刘江 探索遗传和发育的奥秘
编者按：
2014年度中科院青年科学家奖评选揭晓，经单位推荐、专家组评审及中科院人才工作领导小组审定，数学与系统科学研究院吕金虎等10位青年学者获得中科院青年科学家奖。榜样的力量是无穷的！为了鼓励国科大青年学子坚持走科研的道路，本刊策划了专题《国科大学子与青年科学家面对面》，并将陆续刊登10位青年科学家的科研人生故事以飧读者。
2009年，刘江进入北京基因组所工作。五年时间里，他已经在国际知名期刊《Cell》和《Cancer cell》上发表了三篇高水平文章。与众多同行相比，刘江课题组的论文数量并不多，但毋庸置疑，他们在国际表观遗传学的研究领域处于领先地位。
从团队成立至今，刘江只有两位毕业生，而他们分别获得了中科院“含金量”最高的院长特别奖和院长优秀奖。在不久前，刘江也获得了2014年度“中国科学院青年科学家奖”。他究竟是怎样的一位青年科学家？笔者走近了刘江的科研人生。
探索奥秘 坚持到底
走进刘江的办公室，墙壁上悬挂的一张显示受精过程的图片赫然在目，这是一张放大了的《Cell》杂志的封面，画面上鲜亮的红色给人以强烈的震撼，而偌大的卵细胞犹如一轮光芒四射的红日，被众多灵动的精子包围着。这是《Cell》杂志上发表的第一篇所有通讯作者和第一作者都是中国人的封面文章——2013年刘江课题组发表的《Sperm, but Not Oocyte, DNA Methylome Is Inherited by Zebrafish Early Embryos》一文。
作为遗传物质的载体，DNA可以稳定地从父母遗传到子代中去。但是一个受精卵细胞发育成一个包含多种不同细胞、组织和器官的复杂生命个体，这其中依然有许多未解之谜。自上世纪八十年代，表观遗传学的研究逐步开展，人们认识到DNA序列外的某些变化，如DNA甲基化，可以调控基因的表达和个体的表现。刘江课题组通过对斑马鱼的实验研究，发现精子的DNA甲基化图谱可以被遗传到子代中，并在胚胎早期发育中起重要作用。这是世界上首次通过实验证明了某些表观遗传信息也可以被完整地遗传，并颠覆了关于早期胚胎发育几乎全部由卵子决定的传统观点。
在这被誉为将“修改教科书的成果”的背后是刘江课题组艰辛的付出，研究过程并非一帆风顺。在研究工作开展初期，课题组曾经投入非常大的精力以及财力收集和测量精子、卵子的甲基化图谱，但最后得到的结果不能满足研究的需要，所有的投入和付出全部付诸东流。在这一重大打击下，刘江没有责怪学生们，更没有气馁，他斩钉截铁地告诉同学们：“做研究，即使遇到了很大的困难，我们都必须坚持到底。即使我们做的没别人快，研究结果被别人抢先发表了，我们也要坚持到底。”在他的鼓励下，课题组成员重整旗鼓，从头做起。《Cell》杂志上的这篇文章是刘江回国后发表的第一篇文章，这就意味着他回国后近四年时间里没有发表任何文章，这种压力可想而知！“刘老师承担着很大的压力，但是他从来不在我们面前表露，总是营造积极乐观的实验室氛围。”课题组的学生说道。
“做科研的关键在于你想做什么，你想解决什么样的问题。你所要解决的问题的高度，决定了你做科研成果的意义。”刘江说道，“我一直试图解决遗传学、发育学最根本的问题。”从小，刘江就特别崇拜爱因斯坦那种勇于挑战传统的精神，时至今日，刘江在探索遗传奥秘的道路上，仍不惧艰险，勇往直前。今年5月，《Cell》发表了刘江团队与南京大学黄行许团队的合作研究成果，揭示了哺乳动物中子代继承亲代DNA甲基化图谱的规律，更新了关于受精之后DNA甲基化图谱重新编程的传统认识。
从“差生”到青年科学家
“上小学时，我的学习成绩是倒数的。”刘江说自己在学业上“开窍得比较晚”，上了初中，成绩才慢慢变好。那时的刘江对课本的学习不大上心，可是他对《动物世界》却情有独钟，“《动物世界》让我觉得生命非常神奇，激发了我的好奇心。”生命是怎样产生的？生物界为什么如此丰富多彩？小小年纪的刘江对生命的本源产生了极大的兴趣，而这些问题也深深地烙进了他的脑海里。报考大学时，刘江毫不犹豫地填报了生物学专业。
在大学和研究生时代，随着学习的深入和见识的增长，刘江愈发地喜爱上了生物学的研究。在此期间，刘江还广泛地涉猎了文学、哲学、艺术领域的书籍，大部头的《资本论》他也从头读到尾。尽管这些看起来与科学没有直接的关系，可对刘江的思维方式产生了很大的影响，他说：“课本上的内容是基础，而课本以外的知识往往决定了一个人思想的方式。”他鼓励同学们要广泛阅读，不要拘泥于专业书籍。
