作者:潘锋 来源:中国科学报 发布时间:2014-6-10 10:06:10
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记中科院微生物所刘翟博士:潜心科研 追逐梦想

 

■本报记者 潘锋

禽流感是一种主要流行于鸡群中的传染病,也被称作真性鸡瘟或欧洲鸡瘟,禽流感一旦暴发,往往会造成家禽的大量死亡。在很长一段时期内,这种疾病的传染范围只是局限在家禽中。然而近年来情况却悄悄地发生了变化,禽流感的传播已经跨越了原先的宿主范围,甚至开始侵袭人类社会。目前,在亚洲、欧洲和拉美等地区先后出现禽流感疫情,许多国家和地区都纷纷拉响禽流感警报,推出防范禽流感传播的各种举措。对于我国2013年以来出现的H7N9禽流感病毒,它从哪里来、又会到哪里去?人们迫切想听到来自科学家的权威回答。今天就让我们的主人公刘翟博士,为大家一一道来。

刘翟,中国科学院微生物研究所副研究员,生物信息学博士。主要研究方向为:流感病毒的分子流行病学研究,微生物基因组与生物信息学,DNA生命条形码,以及微生物资源的信息化研究。在禽流感研究方面,用功甚勤。具有很多创见、取得突破性进展。

求索

1996年,经过高考,刘翟以优异的成绩考取了北京大学,机缘巧合,进入了生物系,从此便与北大结下了深刻的渊源。从此,刘翟18岁到26岁整整9年的青春,都是在北京大学里度过的。他怀念且感谢在北大9年的学习经历,在那里,他接触到了一个宽广的平台和看世界的新鲜视角,更获得许多向同领域知名学者取经学习的机会。2000年,他毕业于北京大学生命科学院获理学学士学位,本科毕业之后,他有很多种选择,或是追随当时的出国热潮,或是自主创业,最终,刘翟放弃了出国,留在母校北京大学继续专攻学术。5年的硕博连读后,2005年,刘翟从北京大学生命科学院生物信息中心毕业,获生物信息学博士学位,同时也成为我国教育部认定的第一批生物信息学博士。取得博士学位后,又一次站在人生选择路口的刘翟,进入了中国科学院微生物研究所分子免疫与分子病毒研究中心(现在中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室)进行博士后研究。2009年留所工作至今,在微生物所信息中心任助理研究员、副研究员。一个又一个的选择,背后是刘翟对于学术的坚守,也注定他从此走上了一条与众不同的科研之路。

懵懵懂懂进入生物信息学大门开始学习的最初几年,刘翟说,是他的入门和启蒙时期,也是他不断求索的时期。1996年成立的北大生物信息中心,可谓是国内最早成立的和最有影响力的生物信息学中心之一,即便如此,生物信息专业在当时还属于新兴事物,国人对此知之甚少,国内更鲜有这方面的研究。事实上,国内对于生物信息学的需求市场是极其巨大的,只是属于未被开垦的领域。在探索之路上,导师罗静初教授、魏丽萍教授,以及顾孝诚教授、郝柏林院士等前辈给了刘翟很多的鼓励和支持。他们是国内最早从事生物信息研究和教学的先驱学者。2005年博士毕业以后,刘翟入职中国科学院微生物研究所高福研究员课题组进行博士后工作,良好的实验室环境、融洽的团队,给予他的研究很多便利和支持。2009年博士后出站以后,刘翟选择了更能发挥自身优势的信息中心工作,将生物信息学背景利用起来,更好地为学科服务。

生物信息学是一门交叉学科,涉及到的理论知识很广泛,需要与电脑、数据、算法打交道,力图通过大量的生物学数据来诠释生物学问题,为生物学领域的其他学科提供重要的补充与技术支持。利用生物信息学来研究微生物,相较于其他生命科学领域的研究命题同样是精彩纷呈,充满了无数的挑战。随着生命科学步入大数据时代,生物信息学是必须的工具,否则生物学将无从下手。谁能够尽快发展,谁就能占领科技制高点。

足迹

在系统基础上,依靠生物技术的手段,利用生物信息学的方法,去挖掘有价值的东西,一直是生物信息学一贯秉承的工作方法。梦想无声,足迹有痕。在微生物科研之路上,刘翟一直在行走着。

