張國捷查看黑猩猩標本。受訪者供圖

13年前，博士畢業(yè)不久的張國捷胡子拉碴、風塵仆仆地滿世界跑，只為了發(fā)起萬種鳥類基因組計劃，“游說”科研團隊跟他合作。

他平時話不多，并不是典型的“社牛”，卻總喜歡將國內(nèi)外科學家聚到一起“搞事業(yè)”。

從申請第一筆項目經(jīng)費失敗，直至2014年收到《科學》編輯部邀約，以專刊形式一次性發(fā)表8篇關(guān)于鳥類生命演化譜系及比較基因組學的研究論文，張國捷花了4年時間。

而今年6月，已是浙江大學生命演化研究中心教授的張國捷和中國科學院昆明動物研究所研究員吳東東主動出擊，再次向《科學》編輯部“要”來了一本研究專刊，一次性發(fā)表了8篇論文。同時，另有3篇論文發(fā)表于《科學進展》《自然-生態(tài)與演化》。

這次，他們共同發(fā)起的是一項靈長類基因組計劃，同時組建了國際靈長類研究聯(lián)盟。2018年至今，合作團隊共分析了14科38屬共50種靈長類動物的基因組數(shù)據(jù)，涵蓋了靈長類動物主要類群。

“我們的視野所及，決定了對于客觀世界的理解，而我們所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模和挖掘數(shù)據(jù)的能力，決定了人類視野的邊界。”他在接受《中國科學報》專訪時說。

兩次組織《科學》專刊

《中國科學報》：為什么要發(fā)起靈長類基因組計劃，組建國際靈長類研究聯(lián)盟？

張國捷：這個項目是2018年我和吳東東一起發(fā)起的，當時我在中國科學院昆明動物研究所任客座研究員。該所一直把靈長類基因組研究作為重點研究方向。

我們的基因組既含有人類演化過程中產(chǎn)生的獨特變異，也保留了靈長類漫長演化過程中塑造而成的遺傳背景。通過比較基因組，不僅能夠回答包括人類在內(nèi)的靈長類物種的起源，而且可以詳細刻畫我們身上每個基因、每個堿基的演化過程和變異模式，從而為理解人類創(chuàng)新性狀和疾病發(fā)生的機制提供重要借鑒。

雖然國內(nèi)外有不少團隊在做靈長類演化研究，但始終缺乏更大尺度的比較分析。尤其在國內(nèi)，靈長類物種資源不豐富，大量樣本分布在非洲、南美，有些物種非常罕見。因此，我們需要組建國際聯(lián)盟合作產(chǎn)出和共享這些基礎數(shù)據(jù)資源。

《中國科學報》：《科學》為什么會推出專刊？團隊經(jīng)歷了怎樣的投稿過程？

張國捷：圍繞重大科研主題出版專刊，是《科學》《自然》這些雜志的傳統(tǒng)。這些主題往往需要通過多學科交叉展開研究。

專刊有兩種組織途徑。一種是由期刊編輯部發(fā)起，他們經(jīng)常會在一些重要的國際會議上尋找、追蹤這類主題。2014年鳥類項目專刊，就是編輯找的我們。還有一種像這次一樣，是研究團隊在完成項目分析工作之后，主動聯(lián)系《科學》編輯部。我們這次一共送審了12篇論文，最終接收了8篇。整個過程歷時一年多。

《中國科學報》：2010年發(fā)起萬種鳥類基因組計劃之初申請項目經(jīng)費遇到了很大困難，這次發(fā)起國際合作項目得到的支持足夠嗎？

張國捷：現(xiàn)階段，這類課題的主要科研經(jīng)費來源以各個團隊獨立申請為主，比較松散，缺乏國家層面有組織、有規(guī)劃的項目運作。

其實，目前在國際上有不少大型基因組計劃，都是由各國官方層面推動的。從國家戰(zhàn)略角度看，收集物種基因組資源是非常重要的，這就像一個礦藏，誰先產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，誰就有挖掘這些數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)和主導權(quán)。

對不同學科重要性排序沒意義

《中國科學報》：在數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究大勢下，是數(shù)據(jù)優(yōu)先還是問題優(yōu)先？

