米兰官网-他因“追星”去哈佛做博后，如今亲手验证偶像70年前提出的理论—新闻—科学网

2019年9月，刘聪来到哈佛年夜学做博士后，还有见到了本身的学术偶像。

他的偶像是爱德华 威尔逊（Edward O. Wilson），后者被誉为“现代社会的达尔文”“社会生物学之父”。这位生物学巨子还有是一名高产的科普作家，其著作两次得到普利策奖。

晤面时，刘聪带着威尔逊所著的《蚂蚁》——这是蚂蚁研究职员案头必备的“圣经”。

“固然，他厥后又送了我许多署名书。”刘聪笑着回忆。

那是刘聪因威尔逊而选择研究蚂蚁的第7年，也是威尔逊研究蚂蚁的第70多个年初。共进午饭时，刘聪提起本身正于开展的研究，彼时90岁高龄的威尔逊很欣慰——这么多年已往，还有有人继承做承平洋岛屿蚂蚁研究。

6年后的2025年9月，这项研究以刘聪为第一作者兼配合通信作者，正式上线Science杂志。该研究使用群体遗传的要领，重修了斐济群岛的蚂蚁于数千年标准上的种群动态，印证并扩大了威尔逊已往提出的理论。

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验证

上世纪50年月，威尔逊于承平洋岛屿举行了屡次蚂蚁查询拜访与采样，并提出岛屿生物地舆学理论与生物内轮回理论。

威尔逊认为，岛屿物种往往遵照一个纪律：最初入侵岛屿并扩张，随后于局部栖息地逐渐不变并特化，终极跟着竞争及情况变化走向阑珊甚至灭尽。

“威尔逊的理论向我展示了怎样经由过程研究岛屿蚂蚁的群落，来理解进化及生态的弘大纪律。”相识威尔逊的理论后，刘聪遭到很年夜的开导。

然而，物种演化及群落更替的时间标准极长，纵然实地持续考查数十年，也只能捕获到此中的“刹时截图”，威尔逊的理论于是很难真正被验证。

2012年，第二代测序技能快速成长，让科学家患上以对于年夜量个别的DNA片断举行高通量测序，并借助群体遗传学模子重修种群汗青。这一年，刘聪赴日本冲绳科学与技能年夜学读博，他的博导Evan Economo的试验室藏有年夜量从斐济群岛收罗的蚂蚁标本。这是验证威尔逊理论的好机会。

然而，这些蚂蚁标本是干制标本，DNA降解较严峻。2014年，刘聪起程前去斐济，增补收罗标本。

刘聪与同事曾经借住于友善确当地人家中，也会爬上山顶，于火山口扎帐篷过夜。那两个月里，险些每天下雨，收罗历程于是十分狼狈，刘聪老是蹚于泥里，还有不断地摔交。对于他来讲，于承平洋小岛收罗标本的韶光“觉得是做梦同样”。

刘聪从新旧标本中筛选出127个物种的400余个种群，触及4000多个蚂蚁标本。经由过程对于比差别个别的基因序列就能成立群体遗传学模子，进一步推测种群于已往几千年的变化轨迹。

他阐发发明，斐济蚂蚁群落至少履历了65次自力的定殖事务，并逐渐演化出88个特有种。它们重要漫衍于高海拔、受滋扰较少的丛林情况中。然而，约3000年前、人类到来以后，79%的当地特有种呈现了阑珊趋向。这类降落趋向于近300年欧洲殖平易近、贸易农业扩张及外来物种引入后还有于加重。

与此同时，广布的承平洋当地种及外来种多见在低地及受扰动的生境，它们于新的生态格式下反而扩张。

这类“特有种阑珊-外来种扩张”的格式与威尔逊的理论高度契合。

刘聪注释，情况变化中有“赢家”也有“输家”。这申明情况变化其实不是单一标的目的地压缩所有物种，而会重塑群落格式。

阻力

这项研究从标本收罗到终极发表，履历了一个漫长的历程。

2017年，刘聪完成为了标本的份子试验及测序事情。但4000多份标本中，不少原本靠形态学鉴定的物种需从头批改——有的要拆分为多个物种，有的则需归并。为了包管成果的正确性，刘聪不能不破费年夜量时间体系厘清物种界限。

后续的体系发育重修、群体遗传学建模和多种生物信息学阐发，因触及重大数据与繁杂运算，进一步拉长了研究周期。

2024年8月，刘聪终究将论文投至Science。收到踊跃反馈的同时，一名审稿人提出一个要害问题：你们利用的不是全基因组测序，而是简化基因组测序（RADseq）要领。这类要领是否充足靠得住？会不会影响结论的稳健性？

审稿人对于RADseq的质疑于刘聪的预料之中。为此，他举行了年夜量交织验证，于差别种群、差别参数设置下反复阐发，成果都高度一致，从而证实了研究结论的稳健性。

至在为何不消全基因组测序，缘故原由很简朴——贵。

刘聪笑言，给4000多份标本做全基因组测序将破费上百万，这是一个生物多样性课题组没法承担的开消。他坦言，这项研究还有是“蹭”着一个年夜型生物多样性查询拜访项目才患上以开展，而那项查询拜访更偏重珊瑚等热门海洋生物类群。

