2007年,一項重大科學發現,引起國內外媒體爭相報導,這一科學發現人鄧子新就是十堰人。那麼這項發現是如何誕生的呢?
鄧子新,十堰房縣人,著名微生物學家、中國科學院院士,第三世界科學院院士、上海交大生命科技學院院長、武漢大學藥學院院長。
1957年,鄧子新出生在房縣城關鎮小西關一個農家,在那個階級鬥爭為綱的年代,因為家庭出身問題,儘管是家裡5姊妹中的老么,年少的鄧子新還是吃盡了苦。
打眼放炮,開山修路,這些鄧子新都會。從十一二歲開始,他每個星期都要挑磚,上山砍柴,賺一點零花錢,用來補貼一點家用。
為讓孩子們有出息,父母想辦法讓姊妹幾個念書,讀到高中畢業,鄧子新回到家繼續勞動。
鄧子新說,他家庭出身不好,那時候工作規定,基本工作日是30個,如果完不成,就會扣工分。
鄧子新打小語文就好,為改變命運,鄧子新發揮出他的特長,邊勞動邊寫東西,幹起了「土記者」。
這些付出沒能讓鄧子新等到招工、提幹機會,但卻讓他在後來獲得了始料未及的更大收益。
1977年,中國恢復高考。
鄧子新:很想考上,但又不敢奢望。高考還有兩個月,我每天還要幹活,只能晚上在煤油燈下複習一下。高考的前一天我還在山上打眼放炮,第二天我是帶著一身泥進的考場。
即便這樣,鄧子新還是成了六個大隊裡唯一被錄取的考生。
填報志願時,看到文科專業學校不多,以文見長的鄧子新報了華中農業大學,他倍加珍惜來之不易的讀大學機會。
鄧子新:我上大學不要家裡接濟一分錢的,我有20塊錢的助學金,雙甲助學金,以後到了假期的時候我就跑到十堰木材公司搬木頭上火車,一搬一整天,幾百斤木頭我都是用肩旁扛。
大學畢業,鄧子新留校任教,後被公派到到英國學習,科研能力出色的他碩士沒畢業,就被英國導師資助直接攻讀博士學位。1987年做博士後期間,鄧子新在試驗中注意到,在同一塊電泳凝膠上,一些細菌的DNA發生了降解而另一些則不降解。
對這個現象在很多文獻中都有一個同樣的解釋,即認為是人工操作中不小心汙染了核酸酶。但鄧子新發現,在同樣的操作方法和實驗條件下,不同生物來源的DNA降解特性完全相反,他大膽假設,這應該是由不同生物自身的遺傳特性決定的。所以要找到這種DNA降解背後的東西、邏輯和遺傳。
1988年,鄧子新婉拒了導師的挽留,帶著疑問,毅然回到華中農業大學繼續他的研究。90年代中期,鄧子新覺得研究的現象可能與原有的5種元素之外的第六元素硫有關,他決定進行求證。
鄧子新:你說DNA上面碳氫氧氮磷,你說是多一種元素,有人說你是瞎掰,別人不相信,因為別人認為這些基本的共識基本的知識已經,你要否定這種共識,人家可能認為你說為了申請基金啊,要錢啊等等。
項目得不到共識,遭遇懷疑,經費緊張,鄧子新困難重重。
鄧子新偶爾會感到非常沮喪,但他說,雖然有一百個一千個理由放棄,但只要堅信這個發現和現象背後的科學依據,是割捨不掉的。
上海交大生命科技學院 副研究員 博士 梁晶丹:我是2003年的鄧老師的博士生,入學以後就接手了DNA硫修飾的課題。剛進實驗室的時候師兄師姐就告誡說,這是一潭渾水,不要趟這個渾水,這個課題沒有人能畢業,你可見這個課題的難度和挑戰性。
上海交大生命科學院 副教授 博士 汪志軍:無論這個前面的困難有多難,在他面前都別指望他會退回來。
經費緊張,鄧子新就設法把抗生素方面的科研經費借用過來。一些實驗試劑只有北京有,火車票緊張時,鄧子新就站20幾個小時去買回來。
