在哈佛大学的新挑战
1999年，谢晓亮夫妇带着3岁的儿子来到哈佛大学。36岁的他成为自改革开放以来第一位获得哈佛大学终身正教授职位的大陆学者。
谢晓亮很快喜欢上哈佛的新环境：“这里的条件很好，哈佛给了我大量经费和很大的实验室。哈佛拥有来自世界各地的优秀研究生和博士后。我喜欢与学生交流。我觉得教学对科研很有帮助。 做出突破性研究需要回到基础问题上。”
初到哈佛，“最大的担心是没有足够的经费做研究。”第一年谢晓亮一口气写了6个申请书，全部获得资助。他说：“美国学术系统最大的优点是，有能力的年轻人能够获得很大支持。我只需在申请报告里说我是初次申请经费，审评人都很同情。”
谢晓亮在哈佛的新挑战是如何用单分子技术去解决生物学中的重要问题。他相信单分子实验是研究生物学基本过程基因表达的关键。他一方面开始招具有生物学背景的博士后，一方面和自己的学生们一起旁听分子生物学的课程。
到哈佛的第一年，谢晓亮的同卵双胞胎女儿出生了。女儿们的成长更让他痴迷于生命之谜：“她们有着相同的遗传基因，却有完全不同的性格！这是基因表达的随机性吗？”他想，能否用单分子方法实时看到活细胞中基因的表达，进而拍出功能大分子如DNA、转录酶等在细胞中活动的电影？
博士后肖杰的到来助了他一臂之力。肖杰当时刚从美国赖斯大学获得分子生物学博士学位，申请了谢晓亮的博士后职位。在她之前，好几位有分子生物学背景的博士后候选人都被谢晓亮的激光和显微镜吓跑了。肖杰则不怕，2002年她来到哈佛后，先后教会了小组其他成员分子生物学技术，并与博士后俞季合作攻关。另一位刚入学的博士生蔡龙（Long Cai）初生牛犊不怕虎，成为基因表达项目组的第一位研究生，事实上，用单分子方法实时观测活细胞中基因的表达最终成为他的毕业论文。
2004年，作为9位入选者之一，谢晓亮获得了美国国立卫生研究院（NIH）的先锋奖，在之后五年中每年获得50万美元的自由支配经费。基因表达项目有了足够的资金。 谢晓亮说：“先锋奖给了我珍贵的机会做我最大胆的探索研究，对我的学生们而言，这也是一次宝贵的经历。做意义大、风险高的研究很不容易，但只要成功一次，就容易再获成功，成功得越多越有瘾。”
“基因表达的实验开始时遇到了很多困难，做了三年都没有结果，但我们认为这个方向意义重大，要坚持做。”2006年，他们同时在《自然》和《科学》杂志上发表论文，报告在单分子水平上看到了单细胞中蛋白质的诞生，这项成果使得量化描述基因表达成为可能。这之后，谢晓亮实验室又做出了一系列新的重要成果，高风险再一次获得了高回报。
如今，肖杰是约翰斯·霍普金斯大学生物物理和生物物理化学系助理教授，蔡龙是加州理工学院化学系的助理教授，俞季则是康涅狄格大学健康中心的助理教授。
虽然荧光标记成像在生物学研究中发挥了重要作用，但有许多小分子、特别是用作药物的小分子比荧光分子还小，不适合用荧光标记，而且荧光标记可能会改变分子的性质。谢晓亮想在无荧光标记的情况下增加拉曼光谱的灵敏度，甚至来检测单分子。
但是这个项目实在太难了，谢晓亮几乎无法说服学生们来尝试。最终来自北京大学化学系的博士生闵玮接受了挑战。这个项目启动时，正好是谢晓亮在哈佛大学的第一个学术休假年，他没有去别的地方，回到自己的实验室和大家一起攻关。
闵玮与一位德国的研究生Chris Freudiger终于取得了突破。他们通过探测受激拉曼散射信号获得了无需荧光标记的生物医学显微图像；通过受激发射光谱，闵玮和同事们又看到了拥有不可探测荧光发色团的生物分子图成像；他们还检测到了室温下单分子灵敏度的光谱吸收。这些工作成果分别发表在2008年的《科学》、2009年的《自然》和2010年的《物理化学通讯》上。受激拉曼散射显微成像技术成为超越传统拉曼散射及PNNL的相干反斯托克斯拉曼显微成像的新兴技术，很快被世界上多个小组应用于生物医学研究。据介绍，受激拉曼散射显微镜将很快进入市场，可望在医院里用于临床检测。
2009年，谢晓亮受聘哈佛大学Mallinckrodt讲席教授，闵玮则成为哥伦比亚大学化学系助理教授。谢晓亮说：“与优秀的学生和博士后在一起工作是极大的享受，与他们携手攻克科学难题是一种莫大的乐趣。他们开始时可能需要我的一点帮助，但他们经过努力都能做出出色的成果。他们中许多人已经得到和我差不多的职位，有希望成为所在领域新一代的领军人物。”
