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彭长军:“院长特别奖”获得者的生物学科求索故事

  • 编者按:“中国科学院院长特别奖”是中国科学院对在学研究生的最高奖励。获此殊荣的研究生应学业优异,在学期间取得具有重要学术价值的科研成果,或在理论上有较重要的创新和发展,或在技术上有较大的突破并获得显著的经济效益和社会效益,或在其他方面作出重要贡献。2023年度,中国科学院共评选出“院长特别奖”80名。其中,中国科学院大学(以下简称“国科大”)学籍研究生60名。本期,一起走近国科大2021级动物学专业博士生彭长军(培养单位:中国科学院成都生物研究所),了解他在演化生物学的科研求索故事。

    彭长军,国科大2021级动物学专业博士生,出生于彩云之南、四季如春的“动植物王国”昆明。受父亲影响,他少时常游走山水间,观花草树木、鸟兽虫鱼,也因此对生命科学产生了浓厚的兴趣。

    就这样,一颗探寻自然奥秘、学习生命科学的种子,在彭长军心中悄然埋下。

    深入探索生物多样性丰富的西南地区,是彭长军所追求的目标。经过努力,他如愿进入国科大培养单位——中国科学院成都生物研究所,师从国科大博士生导师、中国科学院成都生物研究所研究员李家堂,研究蛇类演化。

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    彭长军

    兴趣始然

    读博期间,彭长军以全球蛇类为研究对象,通过比较基因组、转录组学、生物信息学、演化生物学和基因编辑等研究方法和手段,阐释蛇类起源及其特殊性状演化的遗传机制。

    蛇类虽看似恐怖,但其四肢缺失,身体延长,左右肺不对称发育,视、听觉退化等特殊表型,对研究脊椎动物演化与发育却有着非凡意义。

    “兴趣,永远是科学研究能够长期继续最为核心的基础,除此之外还有持之以恒、坚持不懈、脚踏实地的品格及活跃的思想。科学研究需要通过不断的文献阅读和积极、独立、批判的思考,在提出问题解决问题的过程中不断获取成就感。” 彭长军说道。

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    彭长军在观察蛇

    从兴趣到热爱,彭长军凭借着自身天赋与努力,读博期间取得了丰硕的科研成果,在Cell 、Science China life sciences Genome biology 、Cell reports 等期刊和杂志发表5篇研究论文。

    其中,研究团队以“Large-scale snake genome analyses provide insights into vertebrate development”为题发表于 Cell 封面,彭长军为共同第一作者(排名第一)。该研究率先启动了全球尺度下的蛇类大规模组学研究,构建了蛇类最有力的系统基因组学框架,阐明了蛇类的起源及其特殊表型如四肢缺失、肺不对称发育等表型特征背后的遗传机制。研究成果对理解脊椎动物演化历史具有重要意义,将推动动物演化生物学等相关学科的发展。该研究还得到Science News专题报道。

    充满挑战

    解决科学研究中提出的问题总是“摸着石头过河”,充满挑战。无论“干”实验还是“湿”实验,通宵达旦写代码、处理“bug”是常有的事情,这考验着彭长军的耐心和毅力。“虽然有时候是非常辛苦的,但对结果的期盼总会让人无法停下。”他在不断试错中,曲折前进。

    “大多数人不了解蛇类的生活习性,想要采集全部所需的研究样品,极具挑战性。这是课题组成员共同努力才完成了工作。大数据分析是另一个较为难以逾越的困难,很多分析方法并不适用于大数据,需要坚持不断地摸索、尝试、改进,才能最终战胜困难。” 彭长军说。

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    全基因组序列极大似然法重构的31物种(6个外群和25种蛇)系统基因组学框架

    在彭长军看来,“闭门造车”是行不通的,增强和同行之间的广泛交流是科学研究的重要组成部分。彭长军读博期间,经常参加各类学术大会、讲座和培训会等。“向领域内各个优秀学者学习借鉴,启迪思想,收获友谊,取得进步,这是‘社恐’的我硬着头皮一直做的事情。”说到这里,彭长军露出腼腆的微笑。

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    讨论数据

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    彭长军(中)和导师李家堂(右一)等在研究中

    劳逸结合

    作为比较“社恐”的人,彭长军喜欢制作美食让自己放松。滇菜和川菜系是其经常制作的菜肴。此外,热爱运动的他,也会通过打球、健身、爬山释放压力。闲暇时,他也会看电影、纪录片、时政新闻、社会热点等了解世界。“文武之道,一张一弛,这些活动让我紧张疲劳的神经得以放松,体会世界不一样的精彩。” 彭长军说。

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    彭长军在打篮球

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    彭长军在爬山

    “研究团队将推动从基础科学到应用基础科学的发展,更好地服务国家重大战略需求。”国科大博士生导师、中国科学院成都生物研究所研究员李家堂在接受媒体采访时表示,团队将聚焦开发玉米蛇 为模式动物,并开展演化发育生物学研究。同时,团队围绕蛇毒等重要遗传资源的挖掘和运用,为抗蛇毒血清及蛇毒衍生药物的研发提供科学支撑。

    未来,彭长军也将继续以脊椎动物演化及特殊性状形成机制为研究方向,开展更为深入系统的研究。以优秀科学家为榜样,立足于自身兴趣,继续探索生命奥秘。

    砥砺前行,筑梦远方。彭长军将在这片生机盎然的科研土地上,继续谱写他的精彩人生篇章。

    责编 : 贺静蕾