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叶凯:破译“恶之花”的基因密码

科普小知识2022-07-11 16:41:12
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罂粟常被称为“邪恶之花”,因为它是鸦片生产的主要原料。“但人们可能不知道罂粟仍然有药用价值,它的提取物也是许多镇静剂的重要原料。”

最近,英国约克大学的叶开团队和英国韦尔科姆基金会桑格研究所的研究员宁泽民在《科学》杂志上发表了题为《罂粟基因组与吗啡合成》的学术论文,首次发表了高质量的罂粟全基因组序列和组装分析结果。这一成果为进一步探索罂粟的药用价值,揭示罂粟科乃至早期双子叶植物的进化史奠定了重要基础。

叶凯:破译“恶之花”的基因密码

叶开的团队在实验室里。

跨境研究,从生物实验到信息编码

虽然叶开已经在生物信息领域扎根多年,但事实上他一开始并不是一个跨学科的学者。

在研究生院期间,叶开进入了生物研究领域,当时他大部分时间都在做生物实验。然而,很难满足叶开对单一生物实验的好奇心。他专注于一个新领域——生物信息学。

直到2004年他去莱顿大学学习,叶开才真正进入了生物信息的跨学科领域。从那以后,将生物过程抽象成信息代码成为叶开的主要任务。扭曲的DNA双螺旋,神秘的超级基因簇...那时叶开不得不每天都和他们打交道。

为了尽快学习和掌握这门跨学科的知识,叶开非常努力。熬夜检查数据和做实验成了他每天的例行公事。艰苦的工作最终带来了巨大的收获:自2008年以来,他开发了一系列基因组测序数据分析解决方案,发表了53篇SCI论文。这使叶开成为接触第二代高通量测序技术和数据的早期国际研究者。他还作为主要成员参与了重大国际科学项目,如美国肿瘤基因组路线图。

从2008年开始,叶开试图将生物信息学技术应用到精密医学领域。叶开开发了一系列基因突变检测方法和分析系统。他的一些研究成果,如平德尔检测系统,已经成为该领域的核心检测方法之一,并被许多国家的科研机构和医疗机构广泛使用。

2016年3月,叶开来到Xi交通大学。同年4月,该大学建立了一个具有鲜明跨学科特征的“叶开青年科学家工作室”,鼓励他继续在诸如大数据挖掘、算法设计、细胞工程、基因组学等许多领域开展交叉研究工作。

叶凯:破译“恶之花”的基因密码

叶开正在做细胞生物学实验。

领导一个组织良好的团队,培养成员的国际视野。

虽然叶开的团队目前还不算大,但是这个小团队在短时间内已经取得了很多成绩。其中最有影响力的是他们最近在《科学》杂志上发表的关于罂粟的文章。这项研究持续了两年多。在完成数据收集工作后,叶开的团队成员仅用了八个月就高效地完成了困难的数据分析任务。叶开说,团队快速解决问题的秘诀在于充分利用跨学科的优势。

对叶开团队成员学术记录的仔细分析表明,团队成员具有非常丰富的学科背景,涵盖了广泛的学科,包括自动化、计算机科学、生物学等。正是因为团队成员多年来在各自领域积累的知识和经验,保证了研究项目各个环节的创新性和严谨性,从而在很短的时间内充分发挥各方优势。

与此同时,国际化是叶开青年科学家工作室的另一个显著特征。叶开认为,一个优秀的团队必须有广阔的视野,并积极融入国际社会。

李国是《罂粟基因组和吗啡合成》的第一作者。2016年在美国完成植物病原基因组学博士后研究后,他来到Xi交通大学,加入叶开青年科学家工作室。“和叶开教授相处,感觉也是老师也是朋友。他为我们提供了一个相对宽松和*的研究氛围,并相信成员们可以在这个平台上走得更远。”李国说。

"工作室为每位年轻教师提供免费的发展空间和个性化的培训计划."叶开希望尽可能调动团队成员的积极性,激发他们的研究自主性,“以便每个成员都能成长为独一无二的指挥官”。