放弃哈佛讲席教职,他与北京大学“再续前缘”!
发布时间:2025-08-06 19:19 浏览量:1
谢晓亮,国际著名生物物理学家、化学家,单分子生物物理化学、相干拉曼散射显微成像和单细胞基因组学的开拓者之一,在新兴交叉学科和领域作出了创造性贡献。谢晓亮自小在燕园长大,从北大化学系本科毕业后,赴美留学、工作三十多年,一直心系祖国。2018年,他放弃哈佛大学终身教授职位回国,担任北京大学李兆基讲席教授,带领一手创立的北京大学“生物医学前沿创新中心(BIOPIC)”逐步成长为国际重要生物医学研究中心。
今年,“BIOPIC”已经成立15年,产出了一系列具有国际领先水平的原创性成果,为国家生命健康事业作出了积极贡献。值此成立15周年之际,中心特别邀请教职员工、海内外校友及相关代表等共同撰写纪念文集《聚天下英才而用之——BIOPIC十五年》,由北京大学出版社集结成册,即将出版发行。谢晓亮的文章“BIOPIC的biopic”生动诠释了北大“思想自由、兼容并包”的精神内核与“服务国家、引领未来”的时代担当。
在谢晓亮所研究的生命科学领域里,分子是构成生命的基本单位。分子振动、旋转、反应,引发生命内在的微光,导致生命过程的奇妙。
谢晓亮的人生轨迹,也如分子一样,不断穿行往复,最终回到原点。期间,通过与其它分子的相互作用,聚合取之不尽的能量,不断发扬光大。
回旋
2018年底的那个冬天,是谢晓亮的艰难时刻。
就在半年前,他刚刚送走了两个双胞胎女儿上大学,结束了在哈佛二十年的教职生涯,全职回到母校北大,担任北大生物医学前沿创新中心(BIOPIC)的负责人。这本来是一个充满希望的喜悦时刻。
然而,就在他回国后不久,美国启动了“中国行动计划(China Act)”,在哈佛享有一年过渡期的谢晓亮被列入调查名单。他剩余的科研经费被冻结,还被勒令立即开除所有博士后。
“这些年轻人倾注心血的项目还没有完成,合适的工作还没找到,怎么可以骤然解雇他们?”谢晓亮无法接受。情急之下,他甚至打算拿出个人积蓄,用来支持自己的博士后们完成项目。幸运的是,一位好友雪中送炭,帮助谢晓亮的实验室得以维持到预定时间。
祸不单行,回国时在波士顿机场登机口,他的手机电脑被扣留了。经过长达四个月的法律周旋,他被证无辜,没收的手机电脑也最终得以返还。但在此之前,他被迫只能在北京线上参加自己最后3名哈佛博士生的毕业答辩。他也不能当面向哈佛的同事们告别,没法回去整理办公室的物品,最后只好找了家搬家公司代劳。
三名博士之一,曹云龙跟随谢晓亮一起回国,他,是谢晓亮在哈佛培养的30个博士生里唯一一名跟他回北大工作的。
谢晓亮线上庆祝最后三位哈佛博士生完成毕业答辩,从左到右分别为张棋涵、蔡文婷、曹云龙
像这样的波折,数十年来,他已经历太多。回国的学术之路,谢晓亮走得从来都不容易。
谢晓亮的父亲谢有畅、母亲杨骏英,皆为北京大学化学系的教授。从小生在北大、长于北大的他,在1984年从北大化学系本科毕业。当时,中国的科研远远落后于世界一流水平。为此,谢晓亮前往美国求学深造。
1998年,凭借把单分子显微技术应用于酶学研究的开创性工作,谢晓亮获得了哈佛大学化学与化学生物系的终身教职,成为了中国改革开放后,哈佛引进的第一位来自中国大陆的终身教授。
2001年,谢晓亮受邀回北大做报告,并被聘为化学与分子工程学院的客座教授,“从此我与北大正式‘再续前缘’。”
2001年谢晓亮在北大做学术报告
时任院长林建华授予谢晓亮北大化院客座教授聘书
首次学术活动却遭冷遇。2002年,谢晓亮与在国内率先从事单分子研究工作的赵新生,在北大举办了国际“单分子单细胞研究培训班”,还邀请了当时的诺贝尔物理学奖获得者朱棣文来演讲。可惜,大概因为“培训班”这个名字不讨人喜,导致许多原本可能参与的重量级学者未能参加,“培训班”并没有达到预期的影响力。
好在那趟回国以后,谢晓亮在北大结识了两位志同道合的学者,苏晓东和黄岩谊。后来,两人与谢晓亮共同创建“生物动态光学成像中心(BIOPIC)”。
BIOPIC创始人黄岩谊、谢晓亮、苏晓东合影
有趣的是,就像跟随导师谢晓亮回国的曹云龙一样,其实早些年,黄岩谊也差一点与他拜入同一师门。他对谢晓亮笑言:“当年申请你的博士后被拒了”。谢晓亮努力回忆一番,不禁感叹:“虽没有印象,但颇为后悔!”