国际菌种保藏大会,即ICCC(International Conference of Culture Collections),是国际微生物资源领域最重要的会议,历届大会均由具有国际影响的微生物菌种保藏机构承办。在第12届ICCC大会闭幕式上,大会决议第13届ICCC大会将于2013年在北京召开,由中国科学院微生物研究所承办,在祖国61周岁生日之际接过ICCC-13大会的承办权也是我国微生物资源研究工作者对国庆的献礼。于2010年9月26日至10月1日在巴西召开的第12届ICCC大会给刘翟留下了最深刻的记忆。中国科学院微生物研究所一行五人前往参会,刘翟博士主持了生物数据信息化与网络和数据与信息管理会场的报告。刘翟很感谢ICCC-12,此次之行,他展示了中国年轻专家自信从容的学术风采,收获了同行专家的鼓励和支持。本次会议显示了我国微生物资源的保藏管理与信息化实力已处于国际先进行列,并将在国际微生物资源发掘利用方面发挥引领作用。

国际生命条型码项目镜像工作组会议——2011年7月21日至24日,应澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)澳大利亚生物地图集(Atlas of Living Australia, ALA)机构邀请,中科院微生物研究所信息中心主任马俊才和刘翟博士在堪培拉参加了国际生命条型码项目(iBOL)镜像工作组第一次会议,刘翟就中国在国际生命条型码镜像系统的工作和中国iBOL国家委员会在中国自有数据的信息系统开发工作进展作了主题报告。此次会议的主旨就是要规划生命条形码数据库(Barcode of Life Data Systems, BOLD)镜像的进一步发展和在全球的推广,应澳方要求,澳大利亚将采用中科院微生物所开发的国际条型码数据镜像系统进行澳大利亚生命条型码镜像系统的建设,并由中科院微生物所协助建立澳大利亚的生命条型码镜像系统。目前,由中国团队开发的BOLD镜像系统已经在全球包括澳大利亚、新西兰、瑞典、印度等国家被使用。

此类国际学术交流活动,使得刘翟突破实验室的有限范围,愈发能够以更宽广的科学思维、更前沿的学术视角来从事科研工作。目前,他研究的领域包括:禽流感和新发、突发病原研究,微生物基因组学研究,生物多样性研究,微生物与人类疾病健康研究。刘翟将其概括为:如何从看不见的微生物里发掘有用成分,更好地为我们的生产、生活服务,以及如何控制有害的微生物使之不伤害我们,即“趋利避害”。十年过去了,刘翟所工作过的病原室,已经是中科院重点实验室、国内同行的佼佼者;目前工作所在的信息中心,也成长为世界微生物数据中心(WDCM),为全世界的科学家提供科研服务。而刘翟本人,也成长为生物信息领域的尖端人才。

突破

对禽流感的研究,是刘翟研究成果中浓墨重彩的一笔。近年来,我国不断出现的新发、突发禽流感病毒,给人们正常的生产生活带来了很大的威胁。有人甚至把H7N9禽流感比之为SARS之后人类面临的最大恐慌。由于感染人的H7N9病毒的“凭空”出现,人们首先就会想知道“它是从哪里来的?”“到底是自然界中存在的病毒,还是人为制造的?”人们迫切想要了解这种病毒的源头与传播途径以及未来再次暴发禽流感疫情的可能性。“H7N9从哪里来到哪里去”成为人们关注的焦点。面对禽流感,做好病原的基础研究,找到权威的回答,科研工作者责无旁贷。

2013年5月1日,国际学术期刊《柳叶刀》在线发表了中国科学院微生物研究所副研究员刘翟等人关于H7N9禽流感病毒溯源的科学论文。研究结果指出,造成这次暴发的H7N9禽流感病毒是一种新型的重配病毒,主要由4个不同来源的流感病毒重配而成。病毒基因片段存在多样性,原因很可能与家禽的运输有关。同时,这次暴发的H7N9禽流感病毒至少有两个不同的进化分支,它们在宿主选择性与“达菲”耐药性等方面存在不同。H7N9疫情的蔓延,对我国的公共卫生与家禽养殖都带来了严重的破坏。为了理清H7N9与家禽之间的关系,刘翟与合作团队继续深入研究,并于2014年1月24日在《自然》子刊《自然-通讯》上在线发表研究论文,阐明了H7N9病毒在家禽中的动态重配模式,科学地解释了活禽交易市场和活禽运输在H7N9蔓延中起到的推波助澜的作用。