“BIOPIC：年轻人的好机会”
出国二十多年来，谢晓亮一直心系祖国，不仅亲自培养了许多来自中国的博士和博士后，还经常回国为国内的学术发展和学科建设献计献策。他多年来一直与北京大学合作， 希望促进国内单分子领域的发展。
2001年，谢晓亮受聘北大化学学院客座教授；2009年，北大生命科学学院特聘谢晓亮为长江讲座教授。2009年 12 月，谢晓亮在北京呆了一个月，访问了北京生命科学研究所的王晓东教授和清华生命科学学院的施一公教授，发现有些归国的年轻科学家在几年内就能做出国际领先的工作。谢晓亮想起二十多年前他初到美国时，加州大学伯克利分校教授、世界著名的物理化学家伽伯·索莫杰（Gabor A. Somorja）曾经对他说过的一番话：“年轻人，欢迎来美国！这里有许多机会，如果你努力工作、做得好，就会有很好的机会；如果你做得更好，你会有更好的机会。”谢晓亮觉得这番话现在在中国也有了现实基础，非常受鼓舞。
在那一个月里，谢晓亮与北大生科院饶毅院长和苏晓东教授开始着手组建生物动态光学成像中心（BIOPIC），得到了北大校方的大力支持。在短短一年内，各项准备工作就绪，2010年12月，BIOPIC 正式宣布成立，由谢晓亮主持中心工作。
“生物学新的发展趋势是从定性的科学转变为定量科学，从数据不足的科学转变为数据丰富的科学。生物学的进展会越来越依靠新的物理手段。BIOPIC要发展和利用最新的生物光学成像和DNA测序技术，通过跨学科研究来促进生命科学的发展。具体来讲我们要发展的技术是活体内单分子检测、超高分辨率成像、无标记光学成像和新一代DNA测序技术。”谢晓亮在名家云集的成立仪式上这样宣布。
据了解，BIOPIC 目前已经拥有五个研究组，其中两个由年轻的研究员领导，他们是黄岩谊博士和汤富酬博士。黄岩谊本科毕业于北大，四年前从斯坦福大学回到北大，是微流控和光学成像技术领域的专家；汤富酬本科也毕业于北大，去年从剑桥大学回到北大，是干细胞和基因组学领域的专家。“这样的年轻骨干是我们中心未来的希望，我们希望有更多的年轻人加盟。”谢晓亮说。
仅2011年上半年，谢晓亮已经７次回国。7月底他将再次回到北京，主持第八届相干拉曼散射显微学研讨会。这是他在哈佛创建的学术会议，每年一次，已经在哈佛大学成功举办过七届，在该领域享有盛誉。今年是该研讨会首次在哈佛之外举行。谢晓亮希望北大能够成功移植该研讨会。
不断创新 服务社会
2011年7月，《自然―方法学》在线发表了谢晓亮哈佛实验室的最新成就——快速、灵敏的高通量DNA荧光测序技术。
今年是人类基因组测序项目完成十周年，在过去十年里，测序价格的降低和测序速度的提高均快于半导体工业中的摩尔定律，但是完成一个人的全基因库测序仍然需要耗费数千美元，相当昂贵。“我们的技术可以进一步降低成本，提高速度。满足个性化医疗的需要。”谢晓亮说。
这个项目的主要完成人Peter Sims 是谢晓亮另一位知难而上的博士生，最近他也来到BIOPIC，帮助BIOPIC复制了一台在哈佛实验室的测序仪。“美国已经有很多测序技术和测序仪公司，而中国缺少拥有自己技术的公司。我们正在考虑在中国把这一技术产业化。作为一位科学家，我最大的愿望就是可以为社会做出贡献。”
最近谢晓亮哈佛研究组的另外两位成员宗诚航和路思嘉在单细胞基因组放大上又有所突破，大大提高了单个细胞的基因组测量的可行性。这一技术可广泛应用于医学研究比如癌症研究，因为个体癌组织内的各个细胞会有不同的基因组。路思嘉最近也来到BIOPIC开展合作。
在哈佛和北大之间来回奔波，动力何在？“一方面是我愿意为国家和北大做一些事情，另一方面，我也发现面国内有越来越多的研究机会。比如我昨天还与岩谊和富酬讨论问题，产生了新的想法。”谢晓亮说。
因为工作繁忙，谢晓亮常不在家。他非常感谢妻子宋琳对自己的支持，“我和孩子们的感情很好，虽然我们在一起的时间不多，但我出差时常带他们去旅游和滑雪。我希望给他们创造良好的条件，对他们有积极的影响。我的长子Kevin在上中学，他也对科学感兴趣。”
谢晓亮说：“我热爱哈佛的工作，也喜欢为北大服务，生活虽然忙碌但很充实，因为科学研究是我的嗜好，不断创新是我的追求，造福人类是我的愿望。”
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