对话“Indel 诱变假说”提出者——南大教授田大成

发布者:系统管理员发布时间:2009-01-27浏览次数:156


对话“Indel 诱变假说”提出者
——南大教授田大成

谈  洁  罗  静

    7月20日(英国时间),最新出版的《自然》杂志刊登了南京大学自主完成的研究成果——“Indel(插入/缺失)诱变假说”。
  什么是“Indel诱变假说”?这个假说有什么重要意义?南大的田大成教授等又是如何创建这一“假说”的呢?
    昨天,本报深度报道组记者专访了南京大学生命科学学院田大成教授。

“假说”从根本上解释了
“生命多样性”

  记者:这项成果解决了什么样的科学难题?
  田大成:“Indel(插入/缺失)诱变假说”从根本上解释了遗传学中“生命的多样性从哪里来”。
  稍有科学常识的人都知道,不同物种之间,相同物种不同个体之间,都是不同的,这个不同的根本原因就是DNA的序列不同。DNA的序列为什么不同?是突变产生的。我们现在说得最多的是,环境会引起突变、化学品会引起突变,认为外在因素对突变起了关键的作用,但是这样,并不能解释很多问题。
  “假说”中,在外界因素作用之前,基因内部已经发生了一系列的变化。
  这个观念和“达尔文的进化论”的观点是不一样的。
  记者:哪里不一样呢?
  田大成:达尔文认为进化的机制是自然选择。达尔文认为,生物界普遍存在着繁殖过剩的现象,繁殖过剩必然导致生存斗争。生存斗争是每时每刻都存在的,所以不断地有生物死亡的事情发生。在生存斗争中如何分出高低胜负呢?哪个个体或个体的哪种特征适应了残酷的斗争环境,便会被保留下来,否则就被淘汰掉,即适者生存。
  进化论的观点中,生命的多样性是被动产生的。我的观点是,生命是主动去适应这个环境的。
  记者:主动适应?
    田大成:当然,主动适应的“主动”最好加上引号。我这样说并不是排斥自然选择学说。但我认为以前我们是否低估了生物本身适应潜能?传统理论认为,生物的基因突变很少,但其实很多,突变的潜能很高。也就是说,一旦生物所处的环境发生改变,生物本身的突变数量,完全能够应付环境的选择要求。从这个意义上说,“主动”是存在的。


创立“假说”没有做过一个实验

  记者:我在南大小百合的网站上看到,很多南大的老师和学生对您表示祝贺,不少评论说,您这个研究成果很不容易,基本没有什么科研经费。
  田大成:南大对我的这个研究非常支持,启动资金给了200万。但是,确实,我这个项目没怎么花钱。因为它没有做过一个实验,如果需要做实验的话,一个实验动辄数百万元也是很正常的。
  论文上采用的数据都是其他人的,我们的课题组只是把其他人的数据拿来,重新进行了“包装”。不过,尽管自己没有做过实验,但是“包装”过的这个理论倒是得到了验证。该假说可用不同物种的基因组作参照系加以检验,并得到多种检验结果的支持。
  记者:《自然》看重它什么?
    田大成:我想,《自然》之所以刊登这篇论文,主要看中的就是它的思路,与其他人不一样的出发点和思维。

灵感也来自别人的研究成果

  记者:您当时是怎么想到并创立这个“假说”的呢?
  田大成:其实,我的这个“假说”灵感也是来自别人的研究成果,来自一个科学家的实验图谱。
  当时我还在芝加哥大学。那个日子我记得非常清楚。2000年1月1日。我沉浸在一些最新文献的阅读中,下午3时,当读到一篇关于抗病基因 Rpp8在基因组间的结构时,文中引用的基因示意图“特殊方式的隔离和重组”激发了我的假说灵感。当时我就意识到,这个灵感可能会带着我来到一个新的研究领域、开创一个新的学科。我随即就写了一篇相关的文章。
    时隔近3年,2003年10月,我来到南大后,才开始了“灵感”的科研。我们的科研进展相当顺利,研究发现将会在国际上的相关研究领域产生重要学术影响。我们已写成8篇手稿,将陆续在国际一流杂志发表。

“我原本就是一位地道的农民”

