从生命科学研究看高水平研究型大学优势发挥

对话嘉宾：王宏伟 结构生物学家、清华大学副校长

颉伟 表观遗传学及发育生物学家、清华大学生命科学学院副院长

陈国强 微生物合成生物学家、清华大学合成与系统生物学中心主任

近10年来，中国生命科学加速发展，涌现出一批改写世界生命科学版图的重要成果。在这一重要基础研究领域，高水平研究型大学作为国家战略科技力量的重要组成部分，将如何发挥优势，履行使命担当？

近日，科技日报记者和《清华大学学报（自然科学版）》开展联合访谈，邀请结构生物学家、清华大学副校长王宏伟教授，表观遗传学及发育生物学家、清华大学生命科学学院副院长颉伟教授，微生物合成生物学家、清华大学合成与系统生物学中心主任陈国强教授，畅谈在生命科学领域的研究实践。

我国生命科学应用水平并不落后

主持人：在近几年的诺贝尔奖、世界十大科学突破等重要科研成果评选中，生命科学得到持续关注，这对世界科技发展意味着什么？

王宏伟：以前讲“21世纪是生命科学的世纪”，过去十几年，生命科学的发展非常迅速，取得了很多重大发现，这些发现可以帮助我们理解生命起源和基本规律。一方面，对于我们了解自然界、了解人类自身有很重要的启示；另一方面，对指导我们开展相关生物技术、医药研发等会有非常重要的帮助。

主持人：我国生命科学在世界上处于什么位置？

陈国强：客观世界分成两部分，一部分是有生命的，一部分是没有生命的。如果没有生命，客观世界存在毫无意义。国家对生命科学的支持力度非常大，在应用方面我们国家并不落后；从学术论文发表等指标看，中国生命科学基础研究水平位于世界前列。

主持人：工欲善其事必先利其器，能否举例说明我国在生命科学领域的大科学装置建设和使用上取得了什么成果？

王宏伟：2011年，在冷冻电镜技术还没有像今天这样火热的情况下，国家作出建设蛋白质设施的决策，其中清华大学负责建设以冷冻电镜为主的结构生物学设施。我们用两三年时间就建成了当时世界上最大的冷冻电镜平台，如今其在世界上仍然处于领先水平。现在冷冻电镜技术已经成为结构生物学的一个主要研究手段，经过十几年发展，清华大学乃至我国冷冻电镜的整体实力强劲，在国际上有非常大的话语权。国内外很多科研团队都使用过冷冻电镜平台，比如施一公教授团队、颜宁教授团队、隋森芳院士团队等，他们使用该平台作出的重要成果，曾多次获得过年度中国科学或生命科学十大进展。

多项重要科学发现来自团队合作

主持人：高水平研究型大学在探索生命科学研究前沿和未知领域方面具有什么优势？

王宏伟：今天的生命科学已经进入到多学科交叉、多团队合作阶段，很多重要科学发现来自团队合作。高水平研究型大学尤其是综合性大学，在整合多个学科形成密切合作、多角度探索科学问题等方面独具优势，且其能够为交叉科学研究提供综合科研平台。

比如冷冻电镜平台，作为大科学装置，它的建设目标之一就是实现全社会共享，乃至面向国际科学界开放。清华大学组建了专门的团队，包括工程师、技术员、研究人员在内的几十位科研人员，确保冷冻电镜平台的高水平运转。如果没有平台支撑，就没有过去几年中生命科学的一些重要发现。

主持人：团队协作与学科交叉是什么样的关系？

王宏伟：以冷冻电镜样品制备技术研究为例，它是一个交叉学科，我们与北京大学团队合作，利用石墨烯更有效地制备冷冻电镜样品。这也体现出今天的科学研究要更广泛地开展交叉合作，与其他学科、其他单位的科学家共同攻关，更有效地促进科学发现。

陈国强：比如我从事的合成生物学是一个交叉学科。改造一个微生物对我而言很容易，但放大成一个很大的系统进行细胞培养对我来说难度很大，而对于化工系科研人员来说就很容易。再比如对于DNA生物信息学来说，自动化系科研人员更擅长于信息的分析和整理，依靠高速计算的设施以及算法，能更好解决挖掘微生物DNA功能以及调控的问题，这是清华大学多学科背景融合带来的益处。

