范广益：海洋领域的研究，最终目的也是为了造福人类

编者按

从珠穆朗玛峰到马里亚纳海沟，从北极到南极，华大联合国内外跨学科团队进行前沿探索。四极贯穿科研的背后，是华大人不畏艰险、勇攀高峰精神的体现。

近两年来，青岛华大研究团队在四极科研领域取得重要成果，包括南极磷虾基因组研究（2023年3月发表于国际顶级学术期刊Cell）、海洋微生物基因数据库（2024年9月发表于国际顶级学术期刊Nature）等。

本期“登峰者说”主题采访，我们邀请到青岛华大基因研究院院长范广益，讲述其在海洋研究与华大四极科研背后的故事。

中国的学者在全球性海洋微生物研究领域

取得了一个突破

问：2024年9月4日，华大联合国内外机构在国际顶级学术期刊Nature上发表了一项重磅研究成果，构建了迄今为止最完整的海洋微生物基因数据库。可否请您介绍该研究取得的重点突破及其未来影响？

范广益：2015年，国际组织TARA Ocean在Science上发表了一个全球海洋微生物的专辑研究成果，从那之后到今年的长达九年的时间里，CNS主刊上只发过4篇全球性的海洋微生物组学研究成果，而且那些科研论文都没有中国的作者。而我们这一次发表的文章，相当于是中国的学者在全球性海洋微生物研究领域取得了一个突破。

我们构建了超4.31万个海洋微生物基因组和24.58亿个基因序列的海洋微生物组，包含从南极到北极、从近海到深远海、从表层海洋到万米超深渊等多样化的海洋生境。此外，我们也基于微生物基因组数据库进行三个热点方向的应用示范，包括鉴定出新型CRISPR-Cas9基因编辑系统、找到新型抗菌肽、挖掘海洋源PET塑料降解酶。

我们的数据库在2024年9月5日正式公布，到目前一个月左右的时间，在国家基因库的下载量近30万。这样高的下载量，意味着该数据库为全球的生命科学研究、工业应用和生物医药开发等多领域提供了宝贵的基因资源。

大生物方面也做了不少的研究

问：能否谈谈您和团队在四极科研领域已有的研究发现？

范广益：除了关注于微生物研究，我们在大生物方面也做了不少的研究，包括深渊钩虾、深海珊瑚、南极磷虾等。比如说南极磷虾，它是南极圈生态链中最关键的物种，它的基因组研究具有很重要的生态学、渔业资源和生物医药价值。同时，它的基因组是当时动物中最大的，对基因组组装技术手段的要求非常高，这也是项目研究中最具挑战性的事情。

95%的时间都处在非常难过的阶段

问：您认为“登峰精神”在四极科研工作中，有着怎样的体现？

范广益：首先登峰是一件非常难的事情，会遇到很多的困难，也许有95%的时间都处在非常难过的阶段，只有5%的时间处在你自己很兴奋的一个状态。华大登山队在珠峰顶上待了2个小时，但他们筹备了半年以上的时间。我们做科研，其实也是大部分的时间都在埋头设计项目或郁闷地处理问题，最终也只有5%的时间，研究结果出来了，很兴奋，兴奋一段时间又进入到下一个纠结郁闷的状态，像越过一座一座的山峰去克服一个又一个的难题。

所以，登峰的精神就是不断地去挑战自我，不断地去克服自然环境带来的压力和自我的心理状态。因为途中有很多的时候你可能就想歇一会儿，半途而废就不想上去了。

生命科学的研究永无止境

当前仅仅只是一个开端而已

问：自然山体的攀登可以“登峰造极”，那么科学上可能“登峰造极”吗？为什么？

范广益：科学上不能实现。比如说我们做生物研究，现在我们对生命体了解了多少？我认为刚刚开始。就拿我们人类来说，算是被研究得最透彻的。我们现在大部分聚焦在基因，但基因序列只占了全基因组的很少一部分，还有很多的序列是我们不知道有什么功能的，此外，人体的发育、衰老、疾病发生和发展的过程等等都是远远没有研究明白的。

