“基因组”再次组织Science专刊！张国捷：只认“第一单位”阻碍交叉合作

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文 | 《中国科学报》记者 胡珉琦

13年前，博士毕业不久的张国捷胡子拉碴、风尘仆仆，在丹麦、英国、德国、西班牙、美国满世界跑。为了发起万种鸟类基因组计划，他“游说”科研团队跟他合作。同事惊叹于他练就了去任何地方不用倒时差的本事。张国捷却笑说，是他体质如此。

从申请第一笔项目经费失败，直至2014年收到《科学》编辑部邀约，以专刊形式一次性发表了8篇关于鸟类生命演化谱系及比较基因组学的研究论文，张国捷花了4年时间，和另两位负责人一起，让这个大型的比较基因组学国际合作项目走上正轨。

2023年6月2日，浙江大学生命演化研究中心教授张国捷和中国科学院昆明动物所研究员吴东东主动出击，再次向《科学》编辑部“要”来了一本研究专刊，一次性发表了8篇论文。同时，另有3篇论文在《科学进展》《自然-生态与演化》上刊登。

这一次，他们共同发起的是一项灵长类基因组计划，并组建了国际灵长类研究联盟。2018年至今，合作团队共分析了14科38属共50种灵长类动物的基因组数据，涵盖了灵长类动物的各主要类群，并在多个方面积累了多项成果。

张国捷平时话不多，却极有主见。他并不是典型的“社牛”，却总喜欢拉一帮国内外科学家聚到一起“搞事业”。

他在接受《中国科学报》专访时说：“我们的视野所及，决定了我们对于客观世界的理解，而我们所产生的数据规模和挖掘数据的能力，决定了人类视野的边界。”

《中国科学报》：

为什么要发起灵长类基因组计划，组建国际灵长类研究联盟？

张国捷：

这个项目是2018年我和吴东东一起发起的，当时我在昆明动物所担任客座研究员。昆明动物所一直把灵长类基因组研究作为一个重点研究方向，原因是灵长类演化问题是人类演化过程中非常重要的一个环节。

我们的基因组既含有人类演化过程中产生的独特变异，也保留了灵长类漫长演化过程中塑造而成的遗传背景。通过比较基因组，不仅能够回答包括人类在内的灵长类物种如何起源，而且可以详细刻绘我们身上每个基因、每个碱基的演化过程和变异模式，从而为理解人类创新性状和疾病发生的机制提供许多重要借鉴。

虽然国内外有不少团队在做灵长类演化相关研究，但始终缺乏更大尺度的比较分析。尤其在国内，灵长类物种资源并不丰富，大量样本分布在非洲、南美，有些物种非常罕见。因此，我们需要组建国际联盟合作产出和共享这些基础数据资源。

《中国科学报》：

《科学》为什么会推出这样一本专刊，是编辑部策划的吗？团队经历了怎样的投稿过程？

张国捷：

围绕重大科研主题出版专刊，是《科学》《自然》这些杂志的传统。这些主题往往需要通过多学科交叉的综合视角展开研究。

专刊有两种组织途径，一种是由期刊编辑部发起，他们经常会在一些重要的国际会议上寻找、追踪这类主题。2014年鸟类项目专刊，就是编辑找的我们；还有一种是像这次一样，是研究团队在完成项目分析工作之后，主动联系了《科学》编辑部，编辑部一次将全部12篇论文送审，最终被接收了8篇。整个过程历时一年多。

目前国内还比较缺乏这种主导运作大型国际合作项目的意识，对国际期刊这种研究专刊的操作模式可能不太熟悉。

《中国科学报》：

2010年你博士毕业，当时想要发起万种鸟类基因组计划，一开始申请项目经费遇到了很大的困难。再次发起这样一个国际合作项目，能得到足够的支持吗？

张国捷：

现阶段，这类课题的主要科研经费来源还是以各个团队独立申请为主，自下而上凑在一起合作，比较松散，缺乏国家层面有组织、有规划的项目运作。

其实，目前在国际上有不少大型的基因组计划，都是从各国官方层面来推动的。比如美国的哺乳动物基因组项目，英国的达尔文生命之树项目，还有德国、澳大利亚等也有类似的研究项目。