主持人：学科融合是科学发展的大趋势，如何管理好交叉学科？

颉伟：在学院层面，我们在招聘学术带头人时会重点关注交叉学科人才，组建专门的委员会来评审，通过吸引领域顶尖人才推动学科融合发展。在招生过程中对交叉学科方向也成立了专门的学科方向委员会，并且与校内部分院系设立联合导师，帮助培养跨学科人才。清华大学生命科学学院成立了多个校级平台，建立交叉学科研究中心，促进学科交流和合作，实现资源共享。同时，我们也积极利用清华大学强大的工科资源来实现生命科学领域新仪器新技术的研发和应用，目前已经取得了多项重要成果。

王宏伟：学科不停地发展，管理范式也要随着学科变化而改变。从学校层面来说，一是要从科研经费上给予支持，培育新学科相关项目；二是从评价体制方面，鼓励交叉学科要有新的评价体系，针对交叉学科设计相关评定手段。比如合成生物学相关项目，既有化工系团队也有生命科学学院团队参加，就需要在学校层面上有一些设计，确保从交叉项目里培养出来的学生得到认可。

好的科学研究是产学研结合的基础

主持人：产学研结合是培养学生的重要方式，清华大学的合成生物学，是如何从基础研究走向产业化的？

陈国强：研究成果从实验室到工业应用，是一个漫长复杂的过程。最近15年时间我们从基础研究做起，用不易染菌的嗜盐菌为底盘，发展了“下一代工业生物技术”，从而解决了生物工业技术放大的问题。这是不断从基础走向应用，又从应用返回基础的过程。未来产学研结合要与工业界多接触，工业界的题目跟实验室不同，实验室更多从机制方面去研究现象，工业上是遇到问题再回到基础研究中寻找答案。

主持人：产学研结合涉及机制、团队、方向等多个方面，生命科学学院是以什么样的机制推进的？

颉伟：好的科学研究其实是好的产学研结合的基础。我们首先要积极为科学家们创造顶尖的科研环境。通过建设国际领先的技术平台和资源，为科学研究达到世界一流水平提供环境支撑。同时要建立良好的成果转化机制，学院与企业、校友会保持良好的联系与合作，积极联系专业创业团队，促进技术成果的实际应用。还有很重要的一点是，我们积极布局国家战略发展需要，聚焦大健康，比如在抗疫过程中我们生医药三院联合，涌现出了很多产学研结合的典范。

主持人：如何引导基础研究向应用基础研究乃至产业应用转化？

王宏伟：对于初期自由探索要给予时间、经费等科研条件的稳定支持。比如清华大学生命科学和基础医学领域，会给年轻教师5到6年相对稳定的支持。这里面有容错机制，我们不要求年轻科学家很快就取得明确的成果，而是希望他们在探索过程中逐渐明确自己最感兴趣、最有可能突破的方向，到第5年、第6年的时候，就有可能取得重要成果。这时候年轻科学家会形成很多新想法，与其他团队、科学家共同推进，形成响应国家和社会需求的新的科研方向。

在自己擅长的领域内积极发声

主持人：科学家怎样才能更好融入新型举国体制，响应国家和社会需求？

颉伟：科学家作为国家发展进步的重要力量，应该关注国家发展战略，深入了解国家政策，在自己擅长的领域内积极发声，献策国家创新研究计划方向；同时加强与政府、企业的合作，助力国家解决重大国计民生相关问题。清华作为高水平研究型大学，也需要发挥强大的基础研究能力和引领效应，积极开展国内外合作和交流，来解决中国乃至世界的重大国计民生问题。

主持人：怎样协调坚持目标导向和自由探索“两条腿走路”的关系？

王宏伟：好奇心是所有科研人员最原始的动力。最初科研人员不一定有特别明确的目标，经过一段时间学习、工作，证明了自己的科研能力，掌握了一定科研技能后，会更有自信去开展有意义的科学研究，这时候就应该思考“我研究的问题应该来自哪里”。当国家、社会提出问题，自己又有能力解决问题时，就会愿意去做。很多科学家，恰恰是成长到一定年龄、科研能力达到一定水平、社会阅历到达一定程度的时候，回应社会需求的意识会更强。一旦自己的实验进展到一定程度，我们就会去想，我的科研能力和科研方向如何去解决一些重大问题。科学家做科研不是为了物质利益或者名誉，如果只是为了这个的话，“冷板凳”是坐不住的。

（本报记者倪麟、刘若涵对本文亦有贡献）