而人还只是地球上所有生物中的一个物种，地球上存在生命有35亿年，智人的存在历史放在其中只是一个小点。所以我们目前对于生命的认知，也只有这么一小点，也就是说，生命科学的研究永无止境，当前仅仅只是一个开端而已，这是我个人的看法。

不管我们做什么研究方向

都是要围绕“基因科技造福人类”的使命

问：如果说有一种“华大精神”，您认为它的内核是什么？

范广益：华大精神的最大体现，就是提供了一个很宏大的目标，驱使这一帮人前赴后继地为之奋斗。

汪老师清晰地指定了一个方向，不管我们做什么研究方向，都是要围绕“基因科技造福人类”的使命。这个目标很明确，所以即便我们在做海洋领域的研究，最终目的也是为了造福人类，包括服务人类的生活、工业生产和人类健康。

华大不仅仅是技术上的读、写、存

还有后面的科学研究和应用场景

问：目前，华大在生命科学领域实现了“读、写、存”工具全贯穿、自主可控，这在中国或全球生命科学领域里意味着什么？

范广益：华大不仅仅是技术上的读、写、存，还有后面的科学研究和应用场景。新的技术、新的仪器设备开发出来以后，我们研究院各个方向的科学研究能够享受前沿技术所带来的红利，解决一些以前由于技术局限性无法解决的科学问题，并且各个研究方向都有非常多的应用场景，而这些应用场景能够反过来继续为我们的产品迭代提供建议。这个产学研的模式，是别的机构可能想复制都复制不了的。

在项目里遇到困难，是科研工作者的福分

问：您认为做科学研究最重要的品质是什么？

范广益：其实不是说最重要的品质，而是有一些品质是必须要具备的。比如说，做科研不能一遇见困难就撤退。我经常会和大家说，在项目里遇到困难，是科研工作者的福分。如果你做的项目非常顺利就完成了，那是没有价值的项目。但如果你遇到一个科学问题，你能把它解决了，这才能体现出你的价值和这个项目的价值。

每天心里就想着我们要对得起这个名字

问：您认为青岛华大能够取得系列发展成果的原因是什么？

范广益：一个很重要的原因是定调，就是目标的设置。比如“基因科技造福人类”，就是汪老师给华大定的调。我们刚来青岛华大的时候只有20个人，但园区门口贴着很宏大的名字——华大基因北方中心。我当时心想这是哪来的勇气，人、钱、资源什么都没有，怎么称得上“北方中心”？但我们每天上下班都能看到，每天心里就想着我们要对得起这个名字。

庆幸的是，现在我们真的把这里建成了华大集团的北方中心，建成了全球最大海洋基因库、首个时空组学交付中心、全球最大通量基因测序仪研发生产基地。

“我在华大一个月学习的生物信息学

相当于在学校里学了三年的知识”

问：在人才培养方面，您有什么心得体会可以分享？

范广益：华大一贯的培养模式是“以项目带人才”，给年轻人提供了一个很好的平台，让他们通过项目实践掌握发现问题、解决问题的技能。

目前，青岛华大园区有600多人，从2017年起招聘的大部分是应届毕业的硕士生、博士生。他们加入华大之后，前期的适应性培训我们会比较严厉，从他们以往学习的实验到生物学分析都会有非常系统的培训。我记得曾经有一个同学评价说，“我在华大一个月学习的生物信息学，相当于在学校里学了三年的知识”。

而对于华大与高校联合培养的学生，我一直提倡的是希望大家在华大学习实践期间，充分发挥自己的长处，以后不管是继续学习深造、到学校培育人才，还是去企业工作，都能够为这个行业拓展更多的方向，把生物学、基因科技推广到各个领域。

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