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哈佛讲席教授谢晓亮全职回北大!

编者按

1998年,他成为改革开放后哈佛大学聘任的第一位来自中国大陆的终身教授;2009年,还是他,作为来自中国大陆的学者,成为改革开放后第一位哈佛冠名讲席教授。

1. 人物介绍

谢晓亮是美国国家科学院院士、美国国家医学院院士、美国艺术与科学院院士、美国物理化学和生物物理界最高奖获得者、是获得美国生命医学大奖——阿尔伯尼生物医学奖的第一位华人。

谢教授的父母是北京大学化学系的教师,家庭的氛围使谢晓亮从小就对无线电、音箱、遥控飞机等产生了浓厚的兴趣,这为后来从事科研打下了良好的基础。谢晓亮从北京大学化学系毕业后,于1990年在美国加州大学圣地亚哥分校获得了博士学位,之后在美国芝加哥大学继续博士后研究。1992年起,谢教授受聘于美国太平洋西北国家实验室(PNNL),成为了PNNL1965年成立以来第一位来自中国大陆的科学家。1999年,谢教授被哈佛大学聘为化学与化学生物系终身教授。2008年,他开始在北京大学兼职,2009年到现在担任哈佛大学Mallinckrodt讲席教授。2010年创立了北京大学生物动态光学成像中心(BIOPIC)。2015年,凭借MALBAC技术以及之前卓越的科研成就,谢教授获得了阿尔伯尼生物医学奖,并成为该奖项的首位华人获奖者。

从北京大学的本科生到留学美国的博士生,从美国国家实验室的高级研究员到哈佛大学的讲席教授,2018年7月1日起,谢教授正式全职回到母校北大任教,担任北京大学李兆基讲席教授。回归起点的谢晓亮将大大带动海外知名教授的回国热潮,这些华裔教授的全职回归,也证明了中国社会和科研水平的不断提升!

2.科研工作重点

谢晓亮教授实验室主要有三方面的贡献:“第一是基础研究:在单分子水平上理解酶的动力学反应及定量描述细胞内基因表达和控制;第二是技术发明:DNA测序新方法和快速灵敏的无标记光学成像技术,在医学检测上有重要应用;第三是培养了人才:谢晓亮的研究组已经培养了20多位博士生和50多位博士后,他们或者在美国大学当教授,或者投身高科技产业,其中有些人可能成为未来科学技术上的领军人物。”

在国外头顶诸多耀眼“光环”,谢晓亮却一直关注着祖国的变化和科研的发展。谢晓亮认为,过去10年,中国的科研环境发生了巨大变化,国家对基础研究和交叉学科领域的投入日益增加,从海外大力引入人才,并为回国人才创造了各种有利条件。基础研究和应用技术都做得好的科学家并不多,而谢晓亮就是其中一位。从基础研究角度看,作为单分子酶学的奠基人,他率先在单分子水平上理解酶的动力学反应,开创了在活细胞中的单分子研究,定量描述细胞内基因表达和控制。在应用技术方面,除了开发了单细胞DNA测序新方法,他的团队还发明了快速、灵敏的无标记光学成像技术,有助于脑肿瘤手术过程中准确切除肿瘤,提高了手术的精确度。

2001年,谢教授被北大化学学院聘为客座教授;2009年,时任北大生命科学学院院长的饶毅教授也劝说下回北大工作,同年被北京大学聘为“长江学者”讲座教授。2010年12月谢教授创立BIOPIC旨在建立一个技术驱动型的生物医学研究中心——生命科学的发展特别需要研究手段的突破多学科的交叉集成。最近更名为“生物医学前沿创新中心”(Biomedical Pioneering Innovation Center),仍称BIOPIC。

2011年6月,BIOPIC召开首届国际学术评审会,BIOPIC的各位研究员与评审委员会合影留念。 前排左起:饶毅、Stephen Quake、David Bensimon、Tom Maniatis、庄小威、施一公;后排左起:孙育杰、赵新生、苏晓东、谢晓亮、黄岩谊、汤富酬

 

