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 美国总统特朗普将于11月8日至10日对中国进行国事访问。这是特朗普就任总统以来第一次访问中国,他也将成为历史上第8位访华的美国总统。

从1972年尼克松首次访华开始,中美两国关系走向正常化。这些年来,经济、科技、人文……中美间的交流不断加深。有着黄皮肤、黑头发的华人面孔也越来越多地出现在美国的顶尖科研机构中,随着中国的发展,又有很多人回到祖国,将他们的智慧和热情投入到中国的发展中。那么,在这些“全球最有学识的人”眼中,现在的中国是什么样子的?

今天,小百通为你讲述国际著名植物生物学家、美国科学院院士朱健康的故事。

专访国际著名植物生物学家、美国科学院院士朱健康

朱健康,国际著名的植物生物学家、植物抗逆分子生物学领军科学家,美国科学院院士、美国普渡大学生物化学系和园艺及园林系杰出教授。他1988年赴美留学,2000年受聘于美国亚利桑那大学,担任植物科学系正教授,曾任加州大学河滨分校整合基因组学研究所所长,在植物抗旱、耐盐与耐低温方面做出了杰出成就。在世界植物科学领域,他是论文引用率最高的科学家之一,也是毫无争议的学科“领头羊”。2012年,中科院上海植物逆境生物学研究中心成立,朱健康通过国家首批“千人计划”被引进回国。目前,他是中科院上海植物逆境生物学研究中心主任、研究组长、博士生导师。

记者:您如何评价目前中国在植物生物学领域的发展情况?

朱健康:中国有几亿甚至十亿亩的盐碱地,干旱、半干旱地区占据了国土大部分面积,所以加强植物抗干旱、耐盐碱、抵御低温高温等方面的研究,对中国来说特别重要。也因为这个原因,中国政府对相关研究比较重视,支持力度很大。有了这些支持,中国在前十几年、特别是最近不到十年的研究进展特别好,已经走到了世界前列。

记者:中国过去在推动植物生物学发展上采取了哪些举措?

朱健康:对于做研究来说,最重要的就是政府的经费支持,再加上很好的人才政策,从而吸引了很多从海外留学或者海外训练以后回来的年轻研究人员。有了这些年轻人才和经费支持,事业的发展就是自然而然的事。

记者:关于中国的变化,您印象最深的是什么?

朱健康:太多了。中国变化太大了,我们感觉有点跟不上。多数变化都是特别好的,比如交通的变化——中国高铁的发展在世界上都是首屈一指的。我有一个高中特别要好的同班同学, 从事的就是高铁领域研究,每次看到他我都特别敬佩。这只是一个方面,中国很多方面的发展都特别好。

记者:这些变化在您的工作中有哪些体现?

朱健康:从一个学者、研究人员、科学家的角度来说,这几年我一直都有这样的想法:以前我们国家相对比较落后,底子比较薄,特别是在科学技术方面,个人要想在学术和研究方面有好的发展,一般都需要到国外去留学、训练。但现在已经不一样了,以前出去的留学生和研究人员掌握了技术,取得了一些成就,现在是要回来的时候了。现在国家发展这么快, 带来很多非常好的机会,大家都在想办法抓住这些机会,使自己的事业发展得更好,对国家做出更大的贡献。

记者:如果用三个关键词来形容今天的中国,您会选什么?

朱健康:今天的中国,可以用“高、 大、 上”来形容。高,中国的城市现代化基础建设做得非常好,高楼大厦林立;大,高铁也好,高速公路也好,还有商场等等,规模体量都很大; 上,中国的很多地方都很高端,比如外国朋友到中国来旅游, 就很感叹中国的机场, 要好于世界很多国家甚至美国。

记者:您对植物生物学领域未来的发展有什么期待?

