文｜《中國科學(xué)報(bào)》記者張晴丹
讀博的時(shí)候，張超就發(fā)表過不錯的文章，但從未有哪一次和這次一樣如此不順。他遭遇了一位“奇葩”審稿人。
這項(xiàng)投給Science的研究成果，由張超所在的丹麥哥本哈根大學(xué)課題組與美國加州大學(xué)圣迭戈分校課題組合作完成。他們開發(fā)出一款對整個基因組進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析的新工具“CASTER”。
本是里程碑式的發(fā)現(xiàn)，卻經(jīng)歷了從第一次投稿到接收的14個月漫長等待。光是第一次審稿就用了5個月，其中一位審稿人拖著遲遲未提交審稿意見。他每一次的回復(fù)都是“我正在積極寫審稿意見”。5個月后，張超收到了來自這位“神秘嘉賓”的長達(dá)14頁的審稿意見。
好事多磨，14頁的“攔路虎”反倒成為了這篇文章能發(fā)表的轉(zhuǎn)機(jī)。張超與合作者根據(jù)這14頁意見，重新詳盡地修改了論文，最終的文章重投后，獲得了審稿人的好評。北京時(shí)間1月24日凌晨兩點(diǎn)，這篇研究論文發(fā)表在Science上。
張超受訪者供圖
里程碑式的新工具
隨著技術(shù)手段的進(jìn)步，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了全基因組時(shí)代。
但目前傳統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)育樹（進(jìn)化樹）算法還面臨一些問題。以人類為例，人類的基因組大約是3GB，如果基于全基因組建立一個哺乳動物的系統(tǒng)發(fā)育樹，就需要處理成百上千個像人類這么大的基因組，其數(shù)據(jù)規(guī)模能達(dá)到TB級別。而傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)階段仍然缺乏高效利用大規(guī)模數(shù)據(jù)的技術(shù)手段。
早在加州大學(xué)圣迭戈分校讀博時(shí)，張超就萌生了開發(fā)一個類似工具的想法。雖然當(dāng)時(shí)的博導(dǎo)Siavash Mirarab很贊同這個觀點(diǎn)，但由于彼時(shí)的張超相關(guān)專業(yè)知識儲備不夠，時(shí)機(jī)并不成熟，這個想法暫且擱置了。他轉(zhuǎn)而去開發(fā)其他工具。
時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間三年過去了，臨近博士畢業(yè)的張超有些不甘心。“有這么一個好想法，我不想埋沒它。在畢業(yè)前一個月，我和導(dǎo)師臨時(shí)決定開發(fā)這個項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)我正在寫畢業(yè)論文，其他章節(jié)皆已完成，我很‘沖動’地把這個工具的理論部分放到了新的章節(jié)里。”張超在接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說。
由于這次“任性”，打亂了原本的畢業(yè)流程，導(dǎo)致終稿畢業(yè)論文在答辯前一周才交給評委老師。“給評委老師添了很多麻煩，也讓我的父母因此擔(dān)心我畢不了業(yè)。那段時(shí)間我就跟打了雞血一樣，每天除了睡覺，就是寫論文寫代碼。合租室友王源照顧了我整整一個月的日常生活。”
寫代碼只是萬里長征的第一步，后續(xù)還有更多東西需要完善，比如性能的測試、應(yīng)用的范例以及論文的寫作。已經(jīng)博士畢業(yè)，即將入職博士后，張超利用兩者間的窗口期，在一個月內(nèi)整出了一篇“乞丐版”論文。
就是這篇“乞丐版”論文，得到了當(dāng)時(shí)剛剛當(dāng)選美國科學(xué)院院士的博士后導(dǎo)師Rasmus Nielsen的贊許。他讓張超暫停或延緩所承擔(dān)的博士后相關(guān)工作，全心全意專注于這篇論文的后續(xù)工作。
系統(tǒng)發(fā)育樹算法涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)等多個學(xué)科交叉，張超在與合作者的共同努力下，成功開發(fā)出名為“CASTER”的新工具。CASTER可為生物學(xué)家提供一種比主流方法更具可擴(kuò)展性的全基因組系統(tǒng)發(fā)育分析方法。鑒于活體和已滅絕物種的基因組測序數(shù)量呈爆炸性增長，這一點(diǎn)尤為重要。所有這些基因組都可以通過系統(tǒng)發(fā)育分析進(jìn)行比較研究。CASTER可提供可解釋的結(jié)果，幫助生物學(xué)家不僅了解物種關(guān)系，而且了解整個基因組的進(jìn)化歷史。
