在我们的成长过程中，生物性别差异被反复提起。人们对于性别差异的广泛关注，不仅仅在生理上，还有心理、社会角色等多种层面。就性别这一话题，在国内科研界从事相关基础研究的学者却并不多。很多人知其然不知其所以然，不同性别所呈现出来的多样性，其背后究竟有哪些机制决定呢？来自浙江大学生命科学研究院和生命演化研究中心的周琦教授，是国内专门研究性别起源和决定机制的学者之一，也是Illumina 因美纳 “因科技·纳万物 青年科学家奖励计划”的获奖者之一。在本篇采访中，我们邀请周琦教授来为大家分享关于性别演化的奥秘：通常来说，不管是生物学还是医学研究中，一个非常关键的生理功能，它背后的基因一般都是一样的。比如人类的性染色体和其他哺乳动物一样是XY系统，而鸟类则是ZW系统，它们由一套完全不一样的染色体来决定性别。植物里仅仅 5% 的物种是雌雄异体的。在动物中，如果不算昆虫类，那么世界上至少三分之一的动物是雌雄同体的，它们既有精巢又有卵巢。还有一些动物，甚至可以在随着发育不同的阶段从一个性别转化成为另一个性别。此外，即使是在同一套生理性别决定系统中，性别的决定方式也各有千秋。同为哺乳动物，同样是XY系统，鸭嘴兽没有其他真兽类哺乳动物都有的雄性性别决定基因，SRY基因。和鸟类一样是 ZW（性别基因）性别决定系统的家蚕，是由雌性特有的W染色体上一个小 RNA基因表达从而决定性别，而鸟类则是通过Z染色体上 DMRT1基因在雌雄之间的拷贝数目不同来实现性别决定。想要实现对性别在遗传和分子水平的研究，尤其是对性别多样性以及性别决定机制的研究，像世界上大多数的生物学家一样，基因测序技术起了很大的推动作用。周琦教授因为博士导师的原因，在学生时代就已经接触并使用基因测序技术。“大约是在08年，有一天我导师很兴奋的跟我说，现在有一个最新的测序技术，可以很短的时间内解码任何物种的全基因组。我记得很清楚，那时候还是36BP，单列，是二代测序技术刚出来的时候。”NGS测序技术在早期确实有很多局限，不过周琦教授也因此积累了相当多的经验，早期接触二代测序技术的生物信息算法开发和实验人员的共同工作经历对他来说至今都是受益匪浅。与测序技术并肩前行、共同成长的十余年一晃而过，现在的他正带领团队利用最新的基因测序技术，完成诸如鸟类性别决定机制等复杂研究。但在那个所有人都摸着石头过河的年代，周琦教授也是在学习中不断成长：“以前，很多人搞不清楚到底要用哪一种测序技术，大家都既兴奋又困惑，觉得曙光就在前面，但脚下还是要摸着石头过。我当时费大力气装了一个基因组，但最后那篇文章整整折腾了三年才发表。但似乎由此也培养了自己乐观和坚韧的精神”。周琦教授表示，自己算是这些年来基因测序技术不断革新突破的受益人。以前想研究，但技术手段有限，无法在现实中验证理论。现在的科研人凭借比如基因改造技术等“小心求证”的手段， 终于真正做到了在科研中“大胆假设”了。已经可以实现。以前受限于基因测序技术，真正被科学家们完成性别决定的机制探索的哺乳动物动物，只有人和小鼠，鸟类就只有鸡这一种。但全世界总共有1万多种鸟类，它们是否真的像人们过往认为的那样，都是由同一套染色体和同一套基因来决定性别的呢？为了探究性别多样性的演化，周琦教授课题组对广泛的物种类目开展了研究，其中包括对血吸虫、文昌鱼、海马、鸟类等各种物种的性染色体的鉴定和研究。其中，使用因美纳测序平台对扁虫、线虫性染色体基因组进行的研究入选了2022年 Nature Communications的生命和生命科学类文章前25名。
周琦教授的研究对象很多，但归根结底，都是在探究性别决定机制，在机制的作用上又展现出大自然丰富多彩的一面。科研工作也是如此，看似枯燥、晦涩，但思考的问题往往是最纯粹的，得出的结论也和大自然一样，是最多姿的。
“一定要多尝试，尝试的过程中会找到自己的兴趣点。然后循着某一个兴趣，不断地把几十年来积累的理论和最新的方法结合起来去进行深入的探索，发现和推翻旧有的理论。保持好奇心，多问为什么，多思考。每个人都会有失望的时候，但不能让短期的困难阻碍你长期的成就。”
正如周琦教授在采访中反复跟我们提到的那样，科研工作本质是寻找问题，思考问题，解决问题的循环。在这个过程中，不断扩大自己的“朋友圈”，找到可以对自己科研工作有帮助的导师和合作者，好奇心会被满足，也会生长，即便有困难，也会在看到答案的时候得到强烈的正反馈。