不管过去的道路如何萦绕,命运终究让他们在未名湖畔重逢。
印刻
Biopic,英文原意为“人物纪录片”。而在北京大学,它承载着更为深厚的内涵——由谢晓亮主导成立的北京大学“生物动态光学成像中心”(Biodynamic Optical Imaging Center, BIOPIC)起,经过十五年的发展,成为如今的“生物医学前沿创新中心”(Biomedical Pioneering Innovation Center)。
故事从北京香山的一张相片开始显影。2009年,谢晓亮和中科院化学所的方晓红一起组织了以“生物体系中的单分子成像、光谱及操纵”为主题的第355次香山科学会议。
与八年前那次“培训班”的情形大不相同,这次会议请来了单分子领域大部分的国际顶尖专家,以及中国的专家学者,他们都高度评价了单分子技术在生命过程研究中的重要意义。
2009年“生物体系中的单分子成像、光谱及操纵”为主题的第355次香山科学会议合影
会后,谢晓亮去拜访北京生命科学研究所的王晓东,那里的一堵论文墙上,贴满了年轻科学家发表的顶刊文章。时任北大生科院院长饶毅也邀请谢晓亮担任生科院的长江讲座教授,并在北大为他预留了实验室。
越来越多的光束投射进来,心中的暖流开始涌动。就在这一年,谢晓亮与苏晓东、黄岩谊正式向母校北大提出申请,希望建立北京大学生物动态光学成像中心。学校立刻给予了大力支持,时任常务副校长林建华去美国时专门在伯克利与谢晓亮会面,恳切地说,北大需要他这样的人回来。
我意识到祖国的科研环境已经今非昔比,也许我能在北大为国家贡献自己的绵薄之力。
2010年12月,BIOPIC正式挂牌成立,致力于以技术驱动为核心,打造多学科交叉的国际一流生物医学研究中心。
站在台上,谢晓亮告诉大家,BIOPIC要发展和利用最新的生物光学成像和DNA测序技术,通过跨学科研究来促进生命科学的发展。
具体来讲,我们要发展的技术是活体内单分子检测、超高分辨率成像、无标记光学成像和新一代DNA测序技术。
普通显微镜就像老花眼,只能看个模糊影子,BIOPIC的超高分辨率成像技术,能给细胞拍“超清写真”,看清生命的每一个零件;传统研究给细胞染色观察,就像为了看树根把整棵树砍倒,BIOPIC的无标记成像技术则用激光给细胞“做B超”;传统测序像把细胞自带的DNA“密码书”撕碎又混在一起,BIOPIC的单细胞测序技术则像给每本书单独编号解码……谢晓亮和BIOPIC要做的事,就是把生物学变成一门更加精确、数据丰富的科学。
越来越多的星火在此燎原。汤富酬放弃新加坡的教职机会归来,魏文胜在基因编辑领域领先前行;高毅勤身为物理化学家又深入了解生物学,葛颢则是他们当中的数学家;从副研做起的孙育杰、白凡,分别完成国家生物医学成像科学中心的建设任务、成为BIOPIC的副主任;博士生邢栋立志实验做不出来绝不理发,每天披头散发地工作,直到论文在《科学》杂志上发表……
BIOPIC起家的地方,被唤做“小白楼”。这是一栋由黄岩谊教授精心设计的预制板楼,面积不大,却极其精致,方便交流。小白楼的第一个新年致辞里,谢晓亮第一次说出了“中国梦”这个词。
“我想,‘中国梦’也许是深埋在每个中国人心底的情愫吧。”小白楼,正是梦开始的地方。
振动
人类基因组计划于2003年圆满收官,成为人类历史的里程碑。该项目当时耗资30亿美金,中国的贡献却只有1%。直到2006年新一代测序仪的出现把DNA测序的价格“打了下来”,让成本骤降到约1千美元一个基因组。
见证了这场技术革命的谢晓亮,意识到了基因测序技术的应用前景。新一代测序仪之所以能降低成本,不外乎是一个海量的“微型洗衣机”组成的矩阵:“当A、T、G、C四种碱基被依次循环引入每个‘洗衣机’,其中固定有不同的单链DNA模版,导致双链DNA的逐步合成,各自产生的荧光被CCD(高像素)相机一起检测。”
