昌平實驗室主任、中科院院士謝曉亮：“為國家貢獻自己的綿薄之力”

中共中央政治局常委、國務院總理李強8月20日在北京調研生物醫藥產業發展情況。李強首先來到昌平實驗室，聽取有關重大疾病診療技術和設備設施研發進展匯報。李強指出，要在生物醫藥這條新賽道上跑出加速度，必須加大科技創新力度。希望大家錨定國際前沿和重要領域，重點圍繞新靶點、新化合物、新作用機理等，集中協同開展科研攻關，多產出重大原創性成果，多培養生命科學領域高端人才。

昌平實驗室主任、中國科學院院士謝曉亮倍感振奮，“國家實驗室作為科技創新的核心載體，承載著實現引領性創新的重大使命，是我國在全球科技競爭中搶占制高點的關鍵平臺。如何在生命科學領域產出原創性成果，我們深感使命在肩。”

謝曉亮是國際著名生物物理學家、化學家，單分子生物物理化學、相干拉曼散射顯微成像和單細胞基因組學的開拓者之一，在新興交叉學科和領域作出了創造性貢獻。

謝曉亮自小在北京長大，從北大化學系本科畢業后，赴美留學、工作30多年，一直心系祖國。2018年，他放棄哈佛大學終身教授職位回國，擔任北京大學李兆基講席教授，帶領一手創立的北京大學生物醫學前沿創新中心（BIOPIC）逐步成長為國際重要生物醫學研究中心。

今年，BIOPIC已經成立15年，產出了一系列具有國際領先水平的原創性成果，為國家生命健康事業作出了積極貢獻。

在謝曉亮所研究的生命科學領域里，分子是構成生命的基本單位。分子振動、旋轉、反應，引發生命內在的微光，導致生命過程的奇妙。謝曉亮的人生軌跡，也如分子一樣，不斷穿行往復，最終回到原點。其間，通過與其他分子的相互作用，聚合取之不盡的能量，不斷發揚光大。

放棄哈佛大學終身教職，與北大“再續前緣”

謝曉亮的父親謝有暢、母親楊駿英皆為北京大學化學系教授。從小生在北大、長于北大的謝曉亮，1984年從北大化學系本科畢業。當時，中國的科研遠遠落后于世界一流水平，為此，謝曉亮前往美國求學深造。

1998年，憑借把單分子顯微技術應用于酶學研究的開創性工作，謝曉亮獲得了哈佛大學化學與化學生物系終身教職，成為中國改革開放后哈佛引進的第一位來自中國大陸的終身教授。

2001年，謝曉亮受邀回北大作報告，并被聘為化學與分子工程學院的客座教授。“從此我與北大正式‘再續前緣’。”謝曉亮說。

在那趟回國以后，謝曉亮在北大結識了兩位志同道合的學者蘇曉東和黃巖誼。后來，兩人與謝曉亮共同創建“生物動態光學成像中心（BIOPIC）”。

2018年底的那個冬天，是謝曉亮的艱難時刻。他決定結束在哈佛大學20年的教職生涯，全職回到母校北大，擔任北大生物醫學前沿創新中心的負責人。這本來是一個充滿希望的喜悅時刻。

然而，就在他回國后與哈佛大學約定的一年過渡期內，美國啟動了“中國行動計劃”，謝曉亮被列入調查名單。他剩余的科研經費被凍結，還被勒令立即開除所有博士后。

“這些年輕人傾注心血的項目還沒有完成，合適的工作還沒找到，怎么可以驟然解雇他們？”謝曉亮無法接受。情急之下，他甚至打算拿出個人積蓄，用來支持自己的博士后們完成項目。幸運的是，一位好友雪中送炭，幫助謝曉亮的實驗室得以維持到預定時間。

讓謝曉亮揪心的事不止這些，回國時在波士頓機場登機口，他的手機和電腦被扣留了。經過長達4個月的法律周旋，他被證無辜，沒收的手機電腦也最終得以返還。但在此之前，他只能在北京通過網絡參加自己最后3名哈佛博士生的畢業答辯。

3名博士之一的曹云龍跟隨謝曉亮一起回國，他也是謝曉亮在哈佛培養的30名博士生里唯一跟他回北大工作的。

“中國夢”是深埋在每個中國人心底的情愫

BIOPIC，英文原意為“人物紀錄片”。而在北京大學，它承載著更為深厚的內涵—由謝曉亮主導成立的北京大學“生物動態光學成像中心”（Biodynamic Optical Imaging Center，BIOPIC），經過15年的發展，成為如今的“生物醫學前沿創新中心”（Biomedical Pioneering Innovation Center）。