刘聪于2021年完成哈佛的博士后事情后，一纵贯过申请项目经费继承于哈佛年夜学比力动物学博物馆开展研究。他并不是“编内”职员，更像一位高阶的博士后。刘聪坦言，如今经费申请难上加难。

但不管是回国，还有是继承于美申请，刘聪城市将蚂蚁研究继承下去。

缘故原由很简朴，蚂蚁很好玩。“蚂蚁的天然汗青尤其富厚。有的蚂蚁是单蚁后的，有的是多蚁后的，有吸血的，有吐丝的，还有有奴役另外蚂蚁的……”谈起这种酷酷的生物，刘聪滚滚不绝。

更为主要的是，蚂蚁的存于无比要害。

蚂蚁险些存于在所有的陆地生态体系。它们是挖掘搬运泥土、促成泥土轮回、分化有机物的生态工程师，能促成种子的流传，还有经由过程调治害虫的数目介入生物防治。

只管云云，人类对于蚂蚁的相识仍旧有限。全世界已经知的蚂蚁种类跨越1.6万种，但它们暗地里的生态脚色、演化汗青及功效多样性还有有很多未解之谜。“咱们看到的，可能只是冰山一角。”刘聪告诉《中国科学报》。

而刘聪要做的，就是一点点破译蚂蚁的天然暗码。

刘聪儿时曾经出在兴致养过蚂蚁，但真正爱上蚂蚁，是读研以后。

2012年，刘聪于中国科学院西双版纳热带植物园（简称“版纳植物园”）读研，此间最先相识威尔逊的蚂蚁研究，并逐渐意想到蚂蚁体系极具研究潜力。

经由过程于版纳植物园进修与糊口，刘聪天然而然地发明了一个科学问题：云南不少热带雨林被橡胶林代替，这类情况变化会对于蚂蚁造成如何的影响？

带着如许的问题，他刻意攻读博士。读博时期，刘聪于完成版纳蚂蚁查询拜访后，便开启了斐济群岛的蚂蚁研究。

2018年，刘聪于深圳到场亚洲演化生物学年夜会。他自动上前与美国科学院院士、哈佛年夜学传授Naomi Pierce交流，扣问是否有适合的博士后项目。究竟，哈佛是“梦校”般的存于——那是威尔逊修业、任教平生之处，其校内的比力动物学博物馆还有保藏着全球最富厚的蚂蚁模式标本。

巧的是，哈佛次年行将启动一个全新的生物多样性博士后奖学金项目，而这个项目恰是他的学术偶像威尔逊设立的。

2019年，颠末激烈竞争，刘聪成为该项目“唯二”的入选者。他进入哈佛年夜学，于Pierce的引导下开启博士后事情。

威尔逊每一周二会来办公室。蚂蚁馆的一小撮科研职员就会乘隙聚于威尔逊的办公室闲谈、共进午饭。

刘聪于博士后项目的资助下，开展了横断山蚂蚁多样性研究，此间也获得了威尔逊的鼓动勉励：“山地虫豸多样性是一个很是主要却仍有很多未知的范畴，收拾横断山蚂蚁名录是一份主要的孝敬。”

威尔逊还有送给刘聪一份1958年发表的论文稿件。威尔逊昔时原筹算将本身的出书物送给他的学术发蒙人、美国虫豸学家三木SEO-William Mann。此刻，它成了传承给刘聪的礼品。

2020年，刘聪出书了横断山蚂蚁多样性专著，并特意送给威尔逊一本。

次年冬季，威尔逊于病院逝世了。刘聪与同事收拾威尔逊的遗物时，看到了威尔逊书桌上的这本专著。

其时专著还没有印封皮，威尔逊就亲从容空缺的封面上写下标题与刘聪的名字。掀开这本170多页的专著，刘聪还有看到了威尔逊的过细讲明。

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“You should keep it, Ed wants you to keep it.”（你应该留着它，威尔逊但愿你留着它。）威尔逊生前的秘书把书递到刘聪手里。

看着偶像的笔迹，刘聪感触万千。“它不仅是一份学术的传承，也是我小我私家科研路程中最贵重的影象。”

作为一位研究生物演化的科学家，刘聪信赖随机事务与机会的气力。

于生物演化理论中，“随机性”是驱动演化的主要动力之一。它指的是某些要害事务的发生几率不受生物“主不雅需求”或者“顺应性方针”的直接节制，却可能持久深刻转变种群的基因构成。天然选择则于这些随机变异的基础长进行非随机的筛选。

刘聪的本科就读在安徽师范年夜学，其时差点去当高中生物教员。但一个动机老是闪过：去中国生物多样性最富厚之处之一看看。在是，他便开启了学术生活生计，获得了版纳植物园研究员彭艳琼手把手地引导，又于威尔逊的书中坚定了人生的方针与标的目的，终极来到蚂蚁研究者的殿堂。

“随机”选择中的一定，是刘聪稳定的热忱。“记忆犹新，必有回响。”

刘聪今朝开展的课题是蚂蚁颜色的演化与顺应。他注释，这有助在理解蚂蚁怎样于多样而繁杂的世界中顺应并保存。

“你选的课题，就跟你的真爱同样，必需让你感兴致、布满热忱、愿意为它奉献平生，而且乐于此中。”威尔逊于《给年青科学家的信》一书中，给出这句“忠言”，刘聪一直于践行。

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相干论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.ads3004

*文中图片均由受访者提供