2011年,谢晓亮与博士生Peter Sims、博士后Will Greenleaf、博士后段海峰共同发明了一种新的DNA测序方法——“DNA荧光产生测序”。不同于市面上的测序仪,谢晓亮团队的荧光信号不是一开始就有,而是在反应完成后才产生,这种化学方法比较简单,耗材也会更便宜。
谢晓亮(右)与其哈佛实验室的博士生Peter Sims(左)和博士后Will Greenleaf(中)及博士后段海峰发明了“DNA荧光产生测序”
黄岩谊与谢晓亮在BIOPIC继续开发这项荧光产生测序技术,得到了北京市科委和科技部的大力支持,黄岩谊也成为科技部863计划“新一代测序仪及配套产品研发重大项目”的首席专家。经过十年的磨练,这项技术有望将人类测序成本降到“白菜价”。
黄岩谊的博士生陈子天给这个技术取了个形象的英文名“Lumoseq”,源自《哈利波特》小说里点亮魔杖发光的咒语“荧光闪烁(Lumos)”。物廉价美的测序仪在个体化医疗、生物银行大数据等众多领域应用广泛,这或将成为黄岩谊和他的学生们对中国生物医学最大的贡献。
魔法在此照进了现实,还催生了另一个技术革命——单细胞基因组学。“你给我一个人的细胞,我就能告诉你它的基因序列,精确度高,覆盖率大。”2009年,谢晓亮在哈佛启动了这项新课题,最终在《科学》杂志上发表了“多重退火环状循环扩增技术(MALBAC)”的文章,标题的英文缩写,还跟红酒品种Malbec玩了个双关。
这项技术也将谢晓亮引向与北医三院生殖医学专家乔杰的合作——MALBAC在生殖医学上有重要的临床价值:能应用于试管婴儿植入前胚胎筛查,从而避免单基因遗传病传给新生儿,避免听天由“命”。
也许是天意,2013年初,一封特殊的来信引起了谢晓亮的注意:一位患有遗传性多发性外生性骨疣的男士,从小到大每隔三到五年就要动一次大手术,检查显示该致病基因来自父系遗传。为了有个健康的孩子,夫妻俩四处求医无果,从朋友那听说了MALBAC技术后,径直找了过来。很快,这对夫妻便成为乔杰临床试验的1号病例。
2014年9月19日,世界首例“MALBAC婴儿”在北医三院诞生了,是个女孩。谢晓亮赶去看望宝宝,她一声都没有哭,还一直对这位叔叔笑眯眯的。谢晓亮抱起孩子,心中翻涌澎湃。
2014世界上第一例“MALBAC婴儿”诞生(左起分别是乔杰、谢晓亮、汤富酬)
“我至今仍然记得自己那天抱着第一例‘MALBAC婴儿’时内心的那份激动,是我科研生涯中最有意义的瞬间。”谢晓亮说。
中国第一例试管婴儿由乔杰的导师张丽珠在北医三院接生,当时她比世界第一例试管婴儿晚了10年,而“MALBAC”技术则让中国实现了从跟跑到领跑的跨越。他们没有改变基因,只是筛选了健康的基因,让孩子们避免可能的先天疾病。为此,谢晓亮成为第一个荣获Albany Prize(美国生物医学最高奖之一)的华人科学家。
去年,这个小姑娘刚刚度过了10岁生日,谢晓亮和乔杰都前去为她庆祝。孩子爸爸写了篇文章,回忆一路走来的幕幕往事。读着读着,谢晓亮泪盈于睫。
缠绕
距离全职回国工作到现在,谢晓亮已在这里度过了七个年头。其实,全职回来,并不是个容易的选择。
哈佛条件优越,资源丰富,汇集了世界各地的学生与同事,有些成为谢晓亮最早治学做人的榜样,有些则激励着他在学术殿堂拾级而上。“我对哈佛是有感情的”,谢晓亮坦言。
然而,中国的高速发展,成就了科研人员的“黄金时代”。千禧年初,第一次受邀回国的谢晓亮漫步中关村,眼看着童年熟悉的平房胡同被高楼大厦取代,他惊讶又震撼。他刚从波士顿回北京时,北京的雾霾还比较严重;现在则常见蓝天白云,让他心情愉快。
此前,剑桥等顶尖高校也曾向谢晓亮伸出橄榄枝,希望他能领衔建立科研机构,但他担心做管理会影响科研进展。所幸,哈佛为了留住谢晓亮,授予他Mallinckrodt讲席教授,允许他同时在北大兼职。