  记者:我听说,您的经历也颇为传奇,您没有读过小学和初中,是自学成材的?
  田大成:我原本就是一位地道的农民。
  我爸爸妈妈都是旧社会的大学生,妈妈是学生物的,爸爸是学数学的。我从小很喜欢科学。但是,1957年,在我5岁那年,家里的灾难就来了。父亲作为右派分子入狱并发配远方,母亲、外公、外婆先后去世。1958年8月2日,我作为“孤儿”被送到了农村,受尽歧视,经常吃不饱。
  我没有读过完整的小学和初中。但是在那样的条件下,我没有放弃,自学过中医,自学过数学,自学过木工,去神农架伐过林,去鸡心岭植过树。
  记者:听说,您还坐过牢?
  田大成:是的。1972年,是我一生中度过的最黑暗的时期之一。
  为了逃到一个不知道我是“黑五类”子女、能吃饱饭的地方,脱胎换骨、重新做人,我从大巴山区逃到了洪湖平原,但我却被作为流窜犯关进了潜江县收容所。艰难的铁窗生活使我领悟到,个人奋斗必须和社会需要相结合,才有可能被当时的环境所接纳。我暗下决心:出狱后搞农村科学实验。
  这也是我人生的转折点。我那时拥有了1分自留地,利用父母留下的一些书籍,劳动之余我开始了农村科学试验。两年后,新奇实用的种种试验结果逐步得到了社队干部的支持。
  记者:您做了哪些科学实验?成功了吗?
    田大成:很成功。当时的农村,红薯是主要的粮食,但是那个东西不容易储藏,很容易烂。我在妈妈留下的一本书上发现,只要保持一定的温度和湿度,红薯是不会烂的。于是我就建议当地建了一个储藏仓库。效果果然不错。除了这个,我在引种、高产栽培、耕作制度改革等多方面也作出了成功的试验,为成倍提高当地的粮食产量作出了贡献。当时我因此受到各级的表扬,每年迎来成千上万人的参观。

借书复习参加高考

  记者:那您后来是怎么从农村走出来的呢?
  田大成:1977年,恢复了高考。我一听说就报了名。40天的时间,我利用农忙之余,从别人那里借书复习,化学考得最好,70多分。我的志愿不敢填高,我当时想,我有这么多年当农民的经验,别人又不太愿意学农,所以第一志愿报了万县农学院,结果就被录取了,我惜别了养育我整整20年的大巴山。
  1981年毕业,我被分配到巫溪县农业局,我主动要求到最低产的山区推广玉米高产技术,两年的努力使这个落后山区一跃而为全地区的高产典型,再次吸引了成千上万人来参观。1983年,我考上了四川农大硕士研究生。
    研究生毕业后,我进入了四川省农业厅工作,还到下面的县当了两年县长助理。在这个期间,我也搞了很多研究,一些研究也得到了应用。当时摆在我面前的路有好几条:做官,经商,从事科研。我还是选择了最喜欢的科研。

有了“假说”灵感后选择回国

  记者:您是什么时候出国的?据说您在国外的待遇也相当不错?
  田大成:1993年取得南京农大博士学位后,一个偶然的应聘机会,澳洲Newcastle大学副校长选中了我。为了把我的研究领域拓展到遗传工程,我于1994年踏上了海外求学之路。
  3年半的博士研究集中在原生质体融合技术,成功实现了一年生豆科物种间遗传物质的交流,并形成了“非对称体细胞杂交转移大片断DNA”的新技术,因此,我在毕业时获得了大学的优秀博士论文奖。
  刚一毕业,在众多的竞争者中,我有幸赢得了一个生物技术公司的研究员职位,从事困难物种松树的转基因研究。该课题在公司已进行了3年研究,几乎试遍了所有已报道的方法而毫无进展。我接手后不得不设计非常规的转基因技术,5个月后成功实现了松树的转基因,并因此为公司获得了一项专利。
  研究员生活比较悠闲自得,压力也不大,薪俸也不错,环境、气候十分宜人。但是我不安于一生从事技术性的应用研究。8个月后我决定辞职,尽管老板百般挽留,我还是决定去美国芝加哥大学寻找生物科学的前沿研究领域。
  记者:您为什么又回国呢?
    田大成:在芝家哥大学产生了“假说”灵感后,我就有了回来报效祖国,迎接新挑战,开创新领域,实现新成功的想法。2003年,和我的课题一起,我来到了南京大学。


(原载2008年7月23日《 南京日报》A3版 )


 

 

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