朱健康:有很多期待。因为生物学包括植物生物学研究目前已经取得了很多很好的进展,技术方面也在突破,比如基因编辑技术就是一项革命性的技术。有了革命性的技术就能带动很大的发展,所以我们对未来有很多期待。但是在这个领域仍然有很多重大的问题目前解决不了,希望未来能够解决。比如我们知道植物能感应冷、热,水多或者水少,但并不知道是哪个蛋白或者是哪个分子起感应器的作用,这些都是很重大、很基础的问题,研究清楚后会对农业生产的实际应用起到很大的引领作用。

记者:您如何看中国的国际角色?

朱健康:中国的角色正在转变的过程中,经济实力不断提升,在世界上的影响力越来越大。很多世界上的重大问题,以前由西方国家主导的内容,如贸易全球化、应对气候变化等,未来可能都需要中国去扮演领导者的角色。扮演好国际角色和国家的实力分不开。在科学技术发展方面,我们国家已经有了很好的政策,现在的人才政策比以前都要好。有了好的人才引进政策,吸引全世界范围内的优秀人才,把国家建设得更好,实力更强,充当全球领导者的角色就水到渠成了。

专访国际著名植物生物学家、美国科学院院士朱健康

本文转自:百万庄通讯社

原文链接:https://www.toutiao.com/a6486594812236530190/?tt_from=weixin&utm_campaign=client_share&app=news_article&utm_source=weixin&iid=17147009206&utm_medium=toutiao_ios&wxshare_count=1

采访 / 俞佳兰

编辑、撰稿 / 宁静

图片 / 网络

配图、排版 / 徐曦嘉

 藜麦(Chenopodium quinoa)是源自美洲安第斯山脉的一种假谷物,其栽培距今已有7000年以上的历史。近年来藜麦的种植面积在全球不断增加,主要是由于其种子具有极为均衡的营养组成,是美国国家航空与航天局选定的宇航员食物。此外,藜麦具有良好的耐盐特性,虽然它可在低盐环境下正常生长,但在100毫摩尔氯化钠环境下可达到最大生物量,在500毫摩尔氯化钠(海水盐浓度)环境下生物量损失也仅为20-50%,因此人们认为藜麦的种植可增加盐碱地的利用效率,保障未来的粮食安全。


10月10日,Cell Research杂志在线发表了中国科学院上海植物逆境生物学研究中心张蘅研究组朱健康研究组题为“A high-quality genome assembly of quinoa provides insights into the molecular basis of salt bladder-based salinity tolerance and exceptional nutritional value”的研究论文。该研究通过对藜麦基因组的高质量组装和盐泡细胞的转录组分析揭示了藜麦耐盐和高营养价值的分子机制。

 

该研究通过对第二代和第三代高通量测序数据的混合拼装,获得了高质量的藜麦基因组序列,其总长度为1.34Gb,scaffold N50达到1.16 Mb。基因组在距今约430万年前经历过一次全基因组复制,基因组注释发现了54438个蛋白编码基因和192个微RNA(miRNA)基因;参与离子与养分运输、脱落酸动态平衡与信号转导等过程的基因拷贝数增加。而藜麦编码的三个主要种子贮藏蛋白家族的蛋白序列中人类所需的必需氨基酸比例均显著增加,部分解释了藜麦种子高营养价值的原因。

Evolution and synteny analyses of the Chenopodium quinoa genome.


表皮盐泡细胞(epidermal bladder cell, EBC)在约一半的喜盐植物(halophyte)中都存在,也是在藜麦耐盐过程中起重要作用的一类细胞。此前的研究表明盐泡细胞体积可达普通表皮细胞的1000倍左右,其积累的离子浓度可高达1摩尔。通过对盐泡细胞、去除盐泡细胞的叶片和整叶片的转录组比较分析,本研究发现盐泡细胞具有与藜麦其它组织差异极大的转录组,大量表达在蜡质合成、糖转运等方面起作用的基因。同时研究人员发现了多个盐泡特异的离子转运蛋白基因,这些基因的表达在藜麦受到盐胁迫的情况下表达不发生显著变化,说明其具有组成性活性或受到翻译后水平上的调控。根据这些结果,该研究提出了从表皮细胞到盐泡细胞的离子转运的分子模型。

A proposed model for salt accumulation in bladder cells.

