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北京基因组研究所承担了973、科技攻关、863、自然科学基金和院知识创新工程等国家和中国科学院的重大科研任务,取得了令人瞩目的成就,如参与完成了国际人类基因组单体型图计划,独立完成了“中国超级杂交水稻基因组计划”、家蚕基因组计划及家鸡基因多态性图谱等一系列重大科学项目,率先在国内完成SARS病毒的基因组测序及诊断试剂研制等。基因组学对生物医学、农学、药学、环境科学的影响将会极为深远。北京基因组研究所也将在这样一个大背景下发挥更大的作用,争取成为一个世界著名的研究机构并作为国际基因组学的领导者。

上帝之手掷过骰子吗?

基因王国
2013年11月19日

从混沌初开,到草长莺飞的生物多样性世界。上帝之手掷过骰子吗?

一颗颗由小到大的骰子从壁雕顶端溅落地面,在骰子与地面撞击的瞬间,地壳崩裂而开,完成魔幻与现实的再一次完美结合。每个骰子四面印着ATCG四个英文字母和一个大大的“问号”。从澳大利亚进口的黄砂岩材质,细腻且沉稳大气,既回归人类文明之初的记载,又能接受时间的检验。整幅壁雕国际范儿十足。

这幅名为“手”的壁雕,坐落在中国科学院基因组所刚刚竣工的科研大楼一层大厅里,由所党委书记杨卫平等亲自创意、设计。近日,在基因组所团委书记徐磊的带领下,本刊记者走进了这座被人们亲切地称为“基因楼”。未来,这里将成为徐磊和他发起成立的“多米诺基因科普协会”(简称:多米诺科普协会)的科普志愿者们开展科学传播的一个重要阵地。

爱因斯坦争论

“在物理学晴朗的天空远处,还有两朵令人不安的乌云,它们的存在使得物理学的优美性和明晰性黯然失色……”19世纪的最后一天,在欧洲著名科学家聚会上,英国物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时富有远见地发现了后来酿成大风暴的两朵乌云。

正是这两朵小小的“乌云”,在20世纪酿起了一场空前的暴风雨,让物理学家发现了“新大陆”——“量子论”和“相对论”。

物理学家们由此产生了大量的争论。爱因斯坦说:“玻尔,亲爱的上帝不掷骰子!”玻尔说:“爱因斯坦,别去指挥上帝应该怎么做!”霍金:“上帝不但掷骰子,他还把骰子掷到我们看不见的地方去!”

“从这些物理学典故里我们构思了这幅壁雕。生命进化的素材是基因突变,基因突变是ATCG的随机改变,这个随机过程就像一枚被高高抛起的骰子,谁也不知道落地时哪一面朝上。分子生物学的进展正好印证了先贤大师们的争论。也许随着科学大发展,原先认为是偶然的过程又会显露出必然的规律,大道相通,科学的发展史就是这样。”基因组所党委书记杨卫平向《科学新闻》讲起了打造基因组所科学文化与科普氛围的一大秘诀。

如果把基因组比喻成一篇文章,壁雕里面重复出现的字母只有4个——ATCG,A与T、C与G两两配对成DNA,DNA的差异和长短进而形成基因组的差异,在此基础上再形成生物的多样性。

壁雕的下端长满茂盛的花草树木,并巧妙地分布着翼龙、长颈鹿、大象、豹子和猫头鹰等孩子们喜闻乐见的动物。

壁雕下方还有7个空格,虚位以待世界顶尖生物学家的手模。这也回应了“上帝之手”的典故。

“元老”测序仪请进中国科技馆

“特别热爱科普的孩子们参观完壁雕后,可以到三层的DNA测序室,透过玻璃观看科研人员进行基因测序的科学实验,并通过麦克与科学家进行直接对话,充分满足他们的好奇心与参与感。”徐磊介绍说。

从某种意义上说,从中国科技馆分流的“高端”孩子可以登堂入室了。

“所领导在所址开工建设之初就把其科普教育功能在设计时加以考虑,在基因组与生物信息重点实验室、高性能计算机房和所级公共技术服务中心等地做了重要科普参观部署。在不影响科研工作正常进行的前提下,尽量多地采取透明玻璃建设,以便为民众、学生进行科普参观和学习。”杨卫平说道。

在国家财政部的撮合下,与中国科技馆新馆的对接,源自基因组所将第一代测序仪变废为宝,在科技馆找到了新生,继续发挥其重要的科普价值。

10年来,随着人类基因组计划的完成,生命科学基因研究领域飞速发展,有关生命科学仪器研发以及高性能计算机等技术的发展得到了极大促进,在各国学者竞相角逐的关键技术中,DNA测序技术首当其冲,成为各国竞争的焦点。目前各生命科学研究强国已进入第三代测序系统的研发使用阶段。在中国,以基因组所、半导体所为首的研究机构也启动了国产二代、三代测序仪的研发工作,且已取得重要进展。

第一代测序仪,曾参与完成国际人类基因组计划中国部分和水稻基因组计划,但现今早已不能满足高速发展的科研需要。其捐赠,正好解决了科技馆资源紧缺与共享应用的实际问题。

其实,全国每年约有8万亿国有资产申请报废或不能满足原岗位的工作需要。以上做法可谓是开展国有资产变废为宝的新机制探索。

从新落成的基因楼南面看过去,就是中国科技馆新馆淡黄色的外墙。“我所科普小组的志愿者们配合科技馆通过声光电等最新手段将这批捐赠的测序仪进行包装,丰富其内在科普功能,让其发挥新的光芒,从而能够更好地引导和启迪孩子们学科学、爱科学,认识生命科学基因研究。”杨卫平说。

从路边摊到登堂入室

从2006年开始,这批对科普有着共同爱好的基因组所年轻人在研究所的支持下走在了一起。

从最初的“路边摊”到如今的“登堂入室”,“多米诺科普协会”经过6年的磨炼和捶打,已打造成一支制度完善,人员齐整,涉及学科包括基因组学、生物信息学、蛋白质组学、遗传学、医学等多学科交叉的科普人才团队。

“我们整个科普志愿团队从几个人的自我爱好成长到今天实属不易,每个人在科普活动中都收获了成长,并更加深入思考了自己所从事的科学事业。现在除了所内科研人员、研究生,团队还得到很多专业人才的支持——学科专家、科普创意人才、科普作家、美术设计、动画技术人员。大家都很年轻,对科普事业怀有极大的热情与激情。而‘多米诺’则传达着基因组所年轻科普人的心愿与梦想——希望用自己一个很小的初始能量,尽可能地影响和产生一连串的连锁反应,让更多的人能够关注科学、热爱科学,并参与到科学传播的队伍当中来,让科学更快地走进人们的生活,让普通民众感受科学的快乐。”徐磊笑着说。

其实早在北京奥运会期间,“多米诺科普协会”就构建了“基因王国——破解基因密码解读基因奥秘”网上虚拟博物馆,通过精美的构图、富有想象的表达,更好地普及和传播基因科学知识,使公众更好地接触基因科学知识。

2010、2011年,该团队还连续获得了中科院优秀青年社团、中科院科普创意大赛二等奖等荣誉称号及奖励。今年8月,喜讯再次传来,由“多米诺科普协会”申报的科普项目“你应该了解的生命知识”获得国家自然科学基金专项支持,这群年轻的科普志愿者将依托国家科普专项,以及基因楼科普基地的支持,朝着自己的科普梦想快步前进。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 《科学新闻》 (科学新闻2012年第11期 科学传播)