有些試劑對溫度很敏感,那時候冰箱都是很稀奇的東西,鄧子新在上海、北京買到了驗試劑,還要跟列車員商量,能不能放到冰箱裡。
有些實驗,國內無法做,鄧子新就充分利用與英國導師的良好關係,跑到英國去。所以平時就把很多實驗集攢到那裡,設計好了過去加緊做三個月然後回來。
功夫不負有心人,1997年,鄧子新拿到DNA上存在硫修飾的證據, 但還沒有遺傳學等方面的最終證據,難以服眾。但實質性進展給了鄧子新信心。
2000年,鄧子新從武漢來到上海,並組建了微生物遺傳學團隊。2004年,鄧子新在實驗中證實了細菌DNA分子中硫元素的存在,但硫元素具體在什麼位置摻入仍需做最終闡明。而最後結果的取得充滿了戲劇性。
鄧子新:那一次實際就是學生實驗室用的緩衝液沒有了,但他又等不及,所以他就換了一種緩衝液,而這種緩衝液裡面的成分的話,它又沒有完全把DNA的骨架降解,就留下了一些二核苷酸,這個二核苷酸就意味著它留下了骨架,所以這骨架分析才發現骨架裡面有硫元素。有時間偶然性看似偶然,實際上必然都在偶然之中。
2005年,鄧子新的《DNA大分子上一種新的硫修飾》論文發表,當年被評為中國高校十大科技進展。
這一年,鄧子新成為中國科學院院士。
2007年,幾個專業期刊又連續報導了DNA硫修飾研究的相關論文。
2007年11月發表的是關於化學本質的論文,真正揭開了硫修飾的面紗。
至此,20年的不懈探索,鄧子新和他的團隊把不能變為可能,一個新的科學發現正式誕生,這一研究成果也進入國際視野。
鄧子新:有這個發現以後你有個非常滿足感,這就是你的回報,你前面的一切挫折一切彎路都覺得值得了,你如釋重負,你覺得作為一個科學家這個時候是最激動的時候。
DNA硫修飾的發現,打開了自然生物的一個嶄新領域。豐富了今天分子生物學的基本內容,在這一發現基礎上,這幾年鄧子新和團隊又有了新的進展。
鄧子新:那麼我麼現在已經初步發現這類細胞的生長,對外界的不良反應一種抵抗,就是作為細胞防衛機制,抗氧化,抗酸呀,抗鹼呀,抗壓力呀,這樣一種細胞的正常反應,它有重大作用,所以呢今後可能對健康產生很多關係,對我們利用這樣的機制,製造出一些抗抑性的生物,能夠抵抗自然界更惡劣的環境 可能有重要意義。
回顧數十年的科研經歷,鄧子新總結:發現的意義在於關注不尋常的異常,創新的真諦在於不唯理的堅持真理。而這當中,不怕苦的執著精神必不可少。作為一個科學家,沒有一個沉下心憋得住氣坐得住冷板凳這種精神的話,就不要寄望科學上有什麼新的發展。
開闢了新領域,如何保持在這個基礎研究領域的領先地位,為應用創造機會,鄧子新一如既往殫精竭慮,帶好團隊是其中重要工作。他把自己堅韌不拔的品質、嚴謹謙虛的作風傳給了學生。
現在鄧子新的很多學生都已經帶出了碩士、博士。也有許多在科研應用上做出巨大貢獻。
鄧子新:我的劉天罡教授他帶的團隊做了顛覆了80多年的維生素E的合成工藝,在湖北創造多的價值一年差不多就是20億,而且後面的話還可以持續的創造這麼大的價值,他們成就可能比我還要大,那麼他們就是我的驕傲。
獨領學界風騷,鄧子新把取得的成就歸根於家鄉沃土的滋養。一方熱土養育一方人,鄧子新時刻牢記家鄉的培育,他說家鄉是他成長、成才、成功的基石。
對於家鄉的熱愛,鄧子新溢於言表。
鄧子新:我每次回去就感覺一個全新的世界,以後也是養生的好地方,總希望自己能多發一份光,來回報這個社會,老回報那裡的父老鄉親。