夏家輝:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的奠基者 http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=30994
他的研究工作獲科技成果獎21次,其中1次全國科學(xué)大會獎,、5次國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎,、1 次國家自然科學(xué)獎二等獎,。他是首批國家級有突出貢獻的中青年專家,,被授予全國模范教師稱號。
他1999年獲教育部長江學(xué)者成就獎一等獎,、湖南光召科技獎,、科技部何梁何利基金科技進步獎,,1999年11月當(dāng)選為中國工程院院士,,2005年獲全國先進工作者稱號與五一勞動獎?wù)隆?/p>
長沙,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國家重點實驗室,,中南大學(xué)一座安靜而神秘的白色小樓,。
猶如科幻電影里的鏡頭。大樓里一片肅靜,,一道道封閉的門在我們面前依次打開,,從電梯間到每一道門都有一些操作規(guī)范寫在墻壁上,通道兩邊是裝有玻璃墻的實驗室,,身穿白色工作服的研究人員在操作實驗,,一切都井井有條、緊張有序,??床坏饺魏味嘤嗟臇|西,聽不到任何與實驗無關(guān)的聲音,。夏家輝辦公室門口的室訓(xùn)寫著“正直,、責(zé)任、良心”,??茖W(xué)的工作規(guī)范、嚴格的管理使這個實驗室的工作守則成為國內(nèi)許多同行學(xué)習(xí)的規(guī)范,。
會議室里,身穿白色工作服,、年近70的夏家輝正聚精會神地用幻燈片給我們演示醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的基本原理。他從“這門學(xué)科起源于幾顆豌豆”講起,,舉了一些諸如“外孫為什么像外祖父”等例子來闡釋遺傳的力量,。他的講解直指要害,又深入淺出,、幽默生動,,會議室里不時響起會心的笑聲。
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)———夏家輝教授的研究領(lǐng)域聽起來很專業(yè)很神秘,,但卻關(guān)乎到我們每一個普通人,。人類自身是一個浩瀚、神秘的世界,遺傳學(xué)使我們進入了了解人類自身的歷程,。人類的一切生物學(xué)性狀與疾病都是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果,,因此,,如果我們找到了導(dǎo)致某種疾病的基因的位置,,那么就可以克隆這個基因,而掌握了基因與疾病的關(guān)系,,就為從源頭上采取干預(yù),,并采取基因治療等方法攻克疾病提供了可能,。這一切,,都需要從認識那些神秘莫測的染色體開始。
夏家輝有一顆赤子之心,。他真誠地對待科學(xué),,鍥而不舍地追尋科學(xué)的真諦。他具有強烈的使命感與愛國情懷,,他擁有奮斗的強大動力和不盡源泉,。
鍥而不舍條件簡陋也要出成果
夏家輝立即用一根繩子將實驗桌周圍圈了起來,然后用放大鏡逐塊地尋找蚊子腿,,整整找了3天,,終于找回了這只蚊子腿。
講述夏家輝的故事,,不能不提到一只蚊子腿,。
1958年,21歲的夏家輝在湖南師范學(xué)院生物系跟隨傅伯老師進行蚊種鑒定,。在這一過程中,,他們鑒定了一種在長沙未曾報道過的“林氏按蚊”的一只雌蚊。標(biāo)本制作時,,這只雌蚊的后腿不小心被人弄丟了,。傅老師惋惜地對他說:“作為一個新發(fā)現(xiàn)的蚊種,必須保存一個完整的標(biāo)本,。少了一只后腿,,就不能將這個蚊種作為新的發(fā)現(xiàn)寫入論文中。”夏家輝聽后,,立即用一根繩子將實驗桌周圍圈了起來,,然后,用放大鏡逐塊逐塊地尋找蚊子腿,,整整找了3天,,終于找回了這只蚊子腿。這種“鍥而不舍"的精神和超常的認真態(tài)度也體現(xiàn)在他后來的科研工作中。
夏家輝始終認為,,做科學(xué)要能吃苦,,尤其是細胞遺傳學(xué),成天埋在書堆里而不動手是出不了成果的,,必須在實驗中取得第一手資料,,用自己的第一手資料發(fā)言。
1973年春,,為建立人體骨髓和外周血的常規(guī)染色體技術(shù),,夏家輝夜以繼日地進行著實驗。
一個夜晚,,9歲的女兒陪著他做實驗,。已是凌晨4點多鐘,女兒再也堅持不住了,,看到爸爸每做一步實驗,,都要問:“做出來了沒有?”夏家輝說:“快了,,快了,!”天蒙蒙亮的時候,第一張玻片標(biāo)本從染色缸中取了出來,,放在顯微鏡下一看,,夏家輝大聲叫起來:“出來了,出來了,!”同事們聞訊趕來,,只聽兩位老教授感慨不已:“教了幾十年生物學(xué),終于第一次看到了人的染色體,!”