張國捷：一個好的比較基因組學研究，一定是從演化生物學的問題或者假說出發(fā)的。現(xiàn)在基因組學科領(lǐng)域的數(shù)據(jù)產(chǎn)出能力很強，但挖掘數(shù)據(jù)的效率和能力有待提高，關(guān)鍵因素在于能否在研究伊始就清晰地知道項目要解決的核心科學問題。這要靠研究人員不斷積累多學科知識，知道從哪里尋找問題、采集什么樣的新數(shù)據(jù)，并且能夠在問題和數(shù)據(jù)之間建立關(guān)聯(lián)。

《中國科學報》：現(xiàn)在有觀點認為，分子生物學是絕對強勢的學科，而傳統(tǒng)的古生物學、行為學、生態(tài)學在基因組時代越來越邊緣化，你怎么看待這種學科間的“競爭”？

張國捷：你說的競爭多是在爭取資源分配時產(chǎn)生的。如果系統(tǒng)完整地看待任何一個生物學現(xiàn)象，分子生物學所帶來的機制發(fā)現(xiàn)和演化生物學探討現(xiàn)象出現(xiàn)的歷史過程同等重要。

這次專刊中有一項由西北大學教授齊曉光團隊主導的非常亮眼的工作。研究團隊通過比較基因組學、化石證據(jù)，并結(jié)合古氣候地理還有細胞生物學實驗的驗證等，解決了“亞洲葉猴為什么具有家庭、家族、氏族等不同組織層次的重層社會”這個核心問題。完成這樣一項出色的交叉學科研究，離不開各個學科的同步協(xié)作。可見，對不同學科重要性進行排序沒有意義。

國內(nèi)缺乏演化生物學視角

《中國科學報》：一年前，你在采訪中提到國際上非常重視演化生物學研究，但在國內(nèi)，相關(guān)研究并未獲得與其重要性相匹配的重視度。現(xiàn)在，你覺得這個情況有所改變嗎？

張國捷：這個問題不可能在一年之內(nèi)發(fā)生質(zhì)的改變。很長一段時間，現(xiàn)代分子生物學和醫(yī)學研究主要強調(diào)應用，尤其在醫(yī)學領(lǐng)域，人們更關(guān)注研究能否解決人類健康問題，能否發(fā)現(xiàn)新的疾病治療方法或藥物。

但我們要思考生物學研究的目的到底是什么？我們所關(guān)心的生命體是僅僅只有人類還是整個生命世界？

事實上，當我們只局限于研究人類時，會發(fā)現(xiàn)很多問題無從入手。與其他物種的比較，是我們理解人類獨特性的重要路徑。

國際上許多出色的分子生物學家，包括許多諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主都很擅長利用演化視角理解研究現(xiàn)象，這既是基礎視角，也是綜合視角。這是國內(nèi)分子生物學研究領(lǐng)域需要看齊的。

《中國科學報》：國內(nèi)缺乏演化生物學視角的原因是什么？

張國捷：國外大學的生物學和醫(yī)學課程體系中基本都會設置演化生物學課程，并將其作為本科生基礎必修課，而目前多數(shù)國內(nèi)大學還沒有這樣的教學設計。

從學科分類來講，演化生物學是一個很大的研究領(lǐng)域，研究內(nèi)容幾乎可以涵蓋所有生物學的研究方向。但在國內(nèi)該學科很零散，比較小眾。

另外，國內(nèi)該學科還是以研究對象的類群細分的，這造成了不必要的學科壁壘。事實上，不管是哪種生物，其發(fā)育和演化過程都遵循一些相同的基本規(guī)律，這可以通過研究不同類群生物來探討。

《中國科學報》：演化生物學涵蓋的學科如此之廣，你是如何訓練構(gòu)建完整知識體系的？對于想要從事相關(guān)研究的年輕人，你有哪些建議？

張國捷：我小時候感興趣的不是生物學而是天文學，本科的時候甚至想過要不要換專業(yè)。后來讀研究生，接觸到了演化生物學的知識，發(fā)現(xiàn)生物學其實是很有魅力、很有邏輯的學科。

初入生物學領(lǐng)域的同學往往會有個誤解，覺得這個學科最大的特點就是沒什么規(guī)律，因為不同物種之間差異太大了。這其實是因為缺乏演化的視角，不知道怎么把所有生物的各種現(xiàn)象聯(lián)系起來。而在生物學中，其實有一個最根本的通用規(guī)則，就是自然選擇規(guī)律。