2009年，謝曉亮和中科院化學所的方曉紅一起組織了以“生物體系中的單分子成像、光譜及操縱”為主題的第355次香山科學會議。

這次會議請來了單分子領域大部分的國際頂尖專家以及中國的專家學者，他們都高度評價了單分子技術在生命過程研究中的重要意義。

就在這一年，謝曉亮與蘇曉東、黃巖誼正式向母校北大提出申請，希望建立北京大學生物動態光學成像中心。學校立刻給予了大力支持，時任常務副校長林建華去美國時專門在伯克利與謝曉亮會面，懇切地說，北大需要他這樣的人回來。

“我意識到祖國的科研環境已經今非昔比，也許我能在北大為國家貢獻自己的綿薄之力。”謝曉亮說。

2010年12月，BIOPIC正式掛牌成立，致力于以技術驅動為核心，打造多學科交叉的國際一流生物醫學研究中心。謝曉亮告訴同事，BIOPIC要發展和利用最新的生物光學成像和DNA測序技術，通過跨學科研究來促進生命科學的發展。“具體來講，我們要發展的技術是活體內單分子檢測、超高分辨率成像、無標記光學成像和新一代DNA測序技術。”謝曉亮說。

普通顯微鏡就像老花眼，只能看個模糊影子，BIOPIC的超高分辨率成像技術，能給細胞拍“超清寫真”，看清生命的每一個零件；傳統研究給細胞染色觀察，就像為了看樹根把整棵樹砍倒，BIOPIC的無標記成像技術則用激光給細胞“做B超”；傳統測序像把細胞自帶的DNA“密碼書”撕碎又混在一起，BIOPIC的單細胞測序技術則像給每本書單獨編號解碼……謝曉亮和BIOPIC要做的事，就是把生物學變成一門更加精確、數據豐富的科學。

星火在此燎原，一名又一名科研人才從世界各地匯聚于此。BIOPIC起家的地方，被稱作“小白樓”，是一棟由黃巖誼教授精心設計的預制板樓，面積不大，卻極其精致，方便交流。小白樓的第一個新年致辭里，謝曉亮說：“我想，‘中國夢’是深埋在每個中國人心底的情愫吧。”小白樓，正是夢開始的地方。

“我至今仍然記得自己那天抱著第一例‘MALBAC嬰兒’時內心的那份激動，是我科研生涯中最有意義的瞬間”

人類基因組計劃于2003年圓滿收官，成為人類歷史的里程碑。此項目當時耗資30億美元，中國的貢獻卻只有1%。直到2006年新一代測序儀的出現把DNA測序的價格“打了下來”，讓每個基因組的成本降到約1000美元。

見證了這場技術革命的謝曉亮，意識到了基因測序技術的應用前景。2011年，謝曉亮與博士生Peter Sims、博士后Will Greenleaf、博士后段海峰共同發明了一種新的DNA測序方法—“DNA熒光產生測序”。不同于市面上的測序儀，謝曉亮團隊的熒光信號不是一開始就有，而是在反應完成后才產生，這種化學方法比較簡單，耗材也會更便宜。

黃巖誼與謝曉亮在BIOPIC繼續開發這項熒光產生測序技術，得到了北京市科委和科技部的大力支持。經過10多年的磨煉，這項技術有望將人類測序成本降到“白菜價”。

在潛心研究新的DNA測序方法的同時，謝曉亮的研究團隊還主導了另一個技術革命—單細胞基因組學。“你給我一個人的細胞，我就能告訴你它的基因序列，精確度高，覆蓋率大。”2009年，謝曉亮在哈佛大學啟動了這項新課題，最終在《科學》雜志上發表了“多重退火環狀循環擴增技術（MALBAC）”的文章。

這項技術也將謝曉亮引向與北醫三院（北京大學第三醫院）生殖醫學專家喬杰的合作—在生殖醫學上展現出重要的臨床價值：能應用于試管嬰兒植入前胚胎篩查，從而避免單基因遺傳病傳給新生兒，避免聽天由“命”。

2013年初，一封來信引起了謝曉亮的注意：一位患有遺傳性多發性外生性骨疣的男士，從小到大每隔3到5年就要動一次大手術，檢查顯示該致病基因來自父系遺傳。為了有個健康的孩子，夫妻倆四處求醫無果，從朋友那兒聽說了MALBAC技術后，徑直找了過來。很快，這對夫妻便成為喬杰臨床試驗的1號病例。