瑞典科學(xué)家卡氏1971年發(fā)現(xiàn)了人類染色體顯帶技術(shù),,這一技術(shù)有助于準確識別每一條染色體,區(qū)分染色體的每一個區(qū)段,,被譽為人類細胞遺傳學(xué)發(fā)展史上的里程碑,。為趕上世界先進水平,夏家輝開始了人類染色體G顯帶技術(shù)的研究,。他按照國外的經(jīng)驗進行實驗,,但未獲得滿意結(jié)果。
一天,,天氣極其悶熱潮濕,,他完成一批染色體標(biāo)本制作后,已到午餐時間,。為了防潮,,他將玻片標(biāo)本放入溫度75℃的烤箱中,,并作了記錄。3個小時后,,他返回實驗室,,烤箱溫度已降至25℃,他作完記錄后進行染色體顯帶,,結(jié)果驚喜地發(fā)現(xiàn),,以前實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象奇跡般地消失了,。興奮之余,,夏家輝一邊冷靜思考,,一邊反復(fù)操作,,終于,一條條染色體上出現(xiàn)了清晰的帶紋,。夜深了,,夏家輝沒有吃飯,一個人關(guān)著門在重復(fù)顯帶過程,,帶紋非常清晰地顯示在染色體上,。他忍不住獨自一人在房間里大叫:“我成功了!"
這一重大發(fā)現(xiàn),,使夏家輝不僅在中國首次成功地引進了人類染色體G顯帶技術(shù),,而且改良了這一技術(shù),在世界上首創(chuàng)了75℃烤片法,。
多年以后他回顧這次實驗時對學(xué)生說:“從牛頓的萬有引力定律,,到當(dāng)今的科研,一切重要的發(fā)現(xiàn)都說明一點:科研無小事,!必須認真觀察和記錄自己實驗中的一切,,如果你們忽略了這一點,就不可能做成實驗,,更不可能成為一名好的科學(xué)工作者,。”
正是這種勤奮嚴謹?shù)淖黠L(fēng),使夏家輝帶領(lǐng)他的團隊取得了一個又一個令人矚目的成果,。1974年發(fā)表了中國人G顯帶染色體模式核型圖,;1986年和1990年在世界上發(fā)表了1000條帶階段和1200條帶階段的染色體帶逐一命名的人類染色體高分辨模式核型圖,從而使我國在人類染色體高分辨的制備,、識別和命名上躍上了世界先進水平,。1981年,用高分辨染色體顯帶技術(shù)將人類睪丸決定基因(TDF)定位于Yp11.32帶,,糾正了當(dāng)時世界上普遍認為的睪丸決定基因位于Y染色體著絲粒周圍的錯誤定位,。
實事求是治學(xué)做人的第一原則
夏家輝的學(xué)生鄧漢湘曾這樣評價過他的老師:“他是我所熟知的人里一位最有爭議又最沒有爭議的科學(xué)家,。”
記者向夏家輝請教,究竟什么是科學(xué)精神,?夏家輝說:“科學(xué)精神就是實事求是,,就是老老實實,來不得半點虛假,,就是一是一,,二是二,黑是黑,,白是白,。錯了就改,改了還可以前進,。”
1979年9月,,“人類與醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)會專業(yè)委員會”第一次全國大會在長沙召開,提交大會的論文有300余篇,,其中細胞遺傳學(xué)方面的論文約占一半,。當(dāng)時有人提議出版一個會議專集,出版社也同意了,。但是夏家輝發(fā)言說:“別的方面的論文我不熟悉,,細胞遺傳學(xué)方面的論文我全讀了一遍。講一句不客氣的話,,其顯帶染色體的核型鑒定,,沒有一篇文章是全對的,我已逐篇做了記錄,,準備與作者逐一討論,,給予指正。這樣的文章登出去,,將留下歷史的誤導(dǎo),。我建議,對論文認真核查修改后再出版,。”
大會主席團采納了他的意見,。1981年,夏家輝晉升副教授時,,有人告狀,,說“夏家輝極其驕傲,簡直是目中無人”,。并舉例子說,,1979年全國性遺傳學(xué)會議上,他竟然說,,全國寄來的論文沒有一篇是對的,。當(dāng)時,,湖南省教育廳廳長王向天派人了解了情況后,在有關(guān)會議上作了這樣的評價:“夏家輝能在全國性的遺傳學(xué)會會議的論文評議會上發(fā)現(xiàn)錯誤,,并認真予以指正,,說明他的業(yè)務(wù)有根底,說明湖南在這一領(lǐng)域有特色,、有人才,,這樣的人不晉升誰晉升呢?”
