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歷經近20年終獲突破,西湖大學生命科學學院植物免疫學講席教授柴繼杰破解植物免疫的奧秘

人民日報訊 西湖大學生命科學學院植物免疫學講席教授柴繼杰,是中國大陸首位獲得德國洪堡教席獎的科學家,最近他又獲得了2023未來科學大獎“生命科學獎”。榮譽的背后,是一路勤勉的努力,是近20年的堅持。在柴繼杰看來,好奇心和興趣是持之以恒的原動力。

前不久,2023未來科學大獎獲獎名單揭曉,西湖大學生命科學學院植物免疫學講席教授柴繼杰榜上有名。2023未來科學大獎“生命科學獎”授予柴繼杰與他的搭檔中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員周儉民,獎勵其為發現抗病小體并闡明其結構和在抗植物病蟲害中的功能做出的開創性工作。

柴繼杰并非生物科班出身,他被稱為“從造紙廠走出的頂尖科學家”,還是中國大陸首位獲得德國洪堡教席獎的科學家。拋開這些帶有傳奇色彩的標簽,生活中的柴繼杰,格外率真。

勤能補拙,厚積薄發

回顧過往經歷,柴繼杰顯得有些“叛逆”:初中畢業后,他拒絕了父親希望他從事的煙草收購站的工作;1987年大學畢業后,他在遼寧丹東鴨綠江造紙廠擔任助理工程師。在父母看來,這是份穩定且體面的工作,但干了4年后,柴繼杰決定改變。

“那時候我想去北京,覺得石油化工有行業優勢,義無反顧報考了石油化工科學研究院。”于是,他花費半年時間備考,其間也沒脫產,筆試通過后,前來考察的老師都感到驚訝。

他的底氣,源于大學時打下的扎實基礎。“我有個‘毛病’,上課不愛記筆記,就喜歡反復研究課本。”說起學生時代,柴繼杰記憶猶新,“打好基礎很重要,這是做一切科研的前提。”

1999年到普林斯頓大學做博士后,他師從施一公,進行結構生物學研究工作。因為非科班出身,起點低、基礎差,英語也不行,柴繼杰的科研之路開始得異常艱辛。

進入實驗室的第一天,施一公講完研究課題要求,柴繼杰愣是沒聽懂,“一公,你能不能再講一遍?我沒太聽懂。”他有點尷尬地發問。像這樣的情景,此后常有發生。

施一公曾說過,看著眼前這名比他還大一歲的博士后申請人,能從造紙廠一路堅持下來,一定有過人之處。盡管基礎較差,但柴繼杰付出了比別人大得多的努力,最終表現得很優秀。

“那時候施老師剛成立實驗室,有大把時間帶我們做實驗。他在儀器上操作,我就在旁邊拿個小本子記。”柴繼杰頗為自豪。

每天跟同門泡在實驗室里,每天堅持閱讀至少半小時英文報紙雜志……再回首,這已成為柴繼杰最充實的一段時光,絲毫不覺得當時有多苦。

把握機遇,持之以恒

“如果當初不曾考研,有想象過現在的生活嗎?”

面對提問,柴繼杰若有所思:“偶爾也想過,大概會一直在廠里待到退休吧。”他笑道,“對當時的我來說,最有效也是最好的改變命運的辦法,就是讀書。”

人生需要機遇,也需要堅持。

39歲回國后,柴繼杰來到剛成立不久的北京生命科學研究所,如今的老搭檔周儉民的實驗室就在對面,兩人的緣分就此展開。

抗病蛋白的結構解析是其理論研究的一個重要瓶頸,柴繼杰2004年就聚焦于此,但抗病蛋白構成復雜、分子量大且構象多變,對解析其結構帶來了極大困難,國際上也未曾有過突破。

從2004年開始合作,直到2007年,兩人才有了一些初步結果,但受限于當時的技術條件,柴繼杰和同事在植物免疫領域的探索沉寂了好些年,他們也會做一些植物抗病蛋白之外的研究,保持實驗室的科研節奏。“我認為做科研還是需要‘獎懲機制’的,需要通過不斷鼓勵堅持下去。”他說。

堅持有了成績。2019年,國際權威學術期刊《科學》(Science)連發兩篇柴繼杰和團隊的論文,揭示植物抗病蛋白管控和激活的核心分子機制。這項成果解決了困擾全世界20多年的難題,并有望使化學農藥的使用大大減少,國外專家甚至將這項成果的發現稱為植物免疫研究領域的里程碑事件。

之后,柴繼杰等研究者又發現“抗病小體”可以抵達細胞膜,形成鈣離子通道,進而引發后續的免疫反應;2020年,柴繼杰和團隊繼續突破,發現TNL類抗病蛋白RPP1四聚化后,會產生全新的核苷類化合物,作為“第二信使”,從而起始植物的免疫和死亡通路……

談起此次獲得未來科學大獎,柴繼杰說:“我們為此準備了近20年。”在他看來,科研本身是一個單調的過程,甚至可以說乏味。“大家看到的僅僅是1%的成功案例,背后可能累積著99%的失敗,要保持好奇心和興趣,這是堅持科研的原動力。”柴繼杰說。

專心科研,嚴于律己

為了專心科研,柴繼杰還做過一件事——戒煙。在施一公的實驗室時,他第一次戒煙,因為吸煙要下樓,他嫌浪費時間;2017年,柴繼杰獲得德國洪堡教席獎,前往普朗克植物育種研究所繼續開展研究,出于身體和科研考慮,他徹底戒掉了香煙。

柴繼杰對自己的這股“狠勁”,讓實驗室同事們既佩服又感慨。

“如果用一種植物來形容柴老師的話,那就是竹子吧。”柴繼杰的博士研究生賈奧琳說,“竹子在破土前會在土壤中醞釀很久,就像柴老師一樣厚積薄發,同時生命力頑強又充滿韌勁。”

在賈奧琳看來,對待學術,柴繼杰一絲不茍,嚴謹治學的精神令人佩服。“很多實驗柴老師都親自指導,加多少劑量比我們都清楚,這一點很難得。”

她半開玩笑地說:“當你看到導師都這么努力的時候,你還有什么理由不努力。”柴繼杰在德國期間,為了及時指導國內學生做實驗,課題進行到緊張階段時,常常照顧國內時差,凌晨兩三點還沒休息是常態。而在科研之余,他為人隨和幽默,“私下里,柴老師也會經常開玩笑,讓大家感到很親切。”

導師獲得未來科學大獎的消息傳來,賈奧琳并不驚訝,在她看來,“這就是實至名歸”。

得獎當天,柴繼杰毫不掩飾自己的喜悅:“研究近20年的成果被認可,很難不激動,我第一時間就給周儉民老師發去消息,互相道賀、道謝。”

讓柴繼杰意外的是,國際學界也很關注這一獎項,“好多國際同行都向我發來祝賀”。拿出手機,柴繼杰展示他收到的信息,“這也說明了中國科研的國際影響力。”

“國家越來越重視科研發展,不管是經費還是政策,都傾注了許多支持。”柴繼杰說,對標國際一流水平,還需要更多科研工作者的不懈努力。

眼下,柴繼杰和他的團隊已經打掃好了新的實驗室,幾間植物房里也種下擬南芥、水稻、本氏煙草等植物。他畫下一張圖,上面是植物免疫的各種模式,其中還標注了很多問號。接下來,他要把這些問號“拉直”,并探索幫助植物提高免疫的新機制和方法。

作者: 杭州網

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