就这样,“蜡烛两头烧”的日子持续了好一阵。谢晓亮一个人在北京生活时,常常深夜饥肠辘辘地赶回家后,随便煮碗面果腹。为了赶时间,他买了辆电瓶车上下班,结果有次骑车时摔倒,脸先着地,差点破相,“从此我再也不骑电瓶车了。”好在后来有了共享单车,他就蹬着小车上下班。
那段时间,谢晓亮每年都要往返北京和波士顿二十多趟,时差一片混乱,经常疲惫不堪,跟人聊着聊着就睡着了。生活的规律和重心被打翻,他知道,自己早晚得选择一边。
2014年五四青年节,习近平总书记来到北京大学考察。习近平来到BIOPIC,观看多媒体演示,了解胎儿遗传疾病筛查、癌症早期诊断等新技术研究应用的情况,并通过显微镜观看动物卵细胞受精和极体细胞提取过程。他勉励科研人员刻苦攻关、勇于创新。习近平说:
现在我们国力增强了,要有凝心聚力办大事的自信,关键是要把最好的资源配置起来,让各类人才的智慧充分发挥,聚天下英才而用之,通过大家一个个人生梦、事业梦的实现,促进整个中国梦的实现。
总书记的话很快就得到响应——从产业界回国投身学术界的张泽民,离开Genentech加入了BIOPIC,将北大的癌症生物学研究推向新高度。2016年,BIOPIC入选了北京市教委的高精尖项目,北京市政府的支持加快了谢晓亮全职回国的步伐。
回国后不久,2020年除夕,新冠疫情暴发。谢晓亮与多位专家交流后,意识到自己的专长“单细胞基因组学”能快速找到高效新冠中和抗体并在体外大规模生产。他立刻与佑安医院展开合作,团队在三个月内找到了高活性新冠病毒中和抗体——这是高通量单细胞组学技术首次成功应用于人源抗体的筛选。只是,这次的抗体药物同其他厂家的一样,很快被新的变异株特别是奥密克戎所逃逸。
2020年10月,昌平实验室挂牌成立,是第一个聚焦生命科学的国家实验室。谢晓亮被任命为主任,BIOPIC的曹云龙、黄岩谊、魏文胜、汤富酬、高毅勤、高歌等科学家也在那里兼职。曹云龙带领谢晓亮的学生们在昌平实验室发展出一种新的底层技术,最终成功筛出广谱强中和能力的抗体 SA55,由科兴生产成药,至今还没有被逃逸。虽然谢晓亮第一次制药未能赶在疫情最紧迫时通过审批,但SA55挽救了许多老年患者的生命,最关键的是他们知道了如何应对下一次大流行(很大可能性是新冠或流感病毒)。曹云龙也因为成功预测新冠变异株,入选了《自然》杂志 2022 年度科学影响“十大人物”。
谢晓亮要求自己在国内做出原创的工作。2024年底,谢晓亮团队开发出基于DNA双链脱氨酶的新底层技术“FOODIE”。人类基因组计划负责人曾说,人类基因组是本难懂的天书。现在,谢晓亮团队正借助这一新技术破译这本天书!
至今,BIOPIC已孕育出7家高科技企业,有些已成为国际国内相关领域的龙头企业,为人民健康做出了直接贡献,万名MALBAC婴儿在全球诞生。十五年来,BIOPIC走出两位中科院院士,一位医科大学校长,一位国家实验室主任,培养的毕业生和博士后有约60位成为大学教授,包括北大、清华、加利福尼亚大学伯克利分校等高校。今年,“谢组”毕业了四位博士,与自己在北大求学时的情况相比,谢晓亮无比感慨:“现在的同学们生逢其时!”
2025年谢组博士毕业生简繁冲、王菁、张剑坤、王治与曹云龙、谢晓亮合影
分子生物学的泰斗人物Tom Maniatis曾在“BIOPIC”做SAB主席,他说这段经历使他决定创建纽约基因组中心。“十年过去了,我们的中心也很成功,希望以后能与BIOPIC媲美。”Maniatis的这番话,是对BIOPIC最好的评价和鼓励。
在中国,在北大,做出世界领先的工作,切身体会到造福人类的感觉,谢晓亮感到喜悦:“当下是身为中国科学家最幸运的时代,也是国家最需要科学家做贡献的时代。”个人的轨迹或许微小如分子,但当其振动与国运同频,便能激荡出照亮时代的光芒。
从远征到归途,步步脚印回环、登高,将这条长路一段段点亮。生命的奇迹,医学的biopic,在这片大地上,继续上演。