為舉薦人才,,為科研工作,,夏家輝在各種場合呼吁:要讓杰出人才生活無后顧之憂,工作有優(yōu)良環(huán)境,,永保搶爭世界第一的精神狀況,。
為了給年輕人爭取機會,夏家輝常說“科學(xué)研究的規(guī)律證明,,很多重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科研成果都是在年輕時代做出的,,人在年輕的時候最有創(chuàng)造力,,應(yīng)該給年輕人更好的條件,,鼓勵他們出更多的成果”。有青年學(xué)者遇到夏家輝,,說:“夏院士,,聽說你為我們說話了,謝謝你,。”夏家輝卻說,,“我不是為你們哪個人說話,我是為科研說話,,你們中的大部分人我又不認識,!”
同行們說:“夏家輝對工作極端熱忱,對技術(shù)精益求精,,表揚鼓勵不說過頭話,,但批評、指出問題和缺點從不給人留面子,。但如果有他不明白的問題,,他很虛心。”
夏家輝的學(xué)生鄧漢湘曾這樣評價過他的老師:“他是我所熟知的人里一位最有爭議又最沒有爭議的科學(xué)家,。說他最沒有爭議,,當(dāng)是針對他塌實肯干的精神,雷厲風(fēng)行的作風(fēng),,對科研的執(zhí)著追求以及他在遺傳學(xué)研究上所取得的巨大成就,。在這些方面是大家都有公認的,。要說最有爭議,恐怕是夏教授的處世方式,。他處世方式的最大特征之一恐怕要數(shù)‘實事求是’了,,他的這一特征既決定了他在科學(xué)上會成為有成就的人,但放在社會生活中也決定了他會成為有爭議的人,。”
夏家輝自己也曾經(jīng)說過,,人才不是“全才”,“全才”倒不一定能成才,。做科研的人要有一股“傻勁”,。
“實事求是”是科學(xué)工作者不可缺少的事業(yè)準則和道德準則,是一個人不斷學(xué)習(xí)新知識,,不斷創(chuàng)造新事物的基礎(chǔ),;只有“實事求是”,才能去掉面子觀念,,客觀分析和了解自身的不足,,也只有實事求是,才能及時發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,、新問題,,使得創(chuàng)造成為可能。
胸懷祖國基礎(chǔ)研究要爭第一
他們從每一次的殘酷競爭中總結(jié)經(jīng)驗,、錘煉信心,,一次又一次地淘汰了自己建立的在世界上處領(lǐng)先地位的技術(shù)。
夏家輝經(jīng)常和研究室的同志們說:“科學(xué)是無止境的,。在科學(xué)的征途上,,我們應(yīng)該有像長跑健兒那樣時刻想到后面有人搶道而拼命向前跑的拼搏精神,這樣才有可能在有限的時間里,,在醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)領(lǐng)域里為人民作出貢獻,。”一種強烈的使命感和緊迫感在催促著夏家輝夜以繼日地工作。他經(jīng)常每周工作七天,,每天工作12個小時以上,。
夏家輝以“責(zé)任,正直,,良心”為室訓(xùn),,教育青年要把個人的興趣、前途與祖國,、人民,,與中華民族的振興融為一體。
他經(jīng)常教育全室人員:我們的研究經(jīng)費不管來自何方,,都源于中華民族這條根,,凝聚著勞動人民的血汗,;作為代表中國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國家水平的重點實驗室,面對國際“人類基因組項目”的實施,,每年有近百個人類遺傳病的疾病基因被克隆,、被專利保護,截至1998年11月20日,,國際上已克隆遺傳病疾病基因890個,,而作為醫(yī)療、保健大國,,占世界人口五分之一的中國,,卻沒有拿到一個遺傳病的疾病基因,我們需要奮起直追,。
