“一蓑烟雨任平生。”在读到苏轼的词时,生物遗传学家丹尼尔·法鲁什(Daniel Falush)找到了知音,这句诗词亦是他人生的真实写照。
21年前,丹尼尔关于幽门螺杆菌基因组学的研究登上Science。多年来,他一直深耕此领域。
“中国的胃癌发病率较高,能否从细菌基因组学的角度找到原因?”2019年,丹尼尔从伦敦起飞,跨越重洋来到上海,成为中国科学院上海免疫与感染研究所的研究员。4年间,他组建起一支充满活力的国际化团队。
丹尼尔常感叹,在中国做研究“很高效”。10月16日,Nature在线发表了丹尼尔团队的最新成果。他们发现了一种与常见类型不同的幽门螺杆菌“生态种”,它常伴随更严重的胃病。
这一研究,从发现到发表,仅用两年时间。
丹尼尔(左一)与他的团队。
发现独特“生态种”
对大多数病原体来说,人类胃部是个“禁区”,强酸会将它们一一消灭。然而,幽门螺杆菌不仅能在胃酸中生存,还能潜入胃黏膜并迅速繁殖,甚至使胃部的细胞“叛变”,引发持续性炎症,最终成为胃癌的隐秘推手。
更可怕的是,幽门螺杆菌的感染往往在童年时发生。由于儿童的免疫系统不成熟,细菌更容易“扎根”,导致终生感染。
“自人类诞生以来,幽门螺杆菌就与我们同在,我们想找出其历史的更多细节。”丹尼尔告诉《中国科学报》。
带着这样的“执念”,丹尼尔团队联合瑞典、日本的科学家,着力收集世界各地的幽门螺杆菌样本,甚至前往人迹罕至的偏远地区采样。从寒冷荒芜的西伯利亚,到“与世隔绝”的美国原住民社区,都留下了他们的足迹。
“功夫不负有心人”,他们汇集了一个相当广泛的全球样本,共包含近7000个幽门螺杆菌基因组。
在此基础上,研究人员发现了一组非常有趣的菌株。此菌株与常见类型不同,存在于北美、西伯利亚、智利的一些土著群体中。他们将其命名为“hardy”,寓意为“耐寒的”。
“这是一种不寻常的‘生态种’。”丹尼尔解释道,“生态种指同一物种内,因适应不同生态环境,而在基因上表现出微小差异的种群。”
Nature官网论文截图。
研究人员推测,幽门螺杆菌在人类早期、走出非洲之前就分裂为两种“生态种”,并随着人类的迁徙在全球传播。
随着进一步研究,丹尼尔团队还在老虎、猎豹等大型猫科动物(食肉动物)的胃部发现了hardy菌株的“身影”。
他们大胆提出假设:hardy菌株可能与爱吃肉的饮食习惯相关。证据是hardy菌株发展出了基因的“第二版本”,编码了额外的依赖铁的尿素酶,以帮助它们适应食肉动物更酸的胃。但该假设尚未经过验证。
此外,带有hardy菌株的人通常患有严重的胃病,胃癌发病率很高。“但尚未证实hardy类型有更强的攻击性。我们希望在不远的将来找到答案,并助力设计更好的治疗方法。”丹尼尔说。
中国科研:“很高效”!
