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歷經(jīng)近20年終獲突破,西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物免疫學(xué)講席教授柴繼杰——

破解植物免疫的奧秘

本報(bào)記者 竇瀚洋
2023年08月25日08:52 | 來(lái)源:人民網(wǎng)-《人民日?qǐng)?bào)》
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  圖為柴繼杰近照。
  西湖大學(xué)供圖

  核心閱讀

  西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物免疫學(xué)講席教授柴繼杰,是中國(guó)大陸首位獲得德國(guó)洪堡教席獎(jiǎng)的科學(xué)家,最近他又獲得了2023未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)“生命科學(xué)獎(jiǎng)”。榮譽(yù)的背后,是一路勤勉的努力,是近20年的堅(jiān)持。在柴繼杰看來(lái),好奇心和興趣是持之以恒的原動(dòng)力。

  

  前不久,2023未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單揭曉,西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物免疫學(xué)講席教授柴繼杰榜上有名。2023未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)“生命科學(xué)獎(jiǎng)”授予柴繼杰與他的搭檔中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員周儉民,獎(jiǎng)勵(lì)其為發(fā)現(xiàn)抗病小體并闡明其結(jié)構(gòu)和在抗植物病蟲害中的功能做出的開創(chuàng)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(xué)家”,還是中國(guó)大陸首位獲得德國(guó)洪堡教席獎(jiǎng)的科學(xué)家。拋開這些帶有傳奇色彩的標(biāo)簽,生活中的柴繼杰,格外率真。

  勤能補(bǔ)拙,厚積薄發(fā)

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

  “那時(shí)候我想去北京,覺得石油化工有行業(yè)優(yōu)勢(shì),義無(wú)反顧報(bào)考了石油化工科學(xué)研究院?!庇谑?,他花費(fèi)半年時(shí)間備考,其間也沒脫產(chǎn),筆試通過后,前來(lái)考察的老師都感到驚訝。

  他的底氣,源于大學(xué)時(shí)打下的扎實(shí)基礎(chǔ)?!拔矣袀€(gè)‘毛病’,上課不愛記筆記,就喜歡反復(fù)研究課本?!闭f(shuō)起學(xué)生時(shí)代,柴繼杰記憶猶新,“打好基礎(chǔ)很重要,這是做一切科研的前提?!?/P>

  1999年到普林斯頓大學(xué)做博士后,他師從施一公,進(jìn)行結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究工作。因?yàn)榉强瓢喑錾恚瘘c(diǎn)低、基礎(chǔ)差,英語(yǔ)也不行,柴繼杰的科研之路開始得異常艱辛。

  進(jìn)入實(shí)驗(yàn)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?!彼悬c(diǎn)尷尬地發(fā)問。像這樣的情景,此后常有發(fā)生。

  施一公曾說(shuō)過,看著眼前這名比他還大一歲的博士后申請(qǐng)人,能從造紙廠一路堅(jiān)持下來(lái),一定有過人之處。盡管基礎(chǔ)較差,但柴繼杰付出了比別人大得多的努力,最終表現(xiàn)得很優(yōu)秀。

  “那時(shí)候施老師剛成立實(shí)驗(yàn)室,有大把時(shí)間帶我們做實(shí)驗(yàn)。他在儀器上操作,我就在旁邊拿個(gè)小本子記。”柴繼杰頗為自豪。

  每天跟同門泡在實(shí)驗(yàn)室里,每天堅(jiān)持閱讀至少半小時(shí)英文報(bào)紙雜志……再回首,這已成為柴繼杰最充實(shí)的一段時(shí)光,絲毫不覺得當(dāng)時(shí)有多苦。

  把握機(jī)遇,持之以恒

  “如果當(dāng)初不曾考研,有想象過現(xiàn)在的生活嗎?”

  面對(duì)提問,柴繼杰若有所思:“偶爾也想過,大概會(huì)一直在廠里待到退休吧。”他笑道,“對(duì)當(dāng)時(shí)的我來(lái)說(shuō),最有效也是最好的改變命運(yùn)的辦法,就是讀書?!?/P>

  人生需要機(jī)遇,也需要堅(jiān)持。

  39歲回國(guó)后,柴繼杰來(lái)到剛成立不久的北京生命科學(xué)研究所,如今的老搭檔周儉民的實(shí)驗(yàn)室就在對(duì)面,兩人的緣分就此展開。

  抗病蛋白的結(jié)構(gòu)解析是其理論研究的一個(gè)重要瓶頸,柴繼杰2004年就聚焦于此,但抗病蛋白構(gòu)成復(fù)雜、分子量大且構(gòu)象多變,對(duì)解析其結(jié)構(gòu)帶來(lái)了極大困難,國(guó)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(jié)果,但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,柴繼杰和同事在植物免疫領(lǐng)域的探索沉寂了好些年,他們也會(huì)做一些植物抗病蛋白之外的研究,保持實(shí)驗(yàn)室的科研節(jié)奏?!拔艺J(rèn)為做科研還是需要‘獎(jiǎng)懲機(jī)制’的,需要通過不斷鼓勵(lì)堅(jiān)持下去?!彼f(shuō)。

