這幾天我的朋友圈被一篇Nature文章刷屏了,仔細(xì)一看原來(lái)是我的博士導(dǎo)師之一,陳之端老師課題組發(fā)表的。今天,有幸邀請(qǐng)到共同第一作者孫苗,也是我的師弟,“八卦”一下這篇文章背后的故事。
孫苗,中科院植物所博士畢業(yè),現(xiàn)在美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)自然歷史博物館從事開(kāi)花植物系統(tǒng)發(fā)育和多樣化研究;合作導(dǎo)師是美國(guó)著名的雙院士夫婦,Doug Soltis和Pam Soltis教授。孫苗擅長(zhǎng)植物分類(lèi)和大數(shù)據(jù)處理,尤其擅長(zhǎng)使用Unix Shell與R進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析處理。
我和孫苗一人一小瓶啤酒,隔著屏幕干杯,開(kāi)始了今天的專(zhuān)訪(fǎng)。
寧:師弟,首先恭喜你們的文章受邀發(fā)表在最新一期的Nature期刊上,對(duì)中國(guó)生物多樣性的保護(hù)將有重大的指導(dǎo)意義,也為中國(guó)植物科學(xué)研究打了一劑強(qiáng)心針??梢院?jiǎn)單介紹一下這篇文章的主要發(fā)現(xiàn)和意義嗎?這個(gè)發(fā)現(xiàn)是否改變了我們以前的認(rèn)識(shí)呢?
苗:中國(guó)有近3萬(wàn)種維管植物,約占全世界的10%,是生物多樣性十分豐富的國(guó)家之一。而且我們國(guó)家的地勢(shì)地貌復(fù)雜多樣,尤其是由于青藏高原隆起形成了新的生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)。很多植物學(xué)大家,比如吳征鎰(2008年中國(guó)國(guó)家最高科學(xué)獎(jiǎng)獲得者)和路安民先生一直都在探討哪些地區(qū)是生物多樣性的“搖籃”(孕育新物種的地區(qū)),哪些地區(qū)是生物多樣性的“博物館”(保存古老物種的地區(qū))。但以前苦于缺乏大尺度的基因數(shù)據(jù),不能得到肯定的結(jié)論。我們這篇文章通過(guò)重建中國(guó)開(kāi)花植物的親緣關(guān)系和分化時(shí)間,結(jié)合物種分布數(shù)據(jù),揭示了中國(guó)開(kāi)花植物生物多樣性形成的時(shí)空格局。我們發(fā)現(xiàn)中國(guó)東部地區(qū)是“博物館”,物種多樣性程度高且親緣關(guān)系較離散,也就是遺傳多樣性高;西部地區(qū)是“搖籃”,雖然物種多樣性程度高但遺傳多樣性相對(duì)較低。這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)中國(guó)物種多樣性的保護(hù)十分重要,因?yàn)槲覀儑?guó)家現(xiàn)在很多自然保護(hù)區(qū)大都在西部地區(qū),因?yàn)槟抢锶藷熛∩?,容易建?而東部地區(qū)的自然保護(hù)區(qū)大都比較稀疏、分散,因?yàn)槿丝诒容^密集。所以我們?cè)谖闹薪ㄗh在中國(guó)東部(廣東、廣西、貴州和海南)建立跨省區(qū)的自然保護(hù)區(qū)和國(guó)家公園,從而更加系統(tǒng)地保護(hù)該區(qū)域較高的遺傳多樣性。
寧:我注意到這個(gè)文章采樣十分密集,涵蓋了26978種開(kāi)花植物,我也曾經(jīng)研究過(guò)開(kāi)花植物,深知工作量巨大,你們是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?
