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苗义良:在动物克隆领域“荒地找矿”
作者:川竹编辑:黄玮审核:吴义生发布时间:2022-04-26

“孙悟空拔下一根毫毛轻轻一吹,变成一群小猴子,欢蹦乱跳……”有人说,人类的“克隆梦”早在《西游记》里就有描述。

多莉羊的诞生让这一梦想成真,这项“高精尖缺”的技术不仅是动物繁育的关键技术,也是动物种资资源“复苏”的最后一招。

动科动医学院苗义良教授就从事这项很有意义的事业。在他看来,如何创新动物克隆技术就如同在荒地里“找矿”,从“定位”“打桩”到“开采”“出矿”,需要下足“绣花功夫”。

来自“多莉羊”的情结

一综B座619室,简洁而明亮,苗老师招呼记者坐下,聊叙他与动物克隆研究的不解之缘。

时间要回到1997年。还在读高三的苗义良和同学们趴课桌上看到了世界上首例克隆羊“多莉”诞生的新闻。当时媒体报道称,多莉羊的诞生证明了利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的,这一发现为大规模复制动物优良品种和基因编辑动物提供了有效方法。

这件具有里程碑意义的科学事件,在他心中埋下了一枚科研“种子”。“当时就觉得生物太奇妙了,从事‘克隆’研究冥冥之中成为了我的梦想!”苗老师介绍说,从本科、硕士、博士,再到博士后研究,他一直“卯足了劲”追赶“动物克隆”研究。

再次谈起梦想,苗老师很兴奋。他说2014年刚到学校的时候,“拥有一个自己的实验室,就是最大的梦想”。因为在这个“梦工厂”里,“一切理想都可付诸实践”!

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在繁殖学术年会上作报告(受访者 供图)

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和学术杂志“EHP”主编交流(受访者 供图)

2014年以来,苗老师分别主持了国家重点研发项目“干细胞及转化研究”重点专项的课题、国家自然基金面上项目和专项项目、国家转基因重大专项和湖北省自然科学基金创新群体项目等多项科研项目。

他很认真地说,这些“国”字号的课题,不是去夸赞什么,而是具体聚焦科研的“四个面向”,“站位国家,我想尽我最大努力为这个领域作前沿的探索”。

他说,动物克隆技术不仅是生物育种的一个关键环节技术,同时克隆技术是动物种资资源保存与复苏的核心技术。我国拥有丰富的地方品种资源,但受市场或环境的影响面临灭绝的风险,一旦出现灭绝就可通过克隆技术在需要之时将其复苏。此外,克隆技术是研究体细胞重编程的最佳方法,一个生命个体是由受精卵不断的分裂和分化而成,而终末分化的细胞是否还能被逆转回到受精卵的状态是生命科学“永恒的话题”。

动物克隆技术经过二十多年的发展,目前最大的瓶颈问题是克隆效率低,从而导致克隆成本高,很难大规模应用于畜牧生产。苗老师回国后,结合最新的表观组学方法揭示体细胞重编程过程中表观遗传修饰的调控规律来提高克隆效率,并通过供体细胞、受体卵子和胚胎发育等多方面入手来创新动物克隆技术。

苗老师说:“我会继续不忘初心、勇于探索,为振兴我国的畜牧科技而奋斗!”从多莉羊情结到现在的研究进展,苗老师团队不断地从细胞水平的研究发展到分子水平去揭示体细胞重编程的规律,而且从单个基因对重编程效率的研究扩展到基因组学的层面来研究调控规律,目前团队已经可以将克隆的效率提高一倍以上,大大降低动物克隆的成本,为推广到产业应用奠定了基础。

如履薄冰的“八年求索”

动物克隆研究以“能创造生命”闻名,又以吸引人、很神秘、有价值受人推崇。科研往往不能凭一腔热血,用苗老师的话来说就是做科研要有“如履薄冰”的感觉,每一项实验都不能“大大咧咧”的。

苗老师介绍道,动物克隆技术涉及大量的胚胎显微操作,且以胚胎为基础的胚胎干细胞研究更是“世界难题”,稍有不慎,细胞便会被支原体污染,几个月的培养可能前功尽弃,后面的工作完全没办法开展。所以,“基础性特性控制”在整个实验中很重要,需要洞察于秋毫,仔细再仔细、精细再精细。