 

该研究由逆境中心和德国维尔茨堡大学(University of Wuerzburg)共同完成,邹长松博士是该文章的第一作者,张蘅、朱健康、Hedrich Rainer为共同通讯作者。该工作得到了中国科学院、科技部、国家自然科学基金委等经费的资助。

 

 

916-17日,中科院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱健康院士一行来到稼祺藜麦试验基地,考察“工作站”(山西稼祺农业科技有限公司院士工作站简称)藜麦试验并指导工作。同行的还有中南植物园黄宏生教授、山东师大马长乐教授以及山西农科院品资所的部分专家。本次院士一行,主要考察稼祺藜麦杂交试验、EMS突变体库建设及资源繁育中心的相关工作进展。考察结束后,朱健康院士对稼祺科研人员的工作成果表示满意,并提出未来发展的方向和设想。

 

           

       在上海辰山植物园的西北角,有一处远离喧嚣的小天地——中国科学院上海植物逆境生物学研究中心(以下简称“逆境中心”)。逆境中心2012年成立,是全国唯一一个以植物抗逆科学与技术研发,培育抗旱、抗盐、抗冷、抗热、抗病高产农作物新品种为己任的科研国家队。在全球气候变化加剧、异常天气增多的情势下,逆境中心对于农业大国的重要性不言而喻。

 

逆境中心的主任,是我国“千人计划”顶尖人才与创新团队项目首批入选者、美国科学院院士朱健康(上图。本报记者赵永新摄)。为节省时间,他大多数时候住在单位的专家宿舍,每天只睡五六个小时。

“做科研不能就是为发几篇论文,必须解决真问题。”他坦诚地说,“每天我都会想:自己的工作有没有做好?国家给了我这么多支持,如果没做好,我会觉得问心有愧。”

“比起出身及名校,科学兴趣更关键”

30多年前的皖北小镇上,高中生朱健康常常在课堂上打瞌睡。虽然自嘲“中学几乎一半的课堂时间都睡过去了”,但朱健康的成绩依然名列前茅。他认为效率比投入的时间长度更重要。

朱健康出生于安徽农村,是名副其实的寒门子弟,家里省吃俭用,供几个孩子上学。朱健康当时的理想很简单:考上大学,吃上商品粮,不给家里添负担。高考时,他以超出北大、清华录取线的分数考入北京农业大学(现中国农业大学)。在农大学习四年后,他没有听从老师保送林业土壤研究所研究生的建议,而是考了北大的生物系,因为“兴趣最重要,学生物更让人兴奋。”

之后,他到美国加州大学河滨分校攻读植物学硕士,“美国的学术氛围很好。在高校也好、研究所也好,大家关心的就是学术问题,很少关注这荣誉那荣誉、这评价那评价。”老师、同学勇于质疑的科学精神也让他深受触动,在朱健康眼中,这种纯粹、求实的科学态度,特别重要。

在美工作期间,朱健康主要从事植物逆境分子生物学研究,在植物抗旱、耐盐与耐低温方面取得了杰出成就。他33岁受聘美国亚利桑那大学植物科学系正教授,42岁当选美国科学院院士。

“从我自己的经验来讲,做科研关键是要有兴趣。”朱健康说,“有兴趣才愿意花时间、动脑筋钻研。如果对做的事没兴趣,再苦再累也不太可能有大的突破。”

“追求卓越、兼容并包,学术才有生命力”

2012年,中科院和上海市政府联手创办逆境中心,旨在打造世界一流研究所、破解植物抗逆的基本科学原理、为培育作物新品种打基础。当年4月,在美国科学界如日中天的朱健康回国,出任逆境中心主任。

“‘我们要把逆境中心建设成世界一流的研究机构’——我听完后感觉热血沸腾。”在读博士何力20129月考到逆境中心读研,他至今记得朱健康在新生见面会上的讲话。“这里的氛围可以说非常好,也可以说非常不好。”何力说,在实验室里,大家互相都在比着,生怕落后于别人,会有一定压力。

