Ein Mädchen der Generation Y wagt sich in die wissenschaftliche Forschung. Ihre Erkenntnisse liegen auf Ihrem Esstisch!

„Das ‚叶‘ der Blätter und das ‚田‘ der Felder, beide ‚田‘ sind dasselbe.“

Ye Tiantian, ein assoziierter Forscher am Xianghu-Labor, stellt sich immer kurz vor und lächelt, wenn er mit jedem spricht. Ihr öffentliches Erscheinungsbild entspricht weitgehend der allgemeinen Vorstellung der Öffentlichkeit von einem „Wissenschaftsmädchen“: kurze Haare, kariertes Hemd und obwohl sie oft ein schüchternes Lächeln im Gesicht hat, verraten ihre klaren Augen ihre Liebe, Beharrlichkeit und Entschlossenheit für den Beruf, solange sie über Wissenschaft spricht.

Sie sagte immer, dass ihre Arbeit sehr einfach sei. Im Grunde genommen beschäftigte sie sich mit Computern und Daten und suchte wie ein Jäger in Milliarden von DNA-Basenpaaren nach Genen, die mit hervorragenden Eigenschaften in Zusammenhang stehen. Tatsächlich können diese „einfachen“ Aufgaben jedoch unendliche Vitalität erzeugen und einen komplexen „genetischen Code“ weben.

Ye Tiantian

Vollzeit-„Genjäger“

In letzter Zeit sind Konzepte wie „Generation X, Y und Z“ im Internet populär geworden. Wir haben die 45 Jahre von 1965 bis 2010 in 15-Jahres-Einheiten unterteilt und die Generationen mit Buchstaben des Alphabets benannt. Das Bild der jungen Menschen der „Generation Y und Z“ wird in den Medien häufig mit Schlagworten wie „schnelle Informationsbeschaffung“, „vielfältig und offen“, „Individualität“ und „Fokus auf Selbstwertverwirklichung“ in Verbindung gebracht. Auch die ältere Generation setzt hier große Erwartungen in die Entwicklung. Sie glaubt, dass sie über ein hohes Maß an Innovation, Unternehmungsgeist und Ungezügeltheit verfügen sollte, gleichzeitig aber auch bodenständig sein und wichtige Aufgaben übernehmen sowie soziale Verantwortung übernehmen sollte.

Und genau dies ist der grundlegende Grund, warum sich dieses Mädchen der Nach-90er-Jahre dazu entschlossen hat, das Xianghu-Labor zu betreten. Vom ersten Tag an, als sie in die wissenschaftliche Forschung einstieg, trug sie die Idee, „etwas für die Gesellschaft zu tun“, tief in ihrem Herzen, was einfach und doch großartig war. Nachdem sie die offizielle Eröffnung des zehnten Provinzlabors von Zhejiang, des Xianghu-Labors, miterlebt hatte, fasste Ye Tiantian insgeheim den Entschluss, in ihre Heimatstadt zurückzukehren, obwohl sie zu diesem Zeitpunkt noch weit weg in den Vereinigten Staaten lebte und bis zu ihrem Abschluss noch ein Jahr Zeit hatte.

Im Jahr 2023, am ersten Jahrestag der Gründung des Xianghu-Labors, kehrte Ye Tiantian von seinem Studium zurück.

Bevor er als Chefexperte des Xianghu-Labors eingestellt wurde, arbeitete Gu Zhimin 38 Jahre lang am Zhejiang Freshwater Fisheries Research Institute und war 12 Jahre lang dessen Direktor. Seine Forschungsschwerpunkte waren stets die Entwicklung neuer Arten, gesunde Zucht und andere Aspekte. Er hat viele Schüler auf der ganzen Welt. Dieser Teamleiter lobte Ye Tiantian jedoch bereits nach wenigen Treffen: „Das Mädchen ist sehr bodenständig und sehr fähig! Sie studierte in der Zhu Kezhen Qiushi-Klasse der Zhejiang-Universität, schloss ihre Bachelorarbeit an der Harvard University ab und absolvierte anschließend einen Master in Informatik und einen Doktortitel in Bioinformatik an der University of California, Riverside. Solche Talente sind uns sehr willkommen!“