“在使用復(fù)雜模型的同時(shí)分析所有基因組位置似乎遙不可及。令人興奮的是，我們現(xiàn)在可以利用廣泛可用的計(jì)算資源，使用跨物種對齊的每個堿基對進(jìn)行真正的全基因組分析。這是一次里程碑式的發(fā)現(xiàn)。”加州大學(xué)圣迭戈分校電子工程系教授Siavash Mirarab說。
最重要的人生導(dǎo)師
一個好的啟蒙老師可以影響一個人的一生。張超就遇到了科研生涯里最重要的人生導(dǎo)師。
在出國留學(xué)之前，張超參加過很多數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的競賽，還停留在“小鎮(zhèn)做題家”階段。“在申請大學(xué)的時(shí)候，我就想找一個生物技術(shù)和計(jì)算機(jī)專業(yè)都很強(qiáng)的學(xué)校，因?yàn)槲蚁氚堰@兩者結(jié)合起來。于是我就來到了加州大學(xué)圣迭戈分校，機(jī)緣巧合下選擇了生物信息學(xué)這個方向。”
當(dāng)時(shí)給他上課的一位老師Pavel Pevzner（研究方向是基因組組裝）有一句格言，直接改變了張超的科研軌跡。Pavel Pevzner說：“生物信息學(xué)算法的重要之處，其實(shí)不在于一個算法的開發(fā)，而在于你如何將一個生物問題闡述成一個計(jì)算問題。”
“這對我來說影響很大，讓我從一個‘競賽做題家’類型的人蛻變成為從事生物信息學(xué)方向研究的科研人員。這是我一點(diǎn)點(diǎn)向?qū)Ｗ⒖茖W(xué)問題轉(zhuǎn)變的起點(diǎn)，讓我學(xué)會了如何將一個生物問題闡釋成一個可以解決的計(jì)算問題。”張超表示。
Pavel Pevzner的啟蒙教育奠定了張超的科研之基。“雖然我也不能確定我到底適不適合做科研，但以科研為導(dǎo)向的算法開發(fā)是我熱愛的東西。每次在做算法開發(fā)的時(shí)候，就有一種很巧妙的思維訓(xùn)練的感覺。我希望它是我一生的事業(yè)。”
這篇Science文章的發(fā)表，給了張超很大的鼓勵，這么多年的堅(jiān)持終于畫上了圓滿的句號。“當(dāng)?shù)弥恼驴梢园l(fā)表的時(shí)候，我正準(zhǔn)備回國休假，老板對我說‘恭喜你，這時(shí)候你可以開香檳了’，我立馬在淘寶上下單了一瓶香檳，回國的時(shí)候正好與家人一起慶祝。歷經(jīng)整整14個月挺不容易，也算是對自己的一種認(rèn)可吧。
50%的博士生看過心理醫(yī)生
Nature曾經(jīng)有一項(xiàng)調(diào)查表明，大約四分之三的博士生承受著超出平均水平的壓力，很多博士生存在心理問題。
在14個月的漫長煎熬中，張超也承受著巨大的心理壓力。“我們學(xué)校有一句流傳的名言——‘有50%的博士生看過心理醫(yī)生，另外50%應(yīng)該看心理醫(yī)生卻沒有看’。”
“博士生多多少少都會因?yàn)榭蒲袎毫蛘弋厴I(yè)的壓力有過一段至暗時(shí)刻，因?yàn)樽x博本身就是一次賭博。能不能出成績，其實(shí)自己也不知道，就像瞎子過河一樣。”張超表示，但人總要學(xué)會建立能渡過難關(guān)的底氣與自信。
有時(shí)候，適當(dāng)?shù)仃P(guān)閉“眼睛”“耳朵”也不失為一種好方法。“有段時(shí)間，我完全專注于自己的領(lǐng)域。除了自己的工作以外，并沒接觸更多的同行或者同一屆的其他小伙伴。讓自己處于比較封閉的環(huán)境里，不再關(guān)心其他任何事情，反而效率很高，事半功倍，還不會內(nèi)耗。”
現(xiàn)在，張超已經(jīng)到哥本哈根大學(xué)任教，他希望自己的學(xué)生同樣基于興趣驅(qū)動來做科研。“做科研是‘師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個人’，我會盡可能地為學(xué)生創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境和自由發(fā)展的氛圍，但學(xué)生自己得在我提供的思路上尋找靈感，并堅(jiān)持投入。”張超說。
參考鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk9688
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