  堅(jiān)持有了成績(jī)。2019年,國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)連發(fā)兩篇柴繼杰和團(tuán)隊(duì)的論文,揭示植物抗病蛋白管控和激活的核心分子機(jī)制。這項(xiàng)成果解決了困擾全世界20多年的難題,并有望使化學(xué)農(nóng)藥的使用大大減少,國(guó)外專家甚至將這項(xiàng)成果的發(fā)現(xiàn)稱為植物免疫研究領(lǐng)域的里程碑事件。

  之后,柴繼杰等研究者又發(fā)現(xiàn)“抗病小體”可以抵達(dá)細(xì)胞膜,形成鈣離子通道,進(jìn)而引發(fā)后續(xù)的免疫反應(yīng);2020年,柴繼杰和團(tuán)隊(duì)繼續(xù)突破,發(fā)現(xiàn)TNL類抗病蛋白R(shí)PP1四聚化后,會(huì)產(chǎn)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(lái)科學(xué)大獎(jiǎng),柴繼杰說(shuō):“我們?yōu)榇藴?zhǔn)備了近20年?!痹谒磥?lái),科研本身是一個(gè)單調(diào)的過程,甚至可以說(shuō)乏味?!按蠹铱吹降膬H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(jiān)持科研的原動(dòng)力?!辈窭^杰說(shuō)。

  專心科研,嚴(yán)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(shí)驗(yàn)室時(shí),他第一次戒煙,因?yàn)槲鼰熞聵牵永速M(fèi)時(shí)間;2017年,柴繼杰獲得德國(guó)洪堡教席獎(jiǎng),前往普朗克植物育種研究所繼續(xù)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(duì)自己的這股“狠勁”,讓實(shí)驗(yàn)室同事們既佩服又感慨。

  “如果用一種植物來(lái)形容柴老師的話,那就是竹子吧?!辈窭^杰的博士研究生賈奧琳說(shuō),“竹子在破土前會(huì)在土壤中醞釀很久,就像柴老師一樣厚積薄發(fā),同時(shí)生命力頑強(qiáng)又充滿韌勁?!?/P>

  在賈奧琳看來(lái),對(duì)待學(xué)術(shù),柴繼杰一絲不茍,嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神令人佩服?!昂芏鄬?shí)驗(yàn)柴老師都親自指導(dǎo),加多少劑量比我們都清楚,這一點(diǎn)很難得?!?/P>

  她半開玩笑地說(shuō):“當(dāng)你看到導(dǎo)師都這么努力的時(shí)候,你還有什么理由不努力?!辈窭^杰在德國(guó)期間,為了及時(shí)指導(dǎo)國(guó)內(nèi)學(xué)生做實(shí)驗(yàn),課題進(jìn)行到緊張階段時(shí),常常照顧國(guó)內(nèi)時(shí)差,凌晨?jī)扇c(diǎn)還沒休息是常態(tài)。而在科研之余,他為人隨和幽默,“私下里,柴老師也會(huì)經(jīng)常開玩笑,讓大家感到很親切?!?/P>

  導(dǎo)師獲得未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)的消息傳來(lái),賈奧琳并不驚訝,在她看來(lái),“這就是實(shí)至名歸”。

  得獎(jiǎng)當(dāng)天,柴繼杰毫不掩飾自己的喜悅:“研究近20年的成果被認(rèn)可,很難不激動(dòng),我第一時(shí)間就給周儉民老師發(fā)去消息,互相道賀、道謝?!?/P>

  讓柴繼杰意外的是,國(guó)際學(xué)界也很關(guān)注這一獎(jiǎng)項(xiàng),“好多國(guó)際同行都向我發(fā)來(lái)祝賀”。拿出手機(jī),柴繼杰展示他收到的信息,“這也說(shuō)明了中國(guó)科研的國(guó)際影響力。”

  “國(guó)家越來(lái)越重視科研發(fā)展,不管是經(jīng)費(fèi)還是政策,都傾注了許多支持?!辈窭^杰說(shuō),對(duì)標(biāo)國(guó)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(tuán)隊(duì)已經(jīng)打掃好了新的實(shí)驗(yàn)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(biāo)注了很多問號(hào)。接下來(lái),他要把這些問號(hào)“拉直”,并探索幫助植物提高免疫的新機(jī)制和方法。

  《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2023年08月25日 12 版)

(責(zé)編:周雯、張沛)

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