海院师说（22）| 发现兴趣，坚持真我——王牧骅副教授
在拿到一个课题时要发挥对这个课题的“主人翁”精神，要把它当成是“我的课题”，而不是想着只是去充当一个老师助手的角色。在研究过程中遇到不懂的问题，要主动地寻找答案，这本身就是一种不断探寻不断学习的过程。
——王牧骅
王牧骅，男，副教授，博士生导师，现就职于海洋科学学院海洋生物养殖与环境研究团队。2014、2018年先后于美国亚利桑那大学、德国图宾根大学获得硕士、博士学位，2019年入职中山大学海洋科学学院。目前主要从事海洋生物基因组和表观基因组学研究。承担了多个国家级和省部级科研项目，包括国家自然科学基金和广东省自然科学基金等，以第一或共同第一作者在国际知名期刊发表多篇代表性论文。
近期，海洋科学学院新闻中心对王牧骅副老师进行了专访。
记者简称“记”，王牧骅老师简称“王”。
记：王老师您好！我们了解到您对于三刺鱼（Threespine stickleback）适应性进化的遗传基础进行了大量的研究，能否请您简要介绍这项研究的的研究目的、研究思路和已经取得的研究进展？
王：我现在主要研究的方向是三刺鱼适应性进化的遗传基础，所研究对象三刺鱼（Threespine stickleback, Gasterosteus aculeatus）广泛地分布在北纬30°以北太平洋和大西洋沿岸的不同水域。大约1万年前，由于冰川消融，海平面上升，海洋生三刺鱼进入到北半球各处新形成的淡水河流、湖泊中生活，并演化形成了大量在形态、行为和生活习性等方面迥异的淡水三刺鱼。三刺鱼地理分布广泛，形态多样性丰富，而且自然选择是其形态演化的关键因素。因此，三刺鱼是研究适应性进化的良好材料。
我通过系统生物学和比较基因组学分析，发现三刺鱼的起源中心在加拿大英属哥伦比亚地区，海洋生三刺鱼经由北美东海岸，跨越大西洋后进入北欧地区的海域。虽然在大部分河流和湖泊中只存在一种三刺鱼物种，但是，在加拿大英属哥伦比亚省的五个湖泊中，科学家发现了两种三刺鱼物种，湖沼三刺鱼（Limnetic stickleback）通常生活在湖泊的上层，而底栖三刺鱼（Benthic stickleback）主要生活在湖泊的底层。由于湖沼和底栖三刺鱼在体型、体长、体色、生活习性等多个性状上存在巨大差异，而且自然选择是这两个物种分化的主要原因，使其成为研究适应性进化的良好材料。科学家对这两个物种进行了详细的演化生物学和生态学研究。但是，对这两个物种适应性进化的遗传学研究仍然十分缺乏。
因此，我对采自于不同湖泊的湖沼和底栖三刺鱼适应性进化进行了群体基因组学分析，这项研究目前取得了这些进展：1）阐明了湖沼和底栖三刺鱼的详细演化历史；2）发现海洋三刺鱼携带的遗传变异是保证湖沼和底栖三刺鱼在适应性进化的基础；3）确定了基因表达调控是湖沼和底栖三刺鱼适应性进化的重要原因；4）并对湖沼和底栖三刺鱼适应性基因进行了详细的功能分析。这些研究阐明了三刺鱼的起源和历史迁移路线，对三刺鱼生物多样性进行全面的研究，为今后三刺鱼的生物多样性研究提供了理论基础。
记：那么对于三刺鱼，您还有做其他方面的研究吗？
王：近期我正在对基因调控在三刺鱼适应性进化中的作用进行研究。
由于适应性是生物在变化多样的环境中生存所需的基本能力，适应性进化（adaptive evolution）的遗传机制一直是进化生物学的一个主要研究方向。其中，基因编码区和调控区的序列变异在适应性进化中的相对贡献是进化生物学研究中一个有争议性的问题。由于理论和技术发展限制，早期的研究仅限于分析编码区序列变异在适应中的作用。通过分析在适应性形态变化中起关键性作用的基因（适应性基因）发现，编码区序列变异在多个物种的适应性进化中起关键性作用。这使得科学家认为编码区序列变异是适应性进化中个体形态演变的主要原因。然而，近年来对适应性基因的研究发现，由调控区序列变异导致的适应性形态变化在自然界中十分普遍。此外，表观遗传学研究发现基因表达调控在个体发育过程中起关键作用。所以，部分科学家认为调控区间序列变化在适应性进化中起更重要的作用。
