田敬东：描绘未来科技的“上帝之手”

◎ 本刊记者 韩 羽

众所周知，生物体的生、长、病、老、死等都与基因有关。但在1865年，奥地利人孟德尔揭示出遗传学的分离规律和自由组合规律，首次告诉世人基因的存在前，人类都普遍地认为世间万物的生死存亡掌握在神明、上帝的手中。相比之下，把持着万物生命规律的科学家，就仿佛有一双“上帝之手”。在他们手里，诞生出无数对人类社会产生深远影响的发明。而我国合成生物学专家，田敬东教授，也正用自己的双手描绘着未来科技的蓝图。

学成归来，将科技带回祖国

奥地利人孟德尔发现遗传规律的145年后，2010年，又有一双坚毅的目光，跨越美国大洋彼岸，聚焦在中国天津。而这双眼瞳的主人，就是致力于发展合成技术的田敬东教授。早年毕业于山东大学生化专业的田敬东，在素有“科学家摇篮”的美国留学时，就开始尝试研发高通量、低成本的合成基因技术，并取得业界的支持，曾经荣获美国哈特维基金会生物医学研究奖和美国贝克曼基金会杰出青年科学家奖。这次他成功入选中国科学院“百人计划”人才，作为天津海外高层次人才引进计划的一名科技精英，响应号召回国科研。

毕竟中美科技间的发展模式与起步阶段有所不同，但田敬东教授依然选择，返回熟悉的母亲怀抱，梦想在祖国大地上，用自己勤劳的双手和艰辛的汗水，种植浇灌出中国生物合成领域的独树一帜的科学之花。45年前，就在田敬东教授现在身处的中国科学院里，1965年，我国成功实现对世界上首个结晶牛胰岛素的人工合成，为人类认识生命、揭开世界奥秘迈出重大的一步。如今，担任中国科学院天津工业生物技术研究所研究员、合成基因组学实验室主任的田敬东，穿越半个世纪的光阴，接过前辈们手中的接力棒，继续在生化合成的科学征途上奔跑，越走越远，越爬越高。

田敬东慷慨地将自己在美国各大学院深造钻研积累的学识和经验运用在国内的生物合成技术研究上。田敬东领导的研发团队成功研发出利用DNA 芯片高通量、低成本的合成基因技术，研制出第一代自动化高通量基因合成仪，填补上世界自动化基因合成的空白。田敬东的发明创新，还荣幸登上《Nature》《Nature Biotechnology》《Trends in Biotechnology》等世界一流的科学杂志，为合成生物学的发展奠定了重要的技术基础。

上帝之手，帮人类开启未来

合成生物学是生物科学在21世纪伴随基因技术革命的深入而分支出现的新颖学科。而掌握这项高端技术的科学家，就仿佛拥有一双“上帝之手”，对生命体最基本的要素——DNA，进行科学的重新组合加工，并让它们服务人类的健康发展。从无到有，如同上帝造人，改变着世界。但由于高昂的科研成本和艰深的技术要求，而且研发需要的大部分核酸的碱基对数量，远远超过目前最先进的DNA合成仪能够组合的最长核酸链碱基对数量，因此合成生物这项“地球救星”的学科，在发展过程中受到极大的限制。睿智的田敬东教授，渴望提高人类对基因科技的掌握利用，一心扑在对合成生物技术的研究上。

任何一项科学研究都不会是轻松和简单的。达尔文用二十多年证明生物进化论，爱因斯坦耗尽一生在研究和完善相对论。目前，国际上基因合成仪的研发尚处于初级阶段。基因合成主要还是依靠落后的手工完成，成本昂贵，速度缓慢，远远不能满足迅猛发展的科技需要。田敬东和他领导的研究团队经过苦心钻研，终于成功开发出真正意义上的高通量自动基因仪。该仪器将寡核苷酸合成、扩增和基因组装等步骤集合到一块微流芯片上，大幅度地提高基因合成的通量，降低成本，而且合成时间由过去的几星期缩短到几天。 这项发明将在很大程度上取代目前常用的分子克隆技术，为生命科学在研究方法上带来一场全新的革命，对生物、医药、农业、能源、等领域，以及经济、社会和环境等方面产生巨大的推动和效益。

功成名就，依然任重道远

2011年5月，国家主席胡锦涛在考察天津时，也视察了田敬东所在的天津工业生物技术研究所。面对主席的关切询问，田敬东自信地介绍了高通量芯片基因合成技术的发展现状和前景，以及在科研和生产中的广泛应用。受到胡锦涛主席的赞扬。

党和国家领导人的认可与支持，让田敬东更加坚定进一步深入科研的决心，并积极投身到各种繁重的工作。仅仅在国内，他就又参与了两项国家基础科研项目“973计划”；承担了“DNA元件的合成和调控元件的表征与优化”等科研任务。他还领导研发出高效蛋白表达优化技术和配套工艺程序，实现产业化被用于提高各种合成蛋白的表达效率和产量。截止目前，田敬东教授已经在《Nature》《Nature Biotechnology》《PNAS》《Trends in Biotechnology》《Nature Protocols》等国际著名学术刊物上发表论文20余篇，并被引用达500次。每一个项目，每一篇论文，田敬东都是费尽心血完成的。

田敬东与时俱进的高通量基因合成技术，使得原本深受限制的生物合成技术有望获得更加长足的发展。尽管在高通基因合成技术的研发中，并不完全只是田敬东一人的付出，但如果没有像他这样在生物合成领域精益求精，关心祖国科研事业的海外专家，中国在高通量基因合成技术的研制上，要想取得成功，或许还要走很多弯路。尽管科学家在合成生物学方面的各项研究和实验依然处于初级阶段，田敬东教授在生物合成技术的科研征途还有很漫长的路要走，但相信在像田敬东这样耐得住寂寞、严谨踏实的科学家的坚持科研下，中国科技的前景无疑将十分广阔，人们未来的生活定将更加便利，更加美好。