为庆祝华大成立24周年，并纪念薛定谔发表“生命是什么”系列演讲80周年、DNA双螺旋结构发现70周年、人类基因组完成图完成20周年，特设【生命天书：无尽的探索】专栏。本期分享者：华大生命科学研究院合成生物学首席科学家沈玥
问：请您分享一下与生命科学领域结缘的故事。
沈玥：我读高中的时候，受生物老师的启发，觉得生物非常有意思，所以就把生物选为专业课方向，并在高考志愿填报生物工程专业，以此规划后面学习发展的方向。
那时候人类基因组计划已经写进教科书里了。当时完全不会想到自己以后竟然有机会可以和参与人类基因组计划的科学家面对面地学习和工作。这是一种非常有意思、很奇妙的感受。
问：您是因为什么契机开始从事合成生物学领域研究的？
沈玥：2010年加入华大后，我了解到在合成生物学领域有科学家实现了从头再造一个原核生命，在和文献研讨小组交流的过程中，我逐渐对这个新的领域产生了兴趣。同年，华大集团联合创始人杨焕明院士邀请了合成生物学领域比较活跃的一位科学家——美国斯坦福大学教授德鲁·恩迪（Drew Endy）来华大做了一场演讲。在交流的过程中，他说，华大做了这么多基因的解读，掌握大量资源和信息，为什么不做合成生物学方向的尝试？这给了我们很大的信心。
于是，华大从原来“读”生命开始尝试“写”生命。这对当时刚加入华大的年轻人来说，是一个全新的发展方向。我也由此开启了合成生物学领域的探索与实践。
问：华大从2010年开始进入合成生物学领域，到参与六国协作项目——人工合成酵母基因组计划（Sc2.0 Project）并发表专刊，现在在工具方面也有突破，可以讲一下其中的故事吗？
沈玥：2010年底，人工合成酵母基因组计划的发起人杰夫·伯克（Jef Boeke）教授向我们介绍这个大科学项目。当时合成生物学还处于非常早期的阶段，杨焕明院士等几位创始人判断，未来合成生物学的终极目标就是从基因组层面对整个生命系统进行重构。所以当下就决定，一定要深度参与这个项目。在项目开展的过程中，华大几位创始人所秉承的人类基因组计划精神和范式，也不断得到延伸和传承。
期间，当我们发现已有的DNA合成技术无法支撑这么大的工作体量的时候，华大集团联合创始人、董事长汪建老师提出“写”也需要有自己的工具。于是，我们便开始围绕底层工具进行布局。
当2017年人工合成酵母基因组计划研究成果以专辑形式在《科学》杂志发表时，我们已经在探讨如何通过工具变革，支撑更多、更大体量的染色体设计和合成工作。通过快速组织团队进行攻关，我们在2018年把第一台原型机做了出来，再到今天，华大已经具备了全国最大体量的合成能力。
问：从投身合成生物学领域，到第一篇文章发表，经历了多长时间？
沈玥：总共用了7年时间，中间没有产出，不管是团队还是个人，面临的压力都是很大的。但现在觉得，前7年对于我们来说，不仅是一种经验的积累，也是对意志的磨砺。因为一旦坚持下来，参与其中的这些人感受是很不一样的，每一项工作背后也都有很多的沉淀。坚持这件事情本身，就筛掉了很多人。
问：华大员工的平均年龄约为30.5岁，包括您在内的华大青年科学家也都有非常多好的成果产出。您认为，除了自己本身的努力之外，华大为青年人才的成长营造了什么样的环境？
沈玥：这可能就是华大很独特的一种文化气质。对于很多前沿方向，华大愿意给年轻人一片空间，让你去成长、去探索。可能华大的育人模式就像是比较开明的家长，愿意承担试错的成本。
我记得华大生命科学研究院徐讯院长讲过，如果青年科学家没有经历过挫折，那是一个不完整的成长经历。这种对年轻人的包容性，在华大是非常明显的。
问：如果有一种精神叫“华大精神”，您觉得它的内核是什么？
沈玥：我觉得是好奇心加坚持。最初，我们的几位创始人参与人类基因组计划，尝试对生命密码进行解析，并不断追求技术的进步，探索生命底层的规律，这就是一种好奇心，是对技术极限的好奇心和对生命科学发展的好奇心。而能够实践这些好奇心，靠的是坚持，即便外部有不同的声音也依然能够坚持下来，从而形成了一种范式，走出了一条不一样的路。
问：有人说生命是一本天书，您认可吗？您认为现在我们对生命天书的探索到了什么样的阶段？
沈玥：它不见得只是一本书，可能有好几个系列。如果说改写生命也是探索生命的一种方式，那么我们现在只是在“读”的方向上取得很多突破，而在“写”的方向上还有很多事情可以做。
也许相比80年前，我们对于很多生命现象有了更为全局的认知。但我相信，这种认知距离我们真正全面掌握生命的形态还非常遥远，对生命的探索一定是无穷无尽的。
问：合成生物学目前比较具有代表性的应用是什么？
沈玥：合成生物学的重要潜力之一，就是在基因解析的基础上，能够极大缩短药物研发的周期。以新冠为例，合成生物学能够将解析结果快速转化成疫苗，让大家从原来的“防”变成主动的自我保护。
此外，合成生物学确实在很多前沿方向上能够体现其颠覆性，比如DNA存储，可以说是非常有代表性的下游潜在应用。
问：关于下一步的研究工作，您有什么计划？
沈玥：从开始接触合成生物学到今天，13年时间里，我已经树立了自己的一些技术标签，形成了对这个领域发展的认知。这是一个既充满挑战，但又非常有希望的方向。今年，我们定了一个小目标，希望在一年内完成人工合成酵母基因组计划3.0，围绕合成酵母的某些功能，去做一个大胆的改变。
问：对于未来进入生命科学领域的年轻人，想跟他们说什么？
沈玥：现在进入到生命科学领域，应该说是更加恰逢其时了。因为今天无论是测序还是合成技术都更可及了，大家有更多的空间和自由度去探索。
希望更多的年轻人能够在已有的技术平台基础上，将自己的好奇心激发出来。同时，如果想做出一些不一样的东西，需要有坚持的精神，要敢于接受挑战、承担挫折，尝试在失败里找到激发起来的力量。