增强子是调节基因表达的重要顺式调控元件。增强子活性状态具有组织和发育阶段特异性，并调节基因的时空表达。启动子是调节基因表达的重要顺式作用元件，蛋白编码基因的转录起始于转录起始复合体在基因启动子区的装配。转录起始复合体只能与处于活性状态启动子结合并启动基因的表达。因此，启动子的活性状态与基因表达水平正相关。基于此，我打算运用表观基因组学研究方法，对三刺鱼物种中活化启动子与活化增强子进行全基因组比较和分析，并结合群体基因组学的分析结果，确定活化启动子与活化增强子在三刺鱼演化过程中的作用，为明确基因编码区和调控区序列变异在适应性进化中的相对贡献提供现实证据。
记：我们了解到老师您最近对于冷泉区生物环境适应性的遗传学基础研究也很感兴趣，请问为什么要选择冷泉区的生物进行研究呢？
王：冷泉为海底之下天然气水合物分解后产生的一些流体组分在海底表面的溢出。冷泉的温度与海底周围温度基本一致，由于溢出的流体富含碳氢化合物、硫化氢和二氧化碳等组分，可给一些化能合成的微生物(细菌和古菌)提供丰富的养分。冷泉附近的微生物可将甲烷转化成碳酸氢离子及硫化氢。这个生化过程不仅支撑了一个别处没有的生物链，也造就了特殊的沉积岩石种类。所以冷泉活动处一般都是深海海底生命极度活跃的地方。冷泉生物是一个独特的群落，不同于海洋表面依靠光合作用生存的生物群，冷泉生物不依赖光合作用提供能量。
目前发现的冷泉动物物种超过210种，常见的有海绵、管状蠕虫、贻贝、蟹和虾等动物。与生活在浅海的动物不同，这些冷泉动物生活在低温、高压和黑暗的环境中，在长期的环境适应中进化出特殊的性状。以蟹为例，在淡水和浅海中生存的蟹类低温耐受性较低，无法在低温环境下生存，而冷泉蟹类则可适应低温环境。研究冷泉蟹类可以解析其低温适应性的遗传学基础，为蟹类育种提供理论支撑。此外，虽然同为“深海绿洲”，冷泉和热液环境中的动物在生理特性上有很大差异，管状蠕虫在热液环境中每年最快可以长0.8米，管体长度可以达到3米，被认为是地球上生长最快的动物之一。而生活在冷泉环境中的管状蠕虫相比之下生长的很缓慢，长到2米需要活到200岁，为世界上最“长寿”的生物之一。因此，冷泉是研究地球深部生物圈的窗口，是研究生物适应特殊环境的绝佳区域。本课题将运用基因组学研究方法，对冷泉区管状蠕虫、螠虫、蟹和虾等生物适应特殊环境的遗传学基础进行解析。
记：我们了解到老师您学习和研究的方向一直在调整，从本科时的园艺专业，硕士时的植物学专业，博士时的生物学专业，到博士后和如今所研究的海洋生物学方向，这期间，是什么促使您逐渐调整自己的专业方向呢？能否分享一下关于选择的故事或经验吗？
王：当我面临选择专业方向的时候，很大一部分都是根据自己的兴趣爱好而做出选择。从园艺到植物学，乃至走向研究生物学的道路，都是自己在慢慢的学习与了解中而做出的选择。在美国求学的期间，我接触到了基因组学，并对此产生了浓厚的兴趣，再加上发现鱼类的物种多样性使得鱼类成为研究基因组学的良好载体，这也是我能坚持把专业方向做下去的动力。此外，我所选择的研究课题同时运用到了计算机科学和生物学，交叉学科带来的乐趣更能激发我的潜能。有趣的是，我是从与他人的交谈中发现自己真正热爱这门学科的。给你们分享一个我在美国经历的小趣事，有一天早晨6点我朋友开车送我去机场，一路上我滔滔不绝地跟他分享我的研究成果，朋友听了却说“你不要再跟我讨论你所研究的内容，我已经够困了的，为了我们的人身安全，你还是别说了”。这时我才发现，我已经将我的研究课题当作一种享受、一种幸福，并且很希望把它分享给我的朋友家人。因此，如果想发现自己到底对什么感兴趣，可以询问一下朋友家人，回想你们日常所谈，真正的热爱是藏不住的。