“搶疾病基因”成了實驗室的核心話題,,夏家輝和他的團隊深知,在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,,只有世界第一,。為此,他們從每一次的殘酷競爭中總結(jié)經(jīng)驗,、錘煉信心,,一次又一次地淘汰了自己建立的在世界上處領(lǐng)先地位的技術(shù)。
從1991年9月到1995年10月的4年中,,他們夜以繼日地工作,。然而,正當(dāng)他們1995年克隆到位于染色體8q24位點與外生性骨疣病可能相關(guān)的2個克隆時,,Nature Genetics 雜志發(fā)表論文稱一位美國科學(xué)家已經(jīng)克隆到EXT1疾病基因。于是他們立即轉(zhuǎn)到克隆EXT2基因上,。更可惜的是,,當(dāng)他們拿到這個基因并準備投稿時,Nature Genetics雜志又發(fā)表論文,,別人已經(jīng)做出了相同的研究,。
1998年,以夏家輝為首的課題組在國際上首次克隆出了人類神經(jīng)性耳聾疾病基因,,這是我國克隆出的第一個人類遺傳性疾病基因,,實現(xiàn)了在我國本土上克隆遺傳病疾病基因零的突破。夏家輝深有感觸地說:“從1972年到1998年,,歷經(jīng)整整28年的不懈追求,,終于第一次圓了走向世界的夢!我深感第一步的艱難,,但我更知道繼續(xù)前進的重要,。”
迄今為止,,他們利用獨創(chuàng)的“基因家族————候選疾病基因克隆"等基因克隆方法,,繼克隆遺傳性耳聾致病基因之后,,又克隆了兩個遺傳病致病基因,在致病基因克隆方面保持了國內(nèi)領(lǐng)先,、世界先進
甘為人梯順利完成學(xué)科交接
夏家輝相繼將30余位研究生推向國際舞臺,,讓他們在激烈的國際競爭中鍛煉成長。
1978年全國第一次科學(xué)技術(shù)大會時,,夏家輝參加了大會并因其細胞遺傳學(xué)研究獲得全國科學(xué)大會獎,。他說,在當(dāng)時“科學(xué)的春天來了”的氛圍中,,他的心情非常激動,、豪邁。28年后,,2006年1月9日,,全國科學(xué)技術(shù)大會召開時,科研已有后來人,。他讓他的學(xué)生,,也是獲獎項目的成員42歲的梁德生教授去參加大會,去感受這新世紀科學(xué)春天的氣息,,對此,,夏家輝既激動,又欣慰,。
夏家輝特別注重對跨世紀學(xué)科帶頭人的培養(yǎng)與選拔,。1984年12月,夏家輝受國家衛(wèi)生部指令籌建“中國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國家重點實驗室",。他夜不能寐,,深知要在本學(xué)科領(lǐng)域代表國家在國際講壇上占有一席之地,必須在國際前沿最活躍的分子遺傳學(xué)領(lǐng)域開展研究工作,。為此,,他一方面為籌建國家重點實驗室往返奔波于國內(nèi)外,另一方面帶領(lǐng)科研人員夜以繼日地建立成套的分子遺傳學(xué)實驗技術(shù),、組建骨干隊伍,。他向當(dāng)時的湖南醫(yī)科大學(xué)(中南大學(xué)由湖南醫(yī)科大學(xué)等三所學(xué)校合并)校長羅嘉典提出了培養(yǎng)和選擇接班人的計劃。羅校長對他說:“開玩笑,,你自己50歲不到,,培養(yǎng)接班人還早著呢!"他說:“我確實是真心實意的。"接著他向校長講述了一個故事:在到衛(wèi)生部匯報有關(guān)建立重點實驗室的計劃途中,,在北京車輛頻繁穿梭的米市大街,,他正在集中精神想擇機橫穿馬路,一個跟在其后的小學(xué)生突然叫他:“爺爺,,您能不能帶我過馬路,?”聽到這一聲叫,夏家輝猛然一驚:我已老了,!童言無忌,,一定是我的長像、一舉一動已經(jīng)像老人了,。他感到自己的研究生涯已過旺盛之年,。他說:“為了不負黨和人民的重托,把醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國家重點實驗室建成能代表國家參與國際競爭的實驗室,,我必須現(xiàn)在就著手選拔和培養(yǎng)接班人,。"夏家輝的一番肺腑之言,博得了羅校長的贊賞與支持,。此后,,夏家輝相繼將30余位研究生推向國際舞臺,讓他們在激烈的國際競爭中鍛煉成長,。