課程之外，我建議生物學或者醫(yī)學院的同學多看一些與演化生物學相關(guān)的科普書，這有助他們了解其中的基本原則，幫助建立生命體系的思維模式，即在面對任何生物學現(xiàn)象時，都要考慮它為什么會發(fā)生和如何發(fā)生這兩個維度的問題。

只認“第一單位”阻礙交叉合作

《中國科學報》：你在博士階段就開始醞釀萬種鳥類基因組計劃并在畢業(yè)后正式發(fā)起國際合作項目。一個初出茅廬的年輕人為何能說服那么多國際合作者加入？

張國捷：首先，科學研究是平等的，我們要有勇于參與國際重要科學話題的討論和競爭的意識。

其實，從事這個工作，必然要接觸各類同行，平等的交流與合作應該是常態(tài)，并不需要特別的勇氣。真正需要勇氣的是，是否愿意使數(shù)據(jù)和成果盡早實現(xiàn)共享，推動整個領(lǐng)域不同研究方向的人共同挖掘。這也是達成合作最重要的基石。

通過特定實驗設計產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，很多情況下會對不同領(lǐng)域的研究者有用。數(shù)據(jù)產(chǎn)生后通常會有兩種做法：一種是把數(shù)據(jù)僅留給自己的團隊挖掘；還有一種是共享數(shù)據(jù)，鼓勵其他人從不同角度分析。后者不僅可以促進整個學科領(lǐng)域其他研究方向的發(fā)展，而且通過交叉合作，最終能促進自己所在領(lǐng)域的發(fā)展。從國家層面來看，這能保證國家科研經(jīng)費支持下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被最大化地利用，讓更多科研人員受益。

科研協(xié)作找到對的合作者至關(guān)重要，我們一般有兩種途徑找到對的合作者。一種是預期這些數(shù)據(jù)能在哪些學科方向，或科學問題中發(fā)揮重要作用，對特定的問題我們會主動找相關(guān)領(lǐng)域有互補能力的團隊合作；另一種是參加國際會議介紹相關(guān)項目，鼓勵其他領(lǐng)域的科研人員參加項目。

《中國科學報》：年輕科研人員該如何提高自己在項目設計、組織運作方面的能力？哪些素質(zhì)和條件是最重要的？

張國捷：從項目設計來看，全局觀很重要，要能清晰地了解整個領(lǐng)域中有哪些最重要、最核心的問題需要解決，需要什么樣的數(shù)據(jù)。如果一些項目開展需要學科交叉，那么要知道哪些研究團隊對項目有幫助。這需要對相關(guān)研究領(lǐng)域有深入的理解。

在組織運作上需要有足夠的自信，憑借專業(yè)能力獲得其他合作者的信任。同時，無論是作為負責人還是參與者，都要用平等的心態(tài)跟同行對話。

另外，我認為合作的一個要訣是向?qū)Ψ奖砻鹘徊婊ダ膽B(tài)度。在能夠滿足雙方自身研究需求的同時，最好能夠共同回答無法單獨回答的更具挑戰(zhàn)性的問題。

《中國科學報》：你覺得國內(nèi)科研界在參與或者發(fā)起國際合作項目時，存在哪些不足或者阻礙？對此你有什么建議？

張國捷：首先，國內(nèi)部分學科建設仍有不足。國際上演化生物學研究的內(nèi)容覆蓋很廣，因此很容易找到互補的合作團隊。近幾年國內(nèi)這一領(lǐng)域發(fā)展很快，但相對來講互補團隊還是比較稀缺。

其次，雖然我國在基因組學技術(shù)上有很大優(yōu)勢，但在提出一個新概念、系統(tǒng)運作一個綜合項目等方面的能力比較薄弱。

最后不得不提的是，國內(nèi)評價體系對于第一作者單位的執(zhí)著，阻礙了不同課題組之間的合作。這種環(huán)境很難鼓勵交叉合作，同時導致很多人不會共享數(shù)據(jù)和知識，一切以我為主。在這樣的評價體系下，很多科研樣品永遠存放在某個課題組的冰箱里、數(shù)據(jù)困在某臺電腦里，其他人想用，只能重新收集樣品或者數(shù)據(jù)，這極大地浪費了國家的科研經(jīng)費。

（原標題為《兩次組織《科學》專刊，浙大教授張國捷認為：只認“第一單位”阻礙交叉合作》）