丹尼尔坦言,早先也有学者注意到hardy菌株的存在,但丹尼尔团队不仅发现了这一“生态种”,还详细阐明了其背后的进化历史,“我们提出了完整的进化假说,并用大量的证据加以支持” 。
“多年来,我们一直收集并分析幽门螺杆菌的数据,建立起很好的科研声誉。”回忆起过去,丹尼尔的语气中透着一丝自豪。
2022年10月,团队发现了hardy菌株,大家无不为此感到振奋。经过数月的研究,他们撰写了论文,并将其公布在预印本平台bioRXiv上。如今,论文已在Nature上顺利发表。
谈及在中国的科研体验,丹尼尔总结为3个字——“很高效”。来到中国以后,在中国科学院的支持下,他迅速组建起一支强大的团队。
事实上,在来中国之前,丹尼尔就已经与中国的科研人员有合作,这为他日后组建团队打下了良好的基础。如今,他的研究团队呈现出两个显著的特点:“金字塔”结构和国际化。
(从左至右)丹尼尔、萨拉、杨超。
国际化同样是团队的一大优势。丹尼尔认为,国际化不仅提升了每个人的英语水平,还有助于大家学习不同的科研风格和思维方式。
“找到内心的自由”
丹尼尔对科研的态度直率而笃定。虽然他已经在Science和Nature这样的顶刊上发表了6篇论文,但他不认为顶刊能代表顶尖的研究。他相信,好的科研不一定要在知名期刊上发表,而是要有实质性的贡献。对生物学领域来说,特别关键的是数据分析方法上的创新。
丹尼尔告诉《中国科学报》,有许多外国教授痴迷于“卷”论文数量,但他更在意科研的质量。“不会执着于许多项目,或多多益善地发表论文。我更看重一个好点子、一篇好论文的价值。”丹尼尔微笑着说。
丹尼尔。
除了科研,丹尼尔还很快融入了上海的生活。他成为广场舞圈中的“灵魂舞者”,跳起舞来恣意潇洒,不拘一格。他会拍下自己与中国阿姨们共舞的动图,做成表情包,每当所里有其他研究人员发了论文,就将表情包发在群里,以表庆祝。
丹尼尔跳舞动图。
“Find inner freedom(找到内心的自由)”,这是丹尼尔的座右铭,也贯穿了他的人生选择和科研追求。
“我在英国遇到了各种职业上的挫折,但在中国,我找到了新的机会。”丹尼尔说。每年夏天他会回到英国陪伴家人,但大部分时间还是沉浸在上海的工作和生活中。
在快节奏的生活中,丹尼尔努力保持内心的自由。工作累了,他会暂时放下,“给自己放个假”,睡个懒觉。但即便是在休息时,他的思绪也从未停止。在走路甚至跳舞时,他常常思考不同的科研问题。
丹尼尔对中国充满了热情和好奇,是个“中国通”。他去过中国的6个省份远足,攀登过一座5000米的高峰。“我喜欢中国的乡村,尤其是西部,那里的人们以更传统的方式生活,却更加轻松和奔放。”丹尼尔说。
对于学生,丹尼尔并不强求他们为科研投入过多的时间,他希望学生的动力来自内心。“他们需要做足够的工作才能毕业,但更重要的是,要从中找到自己的兴趣点。”在丹尼尔看来,科研的迷人之处在于长期的、逐步深入的探索。
“当你投入得足够深,事情就会开始变得有趣。”他说,幽门螺杆菌的研究正是如此——每一个细节、每一次发现都带来新的惊喜。
团队就像大家庭。
在中国的这些年,他发现中国学生做事高效认真,但不太擅长找到自己的科研方向;而西方学生常常有自己的想法,但可能并不是好的想法。丹尼尔期待,下一代年轻人能够平衡好中西方学生的优缺点。
丹尼尔给学生的建议是:发展自己的兴趣,尤其是参加更多体育锻炼。“我认识很多优秀的科学家,都有健康的体魄。”有时,丹尼尔会拉着自己的学生去跳舞。
对于中国社会一些不好的现象,丹尼尔也大胆开麦:“比较文化在中国相当普遍,我不喜欢它。它经常让人感到困惑——真正的目标是什么?”
在采访的最后,丹尼尔分享了一则轶事:亚历山大·格罗滕迪克被誉为“20世纪最伟大的数学家”,他的童年在躲避纳粹迫害中度过。他没有接受过正统的学校教育,而是生活在森林里,与大自然和动物为伴。
丹尼尔对此深有感触。虽然他的经历与格罗滕迪克不同,但他也在跨越重洋的科研旅途中找到了自己的“内心自由”。正是在不断打破外在限制的过程中,真正的创新和突破得以产生。
论文链接:
https://doi.org/10.1038/s41586-024-07991-z
*文中图片均为受访者提供
本文来源:科学网,作者:王兆昱、江庆龄
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