2014年9月19日，世界首例“MALBAC嬰兒”在北醫三院誕生了，是個女孩。謝曉亮趕去看望寶寶，她一聲都沒有哭，還一直對這位伯伯笑瞇瞇的。謝曉亮抱起孩子，心中激動萬分。

“我至今仍然記得自己那天抱著第一例‘MALBAC嬰兒’時內心的那份激動，是我科研生涯中最有意義的瞬間。”謝曉亮說。

中國第一例試管嬰兒由喬杰的導師張麗珠在北醫三院接生，當時她比世界第一例試管嬰兒晚了10年，而“MALBAC”技術則讓中國實現了從跟跑到領跑的跨越。他們沒有改變基因，只是篩選了健康的基因，讓孩子們避免可能的先天疾病。為此，謝曉亮成為第一個榮獲Albany Prize（美國生物醫學最高獎之一）的華人科學家。

去年，這個小姑娘度過了10歲生日，謝曉亮和喬杰都前去為她慶祝。孩子爸爸寫了篇文章，回憶一路走來的幕幕往事。讀著讀著，謝曉亮淚盈于睫。

“當下是身為中國科學家最幸運的時代，也是國家最需要科學家作貢獻的時代”

從全職回國工作到現在，謝曉亮已度過7個年頭。

中國的高速發展，成就了科研人員的“黃金時代”。千禧年初，第一次受邀回國的謝曉亮漫步中關村，眼看著童年熟悉的平房胡同被高樓大廈取代，他驚訝又震撼。謝曉亮剛從波士頓回北京時，北京的霧霾還比較嚴重；現在則常見藍天白云，讓他心情愉快。

有一段時間，謝曉亮每年都要往返北京和波士頓20多趟，時差一片混亂，經常疲憊不堪，生活的規律和重心被打翻，他知道，自己早晚得選擇一邊。

成立于2010年的北京大學生物動態光學成像中心，利用最先進的生物成像和基因測序手段，從事生命科學和醫學基礎研究。2014年5月4日，習近平總書記來到這里，觀看多媒體演示，了解胎兒遺傳疾病篩查、癌癥早期診斷等新技術研究應用的情況，并通過顯微鏡觀看動物卵細胞受精和極體細胞提取過程。習近平總書記勉勵科研人員刻苦攻關、勇于創新。

習近平總書記的勉勵，吸引了大批科學家投入北大科研一線。2016年，BIOPIC入選北京市教委的高精尖項目，也加快了謝曉亮全職回國的步伐。

謝曉亮回國后不久，新冠疫情發生。謝曉亮與多位專家交流后，意識到自己的專長“單細胞基因組學”能快速找到高效新冠中和抗體并在體外大規模生產。他立刻與佑安醫院展開合作，團隊在3個月內找到了高活性新冠病毒中和抗體—這是高通量單細胞組學技術首次成功應用于人源抗體的篩選。只是，這次的抗體藥物同其他廠家的一樣，很快被新的變異株特別是奧密克戎所逃逸。

2020年10月，昌平實驗室掛牌成立，是第一個聚焦生命科學的國家實驗室，謝曉亮被任命為主任。BIOPIC的一批科學家也在那里兼職。其中曹云龍帶領謝曉亮的學生們在昌平實驗室發展出一種新的底層技術，最終成功篩出廣譜強中和能力的抗體SA55，由科興生產成藥，至今還沒有被逃逸。雖然謝曉亮第一次制藥未能趕在疫情最緊迫時通過審批，但SA55挽救了許多老年患者的生命，最關鍵的是他們知道了如何應對下一次大流行。

至今，BIOPIC已孕育出7家高科技企業，有些已成為國際國內相關領域的引領企業，為人民健康作出了直接貢獻，萬名MALBAC嬰兒在全球誕生。15年來，BIOPIC走出兩位中科院院士、一位醫科大學校長、一位國家實驗室主任，培養的畢業生中有約60位成為大學教授。今年，“謝組”畢業了4位博士，與自己在北大求學時的情況相比，謝曉亮無比感慨：“現在的同學們生逢其時！”

在中國做出世界領先的工作，體會到造福人類的感覺，謝曉亮感到喜悅：“當下是身為中國科學家最幸運的時代，也是國家最需要科學家作貢獻的時代。”個人的軌跡或許微小如分子，但當其振動與國運同頻，便能激蕩出時代的光芒。