2014年9月19日,世界上第一例“MALBAC婴儿”在北医三院诞生,标志着中国胚胎植入前遗传诊断技术处于世界领先水平。谢教授的团队和北医三院乔杰团队北大汤富酬团队合作,利用技术多重退火循环扩增法技术 (multiple annealing and looping-based amplification cycles,MALBAC),帮助那些携带单基因遗传疾病基因的父母通过试管婴儿的手段成功地拥有了健康的后代 。这项工作已经成为“精准医学”的范例。在谢晓亮办公室的墙上挂着一张研究人员与新生婴儿的合影,这名婴儿诞生于2014年9月19日,是世界上第一例利用单细胞基因组扩增技术MALBAC进行单基因遗传病筛查的试管婴儿。婴儿父亲携带某种遗传性疾病的基因,通过谢晓亮团队和北京大学第三医院的合作,在胚胎植入前进行筛选,确保所植入的胚胎不携带导致该遗传病的基因。

研究人员与新生儿合影(从左至右:谢晓亮、乔杰、闫丽盈、汤富酬)

3.MALBAC与精准医疗

精准医疗采用近年来新发展的二代测序技术,仅需低深度高通量测序,就能同时完成突变位点及胚胎染色体的检查,而且能发现新的突变位点,保证低成本、快速的对胚胎完成全面的遗传诊断。为了能够使夫妻二人得到一个健康的宝宝,MALBAC单细胞全基因组均匀放大技术是这项工作的需要的关键技术。目前已知有六千多种单基因遗传疾病。在患者的一个体细胞里,同一个基因有两个拷贝,分别来自其父方和母方,而致病基因一般只是两者之一。作为一个单分子的随机事件,患者的致病基因有50%的几率传给下一代,这本来是“命”而这项工作以精准战胜随机,利用MALBAC筛选和移植无致病基因的受精卵,避免了听天由“命”。

MALBAC是一项全新的单细胞全基因组测序技术。“简单来说,只需要一个细胞,就可以对细胞携带的基因组进行测序。人的基因组序列中有30亿个碱基对,一个碱基对出现异常,我们都可以精准地检测到。”谢晓亮说,这项技术既可以帮助携带遗传性疾病基因的父母拥有健康的后代,也能精确测定出单个癌细胞的基因变异,成为精准医学的重要范例。

早在2012年,谢晓亮在单细胞全基因组学研究有了突破性进展,首次报告了MALBAC技术,开发了单细胞全基因组均匀扩增的新方法—MALBAC。MALBAC应用于单细胞全基因组扩增比传统的PCR及MDA技术要均勻、准确,因为MALBA是线性放大,而PCR及MDA是指数放大。MALBAC技术特别适用于珍贵的数目少的细胞的基因组分析。2013年底,乔杰教授的团队与BIOPIC的谢晓亮教授团队以及汤富酬教授团队合作,在Cell杂志发表文章,第一次显示了MALBAC技术在试管婴儿临床应用的可能性。2014年9月19日,是世界上首例利用MALBAC进行的试管婴儿诞生在北京。

截至目前,国内MALBAC技术的应用已使几百例“MALBAC婴儿”成功避免了父母的单基因遗传疾病。谢教授的工作可以真正推动医学的进步,能为人类健康贡献一份力量。特别是在中国,谢晓亮团队的工作已使得几百个新生儿成功地避免了他们父母的单基因遗传疾病。

谢晓亮从没停止探索的脚步。最近他的主要精力放在了高精度单细胞转录谱和人类细胞图谱的研究工作上。“我们最新的工作大大提高了单细胞转录谱的精准度。”谢晓亮说。


2018年谢晓亮北京大学实验小组合影

现在,谢晓亮团队里年轻的海归学者们已经迅速成长起来,他们也发表了很多高质量的科学论文,从事着生命科学领域世界前沿的研究。更让他欣慰的是,他们在北大的合作研究成果真正造福了国内百姓。“我至今还记得,当我抱着第一例MALBAC宝宝时内心的激动,我很自豪在北京大学的工作真正推动了医学进步,为人民健康贡献一份力量。”谢晓亮说

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