朱健康的助研陆钰明说,实验室晚上11点一定有人,“不是被谁强迫,大家都是自愿的。”

在朱健康心中,国际一流的研究所不仅要能培养出一流的学生,还要把世界各地的一流人才引进来。“过去多少年,我们在国外给别人打工。现在中国的实力强大了,也可以给别人提供好的平台,大家合作解决科学难题。”朱健康说。

如今,逆境中心有一半的课题组长是来自海外的非华裔科学家,不同的思维方式在这里碰撞交叉、兼容并蓄。“文化、教育背景不同,思维方式和学术观点也往往不同。大家带着不同的想法互相交流,学术才更有多样性、更有生命力。”朱健康说。

“做科学,取得真正进步才是最重要的”

在前不久逆境中心举办的成立5周年学术研讨会上,朱健康与多位国内同行就“如何避免‘论文论英雄’”和“应该做什么样的科学研究”等问题同台交流,在与会的学者、学生中引发热烈反响。

“论文只是科研的副产品,我们不能再被论文数量和‘影响因子’牵着鼻子走了。”朱健康说,“对做科学的人来说,有没有取得真正进步、有没有做出实质贡献才是最重要的。好的东西也许大家现在不关注,但10年、20年后一定会成为经典。”

在朱健康的倡导下,逆境中心抛开论文篇数、影响因子、荣誉称号等外在评判标签,只关注科研工作的好坏。博士在读的何力至今还没有第一作者的文章,目前有一篇已经写了很久,还没有投出去。何力说:“朱老师是特别严谨、追求完美的人,只要他觉得有一丁点儿不妥,就要求我们解决。这样的经历很痛苦,但终极目标还是要解决科学问题。”

成立5年来,逆境中心聚焦基础研发和转化应用,在新机制、新技术上取得多项突破,让国际同行刮目相看——

发现分散式的植物胁迫感应机制。此前科学家们只在细胞膜上寻找逆境胁迫感受器,朱健康团队则发现,细胞壁、叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体、过氧化物酶体等都存在着各种逆境胁迫的感受器。该发现颠覆了传统认知,从而引导科学家拓展视野、发现更多关键的胁迫感受器,将对该领域的快速发展起到重要的推动作用。

提出植物DNA甲基化水平平衡器这一新概念。DNA甲基化是调控生长发育和环境应答的重要因子,它就像是一个表观遗传的“温度计”,可对生物体生长发育和逆境应答精准调控,具有重要的理论和应用价值。

发挥跨学科优势,发明抗逆技术、新产品。他们通过化学学科知识体系筛选到能提高植物抗旱性的小分子化合物AM1,具有稳定、高效、使用灵活简单、成本低、通用性强等明显优势,短期内持续喷施就可提高作物的存活率;利用遗传学的技术与方法增强植物抗逆的受体基因,再结合小分子化合物方法,可使植物的抗逆性更上层楼。

提出耐逆作物可高产优质化的育种新理念。一般而言,植物的抗逆性与高产优质难以兼得,逆境中心的研究则发现,藜麦、苦荞、糜子等作物既有抗旱性又耐贫瘠,同时又具有营养均衡的特点。这一育种新理念为保障粮食安全和生态环境安全开辟了一条新途径。

此外,逆境中心在植物抗逆生物技术开发和应用方面也成绩斐然:建立了一项通用、高效地鉴定蛋白激酶底物的新技术,实现了CRISPR/Cas9基因组定点编辑系统在植物基因组中的高效编辑,利用改进的CRISPR/Cas9系统高效和特异性地实现单碱基改变,利用双生病毒载体系统实现CRISPR/Cas9对水稻内源基因的高效定向敲入……这些新技术将成为推动植物科学未来发展的“利器”。

说到未来发展,朱健康眼中闪光:“做重要的工作、实现大目标,需要很多人一起长期努力。我希望带领这个团队奔着一个方向持续努力,把真正有价值的东西做出来。”

转自:人民日报

 

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