记：您在科研工作中遇到过“瓶颈期”吗？又是怎么解决的呢？请您和同学们分享一下经验吧。
王：我在科研工作上也曾遇到过大大小小的难题。首先，大家在对于手中看似无法突破的问题，不要着急，应该沉下心来分析问题所在。只有静下心来，不着急和抱怨，才能在解决问题的过程中保持清晰的思路。大家可以尝试着和老师同学谈谈，这样可以让自己保持冷静，也可以在交谈中找到解决问题的思路。同时，我想强调文献阅读的重要性，静下心来多阅读，使自己对所研究学科有更多的了解，是解决难题最有效的方法。多看文献是很重要的，有些时候，我发现我遇到的“瓶颈”，其实是我对自己研究领域的了解不够深刻。此外，在文献中可能找不到直接解决问题的方法，但是可以从文献中找到前辈们的经验，扩大自己的知识领域，拓宽研究的思路，从而找到解决问题的办法。所以，我一直以来都保持着阅读文献的习惯，无论是学校工作繁忙还是家庭生活琐碎都没有让我停下拓展知识的脚步。进行科研工作的时候遇到瓶颈，有时也是一件好事，这是你在科研道路上成长的标志，所以遇到问题不要灰心，要相信自己一定能行。
记：我们了解到，您的硕士、博士和博士后阶段都是在国外开展的，如今回到国内工作，您觉得国内和国外的在海洋生物学研究方面有什么不同的地方呢？在国外的经历对您的学习和工作有哪些影响？
王：国内国外研究方面不同的地方主要有两点。一是在科研方面，北美主要以课题组的形式完成一个课题，在课题组中比较看重个人的能力。如果有大型科研项目，会集合多个学校里的课题组进行合作。国内的科研更加注重合作，大都是以团队的形式合作完成研究项目。两种科研工作的方式都有它的优点。二是在教学方面，国外注重培养学生做科研的独立性和展现自我的能力，导师只是科研上的伙伴，是让你的研究不要偏离方向的引路人。在课题研究上，国外大学的自由度更高，老师只是指导课题的选择，很多细节部分还是依靠学生自己的思维能力，比如设计课题实验就需要学生一定要有自己的想法。国内和国外在教学方法方面都在各自发展，无法评论哪种方法更好，很多时候是文化上的差异，导致了在科研方面采用不同的方式。我很高兴能看到，如今海洋科学学院院给了同学们更多展现自己科研成果的机会，比如开展大学生科研训练、举办学术报告和展板展示的比赛等等。同学们应该积极参与，锻炼自己的科研能力，也为自己储备更多的知识与技能。
记：可以谈谈您选择回国并加入中山大学海洋科学学院的原因吗？
王：首先，中山大学自由的学术科研氛围深深地吸引了我，在这里我能更好地研究自己感兴趣的课题，还能结识一批优秀的工作伙伴。其次，海洋科学学院非常重视对青年教师的培养，无论是设备、技术还是研究资金方面都给予了最大限度的支持，在这里我能得到更大的成长。
记：了解到老师您目前负责“渔业海洋学”这门课程的讲授工作，同学们都反映您讲课时课堂氛围良好、与同学交流热烈，颇受同学们欢迎，关于授课的方式方法，您有什么心得体会或者经验可以分享给其他老师吗？
王：很高兴能听到大家对我讲授的课程感兴趣。我只是细心地备课，认真地对待每一堂课。我认为，认真地进行教学工作，是老师的第一要务。我求学生涯遇到了很多好老师，他们给了我很大的帮助，所以我希望我也能成为一个好老师，帮助更多的学生。一个好的老师不仅仅只是向学生传授知识，有时候会改变学生对一门学科的看法。我读大学本科的时候，曾经有一门课的老师讲课比较枯燥，让我对这门课提不起兴趣，没有认真的去学，最后不但成绩不好，甚至动摇了对自己学习能力的信心。然而，我在美国读硕士时重新修习了这门课，在英语听力不熟练的情况下，那位老师生动有趣的讲解让我重新对这门课产生了兴趣。不同老师教授下，同样一门课可以十分晦涩难懂，也可以如此生动形象。所以，我非常希望通过我在教学中的努力能帮助更多的同学。
记：在授课过程中，相信您和同学们也开展了深入的沟通和交流，关于学习和生活以及时间管理等方面，您有什么意见和建议可以和同学们分享吗？