从国家战略角度看，收集物种基因组资源是非常重要的。这就像一个矿藏，谁先产生了大量数据，谁就有挖掘这些数据的优先权和主导权。

《中国科学报》：

在数据驱动的研究大势下，到底是数据优先还是问题优先？

张国捷：

如果认为基因组研究只是做基因测序，把一堆生物学数据转化为数学数据，再用数据模型去寻找规律，然后就能解释一些现象，这是对大数据科学狭隘的认识。

一项真正好的比较基因组学研究，一定是带着演化生物学的问题或者假说出发的。现在基因组学科领域的数据产出能力很强，但挖掘数据的效率和能力还有待加强。一个关键因素就在于，能否在研究伊始就清晰地知道项目要解决的核心科学问题是什么。

这就要靠研究人员不断积累多学科知识，知道从哪里寻找问题，采集什么样的新数据，并且能够在问题和数据之间建立关联。

《中国科学报》：

现在有观点认为，分子生物学是绝对强势的学科，而传统的古生物学、行为学、生态学在基因组时代越来越边缘，你怎么看待这种学科间的“竞争”？

张国捷：

你说的竞争多是在争取资源分配时提到的现象。如果我们系统完整地看待任何一个生物学现象，分子生物学所带来的机制发现和演化生物学所探讨现象出现的历史过程和动因同等重要。

演化生物学具有很强的交叉学科属性。在我们的项目中，往往是综合了计算科学、生态学、古生物学、地质学、生理解剖学、分子细胞生物学、基因组学、数理统计及医学等多个学科领域的。

交叉研究想要真正做得好，最关键的一步是要共同凝练出核心的科学问题。我们看到任何一个生物学现象，都必须思考两个维度的问题，一个是这种现象是如何发生的，比如是由哪些基因来调控的；另一个是为什么会发生，回答这类问题就必须追溯它的演化历史，探讨其规律。

这次专刊中有一项非常漂亮的工作，是由西北大学齐晓光教授团队主导的，而这个团队一直是做灵长类行为学研究的。

这项研究是从亚洲叶猴为什么会具有家庭、家族、氏族等不同组织层次的重层社会，这样一个核心问题出发的。通过比较基因组学、化石证据，并结合古气候地理，还有细胞生物学实验的验证等，发现寒冷可能促进了代谢与神经系统的重塑，不仅提高了抚育能力，还加强了社群个体间的凝聚力，从而为更大、更稳定的社会提供了生理基础。

要完成这样一项出色的交叉学科研究，离不开各个学科同步协作，对不同学科重要性进行排序没有意义。

《中国科学报》：

一年前，你放弃丹麦哥本哈根大学终身教授职位回到国内，当时你在采访中提到，国际上非常重视演化生物学研究，但在国内并未获得与其重要性相匹配的重视度。现在，你觉得这个情况有所改变吗？

张国捷：

这个问题不可能在一年之内发生质的改变。

很长时间以来，现代分子生物学和医学研究主要强调应用，尤其在医学领域，更加关注研究能否解决人类健康问题，能否发现新的疾病治疗方法或者新的药物。

但我们还要回头思考生物学研究的目的到底是什么？我们所关心的是生命体仅仅只有人类还是整个生命世界？

事实上，当我们只是局限于研究人类时，会发现很多问题无从下手。通过与其他物种的比较，是我们理解人类独特性的重要路径。

值得注意的是，传统做分子生物学研究的人，往往缺乏演化视野，而更多强调基因的作用机制和生化细胞过程，仅局限于细胞或者个体发育层面的短时间尺度问题。

而国际上许多出色的分子生物学家，包括许多诺贝尔生理医学奖得主都很擅长利用演化视角理解他们所研究的现象，这既是一个基础视角，也是一个综合视角。这是国内分子生物学研究领域需要看齐的。

《中国科学报》：

导致国内缺乏演化生物学视角的原因是什么？

张国捷：

在国外大学的生物学和医学课程体系中，基本上都会设置演化生物学课程作为本科生基础必修课，而目前国内大学多数还没有这样的教学设计。

从学科分类来讲，演化生物学是一个很大的研究领域，研究内容几乎可以涵盖所有生物学各个研究方向。但国内这一学科很零散，也比较小众。

另外，我们的学科还是以研究对象的类群如动物、植物、微生物来划分的，甚至动物还要再被细分成不同类群动物，造成了不必要的学科壁垒。事实上，不管是哪种生物，其发育和演化过程都遵循一些相同的基本规律，这点可以通过研究不同类群生物来共同探讨。

