在美国、澳洲、巴西等全球六个国家开展中,该款药物有望成为治疗新冠肺炎的特效药物。

 

此外,通过对2020年6月北京疫情相关病例、环境与食品等样品的核酸测序和病毒基因组序列分析,结合全面的流行病学调查和大数据分析,中心课题组揭示了新冠疫情可能源于冷链食品污染,提出冷链运输可能是新冠病毒传播的新途径。

 

——这些工作都发表在顶级期刊,并不全是CNS,却已开始惠及世界。科研济世,治学为公是我们科学家的初衷,也是母校的使命和担当;除了科研成就,BIOPIC也孵化出六家高科技企业,对国计民生做出了积极贡献;BIOPIC的另一个重要产出是为国内外输送了大量科技人才,包括十多位青年教授和多位创业人才,我们为他们而骄傲!

 

这些成就的获得,离不开所有师生及行政团队十年来的辛勤耕耘,更离不开母校、北京市和国家各部门十年来的大力支持,对此我表示由衷感谢。在大家的努力下,BIOPIC已经走在基因组学研究的前沿,她寄托着中国生物科技和医学发展的希望,也寄托着年轻一代科学家的希望、中国的希望、世界的希望。

 

北大人不会忘记自己肩负的民族责任——为中华民族的伟大复兴而奋斗!在百年不遇之大变局里,让我们胸怀祖国,放眼世界,脚踏实地,努力创新,在BIOPIC的下一个十年里,期待她进一步突破科学的边界,勇立潮头,成为世界闪亮的研究机构!

谢晓亮

北京大学李兆基讲席教授

北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)主任

北京未来基因诊断高精尖创新中心(ICG)主任