Xianghu-Labor

Dieses „einzigartige“ landwirtschaftliche Labor in der Provinz, dessen Slogan „Tugend, Lernen, Übung und Wahrheitssuche“ deutlich zum Ausdruck kommt, passt perfekt zu Ye Tiantian, der sich bereits als Doktorand an der University of California in Riverside der Verbindung von Informatik und landwirtschaftlicher Forschung verschrieben hat. Die drei vom Xianghu-Labor vorgeschlagenen Hauptrichtungen, nämlich moderne Agrarbiotechnologie, grüne, intelligente und effiziente Agrarproduktionstechnologie sowie Qualität und Gesundheit landwirtschaftlicher Produkte, weisen den Forschern nicht nur die Richtung, sondern bieten ihnen auch eine Bühne, ihre Talente zu zeigen.

„Solange die allgemeine Richtung stimmt, werden wir die Kreativität junger Menschen niemals in spezifischen Details einschränken“, sagte der Teamleiter entschieden.

Nachdem er offiziell dem Kernteam für die Entwicklung von Süßwassersaatgut des Xianghu-Labors beigetreten war, begann Ye Tiantian darüber nachzudenken, was sein nächstes „Ziel“ sein sollte. Während ihres Doktoratsstudiums spezialisierte sie sich auf die Analyse bioinformatischer Daten und analysierte viele verschiedene Themen: Menschen, Mäuse, Arabidopsis, Hefe … Nach ihrer Rückkehr nach China wollte sie sich jedoch nur noch intensiv für die Aquakulturindustrie in ihrer Heimatstadt und die heimische biologisch-genetische Arbeit einsetzen und bessere Werkzeuge und Methoden entwickeln und verifizieren.

Die Entwicklungsrichtung ist noch nicht festgelegt und es ergeben sich weiterhin neue Lebensentscheidungen: Nur eine Woche, nachdem Ye Tiantian den Einstellungsbescheid vom Xianghu-Labor erhalten hatte, bot ihr auch Google ein Friedensangebot an. Sie entschuldigte sich zwar ohne zu zögern, erkannte jedoch plötzlich ein Problem: Um auf ihre ursprüngliche Absicht zurückzukommen: Eines der Gene, das sie am liebsten „jagen“ wollte, war tatsächlich im Macrobrachium rosenbergii in ihrer Heimatstadt Huzhou versteckt.

„Es gibt keinen besonderen Grund. Es ist einfach nur ein sehr verbreitetes Wasserprodukt. Wenn die Forschung ‚nützlich‘ sein soll, muss man meiner Meinung nach mit dem ‚Allgemeinen‘ beginnen.“ Die Forschungsarbeiten zur Krankheitsresistenz von Macrobrachium rosenbergii wurden durchgeführt und mit der Anlage begonnen.

Macrobrachium rosenbergii

Wie wir alle wissen, ist das Verständnis der Gene gleichbedeutend mit der Entdeckung eines Schlüssels zum umfassenden Verständnis und zur Veränderung von Organismen. Aber Macrobrachium rosenbergii hat mehr als 3 Milliarden Basenpaare. Wie einfach ist es, aus der riesigen Menge genetischer Daten relevante Gene herauszufiltern, die die Zuchtbedingungen verbessern können? Ganz zu schweigen davon, dass es im gesamten Garnelengenom zahlreiche Sätze wiederholter Fragmente gibt, was die Sequenzierung und Zusammensetzung noch schwieriger macht.

Doch die Entschlüsselung des „genetischen Codes“ mithilfe von Computern ist Ye Tiantians tägliche Arbeit. „Solange wir die spezifischen Gene, die das Wachstum beeinflussen, genau lokalisieren können, können wir mithilfe der Gen-Editierungstechnologie die relevanten Genfragmente ‚ausschalten‘ oder ‚implantieren‘ und so die Vielfalt verbessern.“ Sie scheint äußerst gespannt auf die Zukunft zu sein.