2014年2月26日,国际学术期刊《柳叶刀》再次发表了刘翟与泰山医学院史卫峰教授和高福研究员共同撰写的文章。该文章针对2013~2014年在我国出现的新发人感染H7N9和H10N8亚型禽流感病毒提出了新的科学观点。指出这些病毒都来源于野鸟与家禽中禽流感病毒的混合重配,而携带有禽流感病毒的家禽就像一个“孵化器”,能够使得来自野生鸟类的禽流感病毒在家禽中存活和传播,并最终造成人感染。文章特别建议要切实加强活禽和禽类产品检测以及家禽饲养环节疫病防控工作,强化防控知识的科普宣传和舆论引导,发挥科技支撑作用,切实抓好产业服务指导。这是一个突破性的发现。

这些研究结果表明,禽流感病毒的传播是一个复杂、动态的过程。禽流感病毒的天然宿主是野生鸟类,由于物种的差异,野鸟中的病毒是很难直接感染哺乳动物的,家禽作为一个重要的“跳板”,完成了禽流感病毒由野生鸟类到哺乳动物和人的过渡。我国南方地区普遍存在散养模式,加之野鸟迁徙,因此经常会有家禽和野禽共享一片水域共同觅食的情况。这种“密切接触”也就造成了病毒从野鸟进入了家禽。由于家禽对于人类生活的重要性,我们不可避免地要和它们接触,家禽特别是活禽市场,在禽源新型流感病毒的出现过程中起着举足轻重的作用,人感染的危险性主要来自处理活家禽的菜市场。刘翟及其合作团队做了大量的生物信息学工作,通过生物信息分析方法,得到了分析结果。

像其他流感病毒一样,H7N9不会突然消失,由于其对于家禽的低致病性导致其具有极高的隐藏性。一旦时机合适,又会大量繁殖扩增,造成危害。毋庸置疑,了解病毒来源以及传播动态对于病毒的防控和制定必要的管理措施都是至关重要的。防治H7N9禽流感病毒的传播,最好的方法就是定期进行家禽中禽流感的监测工作,并加强对活禽市场的监管与消毒。

对于下一步防控禽流感病毒的研究,刘翟及其团队计划,继续了解包括H7N9、H10N8等在内的流感病毒的跨种间传播、了解流感病毒跨种传播间哪些关键因素是我们可以控制的,它的分子病毒是怎样的,变异和传播之后会造成怎样的危害,有没有方式进行提前预防,从科学角度给予更多的指导性建议。

畅想

潜心科研,追逐梦想。在追梦的过程中,刘翟博士最大的体会是:科学也是一种艺术。艺术创作是对感受和意境的追求,做科学是对物质世界规律的探索,讲求精益求精,步步严谨,最后的结果也像是一个艺术品。越往前走,艺术越要科学化,科学也要艺术化。在做研究的同时,他积极了解国内外微生物领域的发展动态,主动跟踪生物信息的技术发展,把技术工作主动做在前面,为学科建设及实验室建设提出了许多宝贵的建议。

岁月无言,事业有形。收获是对耕耘的最好诠释。近年来,刘翟在Lancet, Nature Communications,Nature Structural and Molecular Biology,Emerging Infectious Diseases,Journal of Biological Chemistry等杂志发表论文40余篇,并承担科技部“973”课题,科技部基础性工作专项课题,自然科学基金项目等。

生物信息学的世界精彩纷呈,还有许多未知的领域等待我们去探索、去发现。我们祝愿刘翟博士在之后的科研之路上取得更大的成就。

学术名片>>

刘翟,男,中国科学院微生物研究所副研究员,博士。2000年毕业于北京大学生命科学院获理学学士;2005年毕业于北京大学生命科学院生物信息中心,获生物信息学博士学位,是我国教育部认定的第一批生物信息学博士。2005年进入中国科学院微生物研究所分子免疫与分子病毒研究中心(现为中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室)进行博士后研究。2009年留所工作,在微生物所信息中心任助理研究员、副研究员。

主要研究方向为:流感病毒的分子流行病学研究,微生物基因组与生物信息学,DNA生命条形码,以及微生物资源的信息化研究。承担科技部“973”课题,科技部基础性工作专项课题,自然科学基金项目等。近年来,在Lancet, Nature Communications,Nature Structural and Molecular Biology,Emerging Infectious Diseases,Journal of Biological Chemistry等杂志发表论文40余篇。

《中国科学报》 (2014-06-10 第14版 专题)
 
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