2003年至2009年，刘江先后在美国密西根大学、耶鲁大学医学院、芝加哥大学等高校进行科研工作。“在国外，我最重要的收获是知道了什么是研究。研究是一个探索奥秘的过程，而且一定是好奇心驱动的。在国外，我换了一次科研方向；回国后，我又从肿瘤机制研究领域转变到表观遗传学领域。我认为做科研一定要做能解释自然奥秘的事情。”尽管刘江尝试过不同的研究领域，他目前所从事的表观遗传学研究也与他研究生、博士后期间开展的工作相距较远，但一旦认定目标后，无论有多大的困难，刘江都会把这件事有始有终地做完、做好、做精。
从美国回北京的第二个星期天早上，刘江骑自行车去找房子，花了一天的时间，当晚就签了买房协议，在北京安了家，这也是他人生一个新的起点。刘江对我国科研事业的发展非常有信心，他认为现在国内的科研条件与他读研究生时已经“不可同日而语”。他自豪地说：“我现在的实验室不比国外所在的实验室差。”
这一路走来，刘江说：“好奇心驱动了我做科研的整个过程。”在探索未知领域的研究过程中，实验结果与最初的假设大相径庭的情况时有发生，正是这些“意外”激发了他的好奇心，让他兴致盎然，精神抖擞地去寻找答案。出生在蓬莱的刘江，小时候常去海边玩耍嬉戏，而现在，站在这片知识海洋面前，刘江始终持有那份孩提时纯真、美好的好奇心，习惯做那个在海边拾贝壳的孩子。他说：“我特别想知道那些未知的事物，喜欢探索自然规律、生命和遗传的奥秘。在整个科研生涯里，我的每一步都是自己选择的。做科研，不仅要选对，而且要坚持到底。”
创造条件 鼓励创新
“在实验室里，我的一个重要的任务就是为学生们创造条件。我们进行研究的课题不会局限于实验室是否已经具有相关的实验条件或设备，只要是有意义的、需要做的研究，我们都会创造条件去实现。”刘江这样说道，更是这样做的。
刘江认为，做科研固然需要“天性”，但为学生“创造条件”，不断鼓励、激发他们的潜能，锻炼学生的科研思维和发现、分析和解决问题的能力也十分必要。选题时，刘江会让学生在多个研究课题中，选择自己感兴趣的一个来展开工作。“做科研，难免有竞争，我们不比任何人聪明，你一定要在思路上或方法上有突破，才能有新的发现。”在研究的过程中，他鼓励学生们去创新思路和方法。在实验室里，不管多珍贵的样品，刘江都鼓励学生大胆去尝试，告诉他们：“我允许你犯错。”团队建设之初，从事近一年的工作失败之后，刘江对学生们说：“我们必须继续做，既然交了学费，就不能白交。我允许你们失败，如果有责任，我承担。即使别人在我们前面做出了成果、发了文章，我们也不要放弃，也要做到底。”
刘江是个七岁男孩的爸爸，在实验室，他总是称呼学生为“孩子们”，关爱之情溢于言表，他对待这些“孩子们”也就像对自己的孩子一样。透过刘江办公室的玻璃，就可以望见学生们的办公桌，“孩子们”的日常生活他都能一目了然。如果某位学生在科研或者感情上受到挫折了，刘江总是乐意倾听他们的困惑，为他们解决各种问题。刘江课题组成员相互关爱，亲如一家，与他这位好家长有很大的关系。无论是对自己的孩子还是学生，刘江也特别注重培养他们的独立性。“现在许多孩子都缺乏独立性，凡事都指望别人为他们准备好。科研能力是要一点一滴累积的，然后逐渐解决重要的科学问题。”刘江认为挫折教育很有必要，从哪里跌倒就从哪里爬起来，他希望“孩子们”有承受失败的勇气。
研究生二年级的李从儒是跨专业来刘江课题组的，刚开始遇到的困难比别人要多一些，刘江就安排她坐在离自己的办公室较近的位置，方便她随时请教。去年李从儒花了三个月的时间做一项研究，但实验结果非常不理想。沮丧的她向刘江表达了自己的愧疚和歉意，这时刘江告诉她，失败是在所难免的，鼓励她不要气馁。听了老师的话，李从儒逐渐走出了实验失败的失落情绪。她说：“刘老师总是很认真、全身心地投入到科研中，愿意为之承受各种压力，担负任何责任。”当谈论起科研上的新发现、新想法时，刘江“眼睛里闪动着光”，那份激动和兴奋之情也深深感染了在场的学生。李从儒曾经对是否读研很纠结，但一年的实验室生活下来，目前已不是问题。她说，她已经决定读博了，因为她遇见了一位“好老师”。
刘江曾这样对学生说过，科学家有两个基本的义务：一个是要与科研同行互相帮助，不求回报；另一个则是要培养好“孩子们”。无论是科研还是生活上，刘江的一言一行都散发着正能量，潜移默化地影响和改变着身边的人。
——转自《国科大》（电子版） 2014年 第4期