博士生苏朋对此深有感触。她说,有时候明明就差“临门一脚”,但最后还是不得不放弃阶段性研究。而每当这时,苗老师总会召集实验室的同学一起帮助想办法、找对策,“推倒重来”组织实验。

师生“传帮带”是实验室不断成功的重要“秘方”。这其中,坚持“一对一”带实验、“手把手”教实验成了苗老师开展科研的基础性“必修课”。

从最开始小心翼翼踏上科研的第一个台阶,到如今已能在科研的海洋里“如鱼得水”,博士生张晶晶俨然得出了一个科研路径,开始阶段研习科研技能,中间阶段解决问题和科研表达,而今她已经迈入了主导课题“高阶”阶段。

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师生探讨学术研究

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实验示范

要带领一个实验室、一个研究领域前行,没有特色亮点,很难传承创新。苗老师说,如何立足畜牧业,创新生猪的繁殖技术,是他要重点努力的地方。

“日日行,不怕千万里;常常做,不怕千万事。”这是他的实验室团队始终坚持的科研理念。

4月11日和25日,Autophagy连续刊载了团队的研究成果,分别揭示了着床期动物胚胎细胞谱系分离调控机制和颗粒细胞选择性自噬在卵母细胞成熟调控上的新机制,这为进一步优化动物克隆技术提供了依据。要知道,这是团队继Molecular Cell 和Stem Cell Reports载文后的又一重要发现。

科研要坐得住“冷板凳”,做基础研究必须要能静得下心、沉得住气,才能发现一些未知。苗老师说,八年的科研“马拉松”,如果前几年打基。饧改昃鸵俺宕獭,逐渐进入发展“快车道”……

Miao Lab的科研时光

Miao Lab是同学们对实验室的昵称,大家相聚在这里,享受着紧张而美好的科研时光。

张晶晶同学对克隆技术的兴趣起源于苗老师的《动物分子生物学》课堂,她至今仍然感到“庆幸”,当初能够很幸运到实验室,“从事这项独具魅力的研究”。

就在4月6日,十分懊恼的张晶晶得出了一个与实验预期相差甚远的结果,灰心的她耷拉着脑袋来到苗老师办公室准备接受“批评”。却知,迎接她的是暖心的安慰和鼓励。苗老师告诉她,科研之路往往不会有太多“坦途”。接下来,师徒二人就着实验结果兴奋地交流了不少意见,张晶晶的情绪瞬间好了很多。

在实验室,大家都口口相传着苗老师的“名言”:可能我一开始是在游泳馆教你如何游泳,但后面就是让你学会如何在大海独自游泳。科研与游泳的辩证关系,在硕士生王婷婷看来,这种表述贴切而生动。

同样是入学前就踏入了Miao Lab的还有硕士生范振港同学。在他眼中,实验室的文化就是“收获知识,收获真情”。在繁忙的科研之余,苗老师总会分享自己和身边人的故事,“深入浅出”地和同学们聊天谈心。每当情绪低落的时候,同学们也愿意去找苗老师,往往与他聊聊天后“心结”就会慢慢被打开,继而再次投入到火热的科研工作中去。

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指导学生学术写作(本文图片除标注外,由记者 川竹 摄)

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Miao Lab成员合影(受访者 供图)

解压的方式不止于聊天。Miao Lab有一个“跑步小分队”,师生一起漫步、夜跑的情形在张晶晶眼中特别有意义,“从当年的体育测试‘困难户’到目前的运动小‘达人’,一路走来离不开苗老师的鼓励。”

在Miao Lab的一个不起眼的角落,放着羽毛球拍、乒乓球拍、篮球、跳绳和哑铃,俨然体育馆的“标配”。每当问及,同学们总会露出自豪的笑容,因为这些器材是苗老师自费为同学们专门购买的……

如今,随着周吉隆博士和刘鑫博士的加入,Miao Lab已经从“青葱岁月”,迈入发展“壮年”。在博士生何海楠同学看来,不断涌现出的成果正逐渐丰富着实验室的“Family Tree”。

有科研梦想、代表性成果,做出特色、做出“里程碑”,培养出更多的优秀学生,这是苗老师的理想,更是Miao Lab的梦想。

天色渐晚,记者走出B619。再回眸,那里已然灯火阑珊,犹如他们所企盼的“梦想星空”……

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