Glücklicherweise musste Ye Tiantian nicht allzu lange auf eine solche „Zukunft“ warten. Derzeit hat das Team den weltweit ersten Flüssigphasen-Genchip für Macrobrachium rosenbergii und Redclaw-Flusskrebse entwickelt und damit erfolgreich den technologischen Engpass im Agrarbereich anderer Länder überwunden. „Mithilfe neuer Flüssigphasen-Genchips kann die Zuchtzeit für neue Wasserarten um die Hälfte verkürzt und die Effizienz um mehr als 40 Prozent gesteigert werden“, so der Teamleiter. Noch erfreulicher ist, dass diese Methode, die sogenannte „Gesamtgenzüchtung“, kontinuierlich angewendet und gefördert wird und voraussichtlich die traditionelle Züchtung mit längeren Zyklen und größerer Unsicherheit ersetzen wird.

Macrobrachium rosenbergii 100K cGPS hochpräziser flüssiger Zuchtgenchip

„Ihre Ergebnisse bestimmen Ihren Tisch“

In der Branche herrscht Einigkeit darüber, dass, wenn niemand auf der Entwicklung einer neuen Generation von Zuchttechnologien beharrt, der Konsumbedarf der Bevölkerung nicht allein durch den Fang wilder Ressourcen gedeckt werden kann und dies zudem enorme negative Auswirkungen auf die natürlichen Ressourcen haben wird.

Als Einheimischer aus Jiangsu und Zhejiang weiß Ye Tiantian schon lange, dass der schwarze Karpfen, auch bekannt als „Taihu-Weißfisch“ und „Silbermesser“, normalerweise eine Delikatesse auf den Tischen der Menschen ist, die in der Nähe des Sees leben. Aufgrund seines prallen und zarten Fleisches gilt er als „die größte Delikatesse der Welt“. Doch in den letzten Jahren ist die Zahl der Wildfische aufgrund von Überfischung stark zurückgegangen, der Preis ist weiter gestiegen und immer mehr Menschen zögern, sie zu kaufen.

Heute ist der Preis dieses Süßwasserfisches durch künstliche Zucht auf die Hälfte des früheren Preises gesunken. Immer mehr Menschen kommen in den Genuss dieser köstlichen Speisen und die Verbesserung der Zuchttechnologie wirkt sich direkt auf Ihren und meinen Esstischen aus.

Um die industrielle Kette „Genchip-Technologie – künstliche Züchtung von Setzlingen – Landwirtschaft“ weiterzuentwickeln und auszubauen, verbringt Ye Tiantian nach der Arbeit viel Zeit mit der Lektüre von Literatur. „Wir müssen die neuesten Algorithmen und Entwicklungen weltweit verstehen, einschließlich der Nutzung künstlicher Intelligenz zur Erstellung genombezogener Inhalte. Die Entwicklung schreitet sehr schnell voran, und wir müssen diese Entwicklungen ebenfalls verfolgen.“ Ihrer Meinung nach ist die künstliche Intelligenz bei der Verarbeitung natürlicher Sprache und beim Dialog mit Menschen bereits sehr weit fortgeschritten, sie befinde sich jedoch noch in der Erforschung von Anwendungsmöglichkeiten für Genome. „Genome und menschliche Sprachen sind sehr unterschiedlich, daher können sie nicht direkt verwendet werden, aber wir hoffen, große Modelle und künstliche Intelligenz nutzen zu können, um genomische Algorithmen zu trainieren“, sagte sie.

„Ich bin neugierig und möchte das Unbekannte erforschen, deshalb betreibe ich wissenschaftliche Forschung!“ Aus Ye Tiantians Sicht sind Wasserprodukte nicht nur ein „Hauptgericht“ auf dem chinesischen Tisch, sondern die damit verbundenen Disziplinen sind auch ein blauer Ozean mit vielen Unbekannten. „Wenn es uns eines Tages gelingt, die Funktion von Genen vorherzusagen, können wir mithilfe eines großen Modells die Effizienz der Bindung und Bearbeitung zwischen dem Ziel und dem Gen-Editierungsenzym bestimmen, sodass wir geeignete Ziele besser und schneller screenen können.“ Anhand ihrer Beschreibung der Zukunft der intelligenten Landwirtschaft ist es nicht schwer, die Energie, Begeisterung und Erwartungen dieses jungen Mädchens zu erkennen.