苗:說(shuō)來(lái)話(huà)長(zhǎng),這個(gè)項(xiàng)目經(jīng)歷了近30年的積累,充分體現(xiàn)了我的導(dǎo)師陳之端老師的不驕不躁,契而不舍地鉆研精神和胸懷博大的科研合作精神。我們并沒(méi)有閉門(mén)造車(chē),而是和很多國(guó)內(nèi)單位(仙湖植物園、武漢植物園,等等)開(kāi)展了廣泛的合作,也和國(guó)際單位(美國(guó)、澳大利亞等)建立了密切的合作關(guān)系。
寧:可以簡(jiǎn)單介紹一下這個(gè)項(xiàng)目的背景嗎?你們是如何逐漸形成這篇文章的思路的?我猜一開(kāi)始可能并沒(méi)有設(shè)想將把這篇文章發(fā)到Nature吧。
苗:我認(rèn)為陳老師思路一直很清晰,一開(kāi)始心中就有一個(gè)大格局,在下一盤(pán)大棋。2016年,Journal of Systematics and Evolution的第54期的整個(gè)專(zhuān)輯,就是對(duì)我們這個(gè)工作的初始數(shù)據(jù)的全面匯報(bào)。而這篇Nature文章也只是階段性成果,后期還會(huì)繼續(xù)發(fā)掘,陸續(xù)還會(huì)有很多成果發(fā)表。這篇Nature文章是基于中國(guó)生命之樹(shù)項(xiàng)目(Tree of Life, China Project),于2008年正式啟動(dòng)。
寧:這篇文章投稿過(guò)程順利嗎?我注意到從投稿到最后接受用了大約一年時(shí)間。
苗:總體是順利的,這篇文章一開(kāi)始就投到了Nature,三個(gè)審稿人的意見(jiàn)都比較正面,只是提了一些改進(jìn)意見(jiàn)。后來(lái),陳老師動(dòng)員我們組內(nèi)外又增加和強(qiáng)化了很多分析,由于數(shù)據(jù)量大,運(yùn)算周期長(zhǎng),所以一共用了大約一年的時(shí)間。而且,據(jù)我了解,發(fā)Naure一年的周期屬于正常運(yùn)行時(shí)刻表,不算長(zhǎng)。
寧:作為一名青年科學(xué)家,您是如何平衡家庭和工作的呢?
苗:來(lái)美國(guó)之前,Soltis夫婦在我心中是神一樣的存在。以前,我認(rèn)為可以在他們的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)到很多學(xué)術(shù)知識(shí)和技術(shù)。幾年下來(lái),的確學(xué)了很多東西。原來(lái)看見(jiàn)代碼就打怵,現(xiàn)在也能教別人寫(xiě)代碼了。但我認(rèn)為最重要的是跟他們學(xué)會(huì)了思考問(wèn)題的方式,以及如何協(xié)調(diào)家庭和工作。Soltis夫婦精力十分旺盛,每天都堅(jiān)持早起和運(yùn)動(dòng),身體比我的還好;他們夫妻之間琴瑟和鳴,可以說(shuō)是科研界的“神雕俠侶”。我現(xiàn)在也深深地認(rèn)為家庭是第一位的,沒(méi)有和諧的家庭何談科研呢?美國(guó)有一句話(huà)說(shuō)得好,“Happy Wife, Happy Life”,我也深表同意。
寧:我知道你擅長(zhǎng)R,這篇文章里面有沒(méi)有用到R呢?哪幾個(gè)圖是用R做的呢?
苗:談不上擅長(zhǎng)。不過(guò)我以前的確是電腦小白,現(xiàn)在也能熟練運(yùn)用R和Python編寫(xiě)代碼了。而且,我還參加了美國(guó)當(dāng)?shù)氐墓娼M織,Data and Software Carpentry。一開(kāi)始我也是聽(tīng)課學(xué)習(xí)的,后來(lái)我取得了培訓(xùn)資格證書(shū),現(xiàn)在已經(jīng)成為資深培訓(xùn)師,培訓(xùn)美國(guó)當(dāng)?shù)厝耸褂肦和Unix Shell (Bash)進(jìn)行日常數(shù)據(jù)處理。我們這篇文章有很多分析和圖是用R制作的,比如正文的平均分化年齡(MDTc)在網(wǎng)格內(nèi)的評(píng)估分析系統(tǒng)發(fā)育多樣性(PD),以及圖4和附件數(shù)據(jù)里面的圖表。R語(yǔ)言在統(tǒng)計(jì)和制圖方面很有優(yōu)勢(shì),可以清晰明確地展現(xiàn)你的科學(xué)發(fā)現(xiàn),而且繪圖是高質(zhì)量的,可以達(dá)到直接發(fā)表水平。春節(jié)后,我受邀在“投必得學(xué)院”講授R語(yǔ)言和Unix基本操作,感興趣的朋友可以關(guān)注一下他們的公眾號(hào),了解一下動(dòng)態(tài)。
寧:謝謝您接受我們的專(zhuān)訪(fǎng),最后可否對(duì)年輕科研工作者和研究生們介紹一下您的成功經(jīng)驗(yàn)嗎?
苗:我感覺(jué)合作對(duì)科學(xué)研究十分重要,是做好科研的法寶。陳老師就十分善于合作,他為人謙遜儒雅,不爭(zhēng)名奪利,大家都很信服他。我能來(lái)到Soltis實(shí)驗(yàn)室工作,也是陳老師和Soltis教授長(zhǎng)期合作的結(jié)果。