《中国科学报》：

回国一年，你觉得国内国外的科研环境、氛围有什么不同吗？适应得如何？

张国捷：

我还在适应过程中，不过也切实感受到了年轻科研人员疲于奔命的状态。

现在大家都在提“卷”，我一直觉得，“卷”是正常的，国外一样“卷”。“卷”是科研的必然属性，因为科学研究不可避免有竞争，是对新概念、新现象、新规律发现的竞争。要发现一个全新的生物学现象或者规律，需要开展深入研究，要花费人生大量的时间和精力。但这种“卷”不一定是辛苦的，如果你能享受科研的过程，也会甘之如饴。

但是，有些科研评价体系下特定的游戏规则会让“卷”变得很累，偏离了科学研究本来的目的。很多年轻人被迫“卷”在了争取游戏规则所要求的指标上，让很多年轻人没办法去大胆尝试开展开创性的工作。

《中国科学报》：

你在博士阶段就开始酝酿万种鸟类基因组计划，毕业后正式发起这样一个国际合作项目。一个初出茅庐的年轻人为何能说服那么多国际合作者加入？

张国捷：

首先，科学研究是平等的，我们要有勇于参与国际重要科学话题的讨论和竞争的意识。从事这个工作，必然需要接触各种同行，平等的交流与合作应该是常态，并不需要特别的勇气。

我认为真正需要勇气的是，是否愿意把数据和成果尽早共享出来，推动整个领域不同研究方向的人共同来挖掘它们。这也是达成合作最重要的基石。

通过特定实验设计产生的数据，很多情况会对许多不同研究领域的研究者有用。数据产生后通常会有两种做法。

一种是把数据仅留给自己的团队去挖掘，也许这可以让你独自分析一辈子；还有一种是把数据共享出来，鼓励其他人从不同角度去分析。这不仅可以促进整个学科领域其他研究方向的发展，并且通过交叉合作，也最终能促进你自己所在领域的发展。从国家层面来看，这也能保证国家科研经费支持下产生的数据能够被最大化的利用，让更多科研人员受益。

科研协作找到对的合作者也至关重要，我们一般有两种途径。一种是预期这些数据能对哪些学科方向，或者对哪些科学问题发挥重要作用，对特定的问题我们会主动去找相关领域有互补能力的团队来合作；另一种是参加国际会议介绍相关项目，鼓励其他领域的科研人员参加项目。

《中国科学报》：

你觉得，年轻科研人员如何提升自己在项目设计、组织运作方面的能力？哪些素质和条件是最重要的？

张国捷：

从项目设计来看，很重要的能力是要有全局观，能清晰地了解整个领域中有哪些最重要、最核心的问题需要解决，相应的需要有什么样的数据，如果一些项目开展需要学科交叉，那么哪些研究团队能够对你的项目起到帮助。

这就需要对相关研究领域有深入的理解。

在组织运作这块，我们需要有足够的自信，凭借专业的能力获得其他合作者的信任。同时，要用平等的心态跟同行对话，无论是作为负责人还是参与者，我们都是彼此独立的，不需要依附于谁。

另外，我认为合作的一个要诀是向对方表明交叉互利的态度。在能够满足双方自身研究需求的同时，最好能够共同回答单一方向无法回答的更具挑战性的问题。

国际上学术圈的评价体系整体还是比较公平的，只要组织的项目有好的科学目标和规划，相信能够得到大家的认可和支持。

《中国科学报》：

你觉得，国内科研界在参与或者发起国际合作项目时，存在哪些不足或者阻碍？对此你有什么建议？

张国捷：

首先是国内部分学科建设仍有不足。国际上演化生物学研究的内容覆盖很广，因此很容易找到跟做比较基因组学互补的合作团队。近几年国内这一领域发展很快，但相对来讲还是比较稀缺，所以我们想要找到特定的团队就某个特定的科学问题开展合作不是很容易。

其次，虽然我国在基因组学技术上有很大优势，但在提出一个新概念，系统运作一个综合项目，这方面的能力比较薄弱。

另外，不得不提的是，国内评价体系对于第一作者单位的执着，是阻碍不同课题组之间合作非常糟糕的评价标准。这种环境很难鼓励交叉合作，同时也导致很多人不会共享数据和知识，一切以我为主。

在这样的评价系统下，很多科研样品永远存放在某个课题组的冰箱里，数据也困在某个电脑里，其他人想用，只能重新收集样品或者数据，这对国家科研经费是极大的浪费。

好了，关于再次组织Science专刊！张国捷：只认“第一单位”阻碍交叉合作就讲到这。