王：当我在美国芝加哥大学做交换生的时候，会时常看到芝大的本科生在食堂站着吃快餐以节省时间投入学习。美国许多高校的图书馆都是全天候开放，凌晨两点的自习室仍是座无虚席。我一直很赞同“一分耕耘一分收获”的观点，芝大为什么会培养出那么多优秀的人才，是因为他们的学生付出了比常人更多的努力。每天我们所能支配的时间只有24小时，24小时内我们要完成自己学习和工作上的任务，靠的是我们自己挤时间。我们眼中的学霸没有哪个是可以随随便便成功的，他们都是比你付出更多学习时间的人，因此我们要相信付出的汗水终究会有收获。
记：大学生科研训练是我们学院非常重视的一项育人工作，您认为本科生参加科研项目应该侧重于学习哪些内容？
王：我们学院组织大学生科研训练是非常好的选择。科研和学习是相辅相成、不可分割的。学习是需要动力的，而科研就是这必不可少的动力。虽然我们每天坐在教室里听课，但还是会发现自己与课本上的知识存在很大的距离；但当你做科研遇到问题主动去寻找答案的时候，会更好地理解老师所讲过的某个相关知识点，这就是理论和实践的结合，这非常有利于同学们对学过的知识加深记忆和理解。我想要和同学们说的是，在拿到一个课题时要发挥对这个课题的“主人翁”精神，要把它当成是“我的课题”，而不是想着只是去充当一个老师助手的角色。在研究过程中遇到不懂的问题，要主动地寻找答案，这本身就是一种不断探寻、不断学习的过程。这也是我们为什么身为老师既要做好教学工作也要兼顾科研工作的原因，只有通过做科研，不断求索，才能了解前沿的科学技术并且反馈给学生。同时，参与科研能锻炼我们的逻辑思维能力，培养我们在工作中的条理性，以后即便不从事科研工作，之前的科研训练也能让自己在今后的工作中受益匪浅。
记：许多同学现在也面临着各种各样的选择，例如在国内还是国外深造就是一个非常困扰大家的问题，了解到老师您有着丰富的学习工作经历，可以和大家谈谈您的看法吗？
王：同学们选择到国外留学最大的好处莫过于可以锻炼个人的独立性。回想起自己过去10年的经历，求学路上也并非一帆风顺的，在国外也面临着学习和生活上的种种困难。在生活上，离开自己生长了20多年的土地去到异乡，必然会面临着气候，饮食等不习惯的烦恼。在学习上，也将面临着国内国外教学方式差异而带来的迷惑。倘若选择留在国内深造，可以有自己熟悉的生长环境，能更加快速地进入自己的科研工作。近年来，我国在科研方面发展迅速，很多领域已经处于世界领先水平，所以不必要过分追求到国外去深造，建议大家还是要看清自己的需求，选择适合自己的深造方式才是最重要的。
记：近段时间，大二的同学正面临着专业分流的选择，听了周围老师和学长学姐的意见之后，还是不知道哪个专业方向才是适合自己的。老师您作为过来人，有什么建议能给大家分享一下吗？
王：说到这个，我还是想跟同学们说，要根据自己的兴趣所在，选择适合自己的专业方向，最后才会在学术科研的道路上走得更远。对于如何找到自己的兴趣，不妨参考前面我所讲过的那个故事。如果你发现自己在上某一门专业课时会不由自主地被吸引，下课的时候喜欢跟任课老师讨论问题，这说明你有可能对这个方向产生了兴趣。就像当我真正接触到自己喜爱的生物学的时候，才发现原来在兴趣面前，那些学习工作上遇到的困难不值一提。同学们也是一样的，选择自己感兴趣的专业方向，才能不断的找到学习和工作中的乐趣，让自己走得更远。
采访后记：非常感谢王牧骅老师的支持，王老师的幽默风趣给我们留下了深刻的印象。王老师丰富的学习经历和对科研工作的热情，让我们受益匪浅。在采访的过程中，王老师多次强调了对研究的工作要保有最大的兴趣，我们可以感受到他对科研工作的热爱和激情。王老师讲诉了许多自己经历过的或者看到的故事，真诚地给了同学们许多实用的建议，让我们深切感受到王老师对同学们的期盼和希望。在此也祝愿王老师能在中山大学海洋科学学院这个大平台上，在自己的科研道路上再创佳绩，桃李满天下。
文字：张延、李文婧
图片：王牧骅、钟琪琪