1991年,,該室畢業(yè)的研究生鄧漢湘、張灼華等三人先后在《Science》,、《Cell》,、《Nature》等國際權(quán)威雜志上以第一作者發(fā)表論文。夏家輝相繼邀請他們回國,,他很贊同中科院院長路甬祥的觀點————中國的科技必須要有自己的能扎根祖國的科技隊伍,。
1993年6月,夏家輝請1962年出生的鄧漢湘博士接任了國家重點實驗室主任,,自己則任第一副主任和學(xué)術(shù)委員會主任,;2005年9月將在美國加州大學(xué)圣地亞哥分校任終身教授的張灼華博士(1963年出生)聘請回國,擔(dān)任了國家重點實驗室主任,,從而順利地完成了新老兩代學(xué)科帶頭人的交替。
一馬當(dāng)先搶救我國遺傳資源
夏家輝一直在思考“中國的基礎(chǔ)研究如何走向世界”,,他希望把基礎(chǔ)研究與臨床結(jié)合起來,,為中國人的健康做出貢獻。
2001年,,國際人類基因組計劃獲得完整序列圖,,這是人類實現(xiàn)登月以來的又一偉大科學(xué)工程。隨著研究的深入,有關(guān)基因與疾病相互關(guān)系的研究將大大加快,。早在1991年7月,,夏家輝所在的實驗室就明確提出了必須站在國家發(fā)展的立場上參與國際人類基因組項目競爭的目標(biāo)。
夏家輝告訴記者,,我國是一個人類基因資源大國,。13億人口,56個民族,,存在大量的遺傳隔離群,,疾病種類多,出現(xiàn)特殊病例的概率也較大,,利用這個資源尋找新的疾病基因方面具有一定優(yōu)勢,。我國的這份資源是我們中國人自己的,具有民族特征的,,亟待研究與保護,。而且,隨著我國居民的流動等因素,,遺傳資源會逐年減少,。
為了配合遺傳病疾病基因的克隆,從1985年至2004年,,夏家輝等研究者率先開展了中華民族遺傳資源的收集,、保藏與利用,并建立了《中國人類染色體異常核型數(shù)據(jù)庫》,。這個數(shù)據(jù)庫已成為世界上四大人類染色體異常數(shù)據(jù)庫中唯一具有民族特征和種質(zhì)資源的數(shù)據(jù)庫,。
近年來,遺傳資源的采集和利用日益受到國際上的重視,。一些制藥公司和研究機構(gòu)未經(jīng)允許直接在我國大量采集遺傳資源,。為加強我國異常核型遺傳資源的保護,夏家輝和他的同事建立了基于瀏覽器—服務(wù)器(B/S)模式的“世界首報中國人異常核型遺傳資源”收集,、保藏和共享體系,,并進行了物理隔離、安全加密及訪問控制,。目前,,中國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國家重點實驗室和夏家輝是世界首報中國人異常核型唯一的鑒定單位和最終鑒定專家。“世界首報中國人異常核型數(shù)據(jù)庫”是中國唯一的人類染色體異常核型數(shù)據(jù)庫,。
夏家輝一直在思考“中國的基礎(chǔ)研究如何走向世界”的問題,。他希望把基礎(chǔ)研究與臨床結(jié)合起來,為中國人的健康做出貢獻,。他在長期科研中總結(jié)出的心得是:“建立先進技術(shù)是基礎(chǔ),,服務(wù)于臨床是目的,通過特殊病例開展基礎(chǔ)理論研究,由于在研究材料上獨特,,在技術(shù)上先進,,就可以達到國內(nèi)外的公認,達到世界先進水平,。”未來,,他想一方面致力于遺傳資源的收集,一方面利用收集來的資源,,進行重大疾病的致病基因的定位和克隆,,以及基因功能與基因治療研究等方面的工作。