2022-07-18 19:45:04
馬克思講過(guò)：“在科學(xué)上沒(méi)有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)。”
7月14日，國(guó)際頂級(jí)期刊Cell（《細(xì)胞》）在線刊發(fā)了我校植物免疫團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)18年的研究成果——找到了小麥中協(xié)助條銹菌感染的真兇，并通過(guò)“剪除”小麥中的“叛徒”，使得小麥不易遭受條銹菌的侵染，從而開(kāi)辟了小麥抗病育種培育的新思路和新途徑。
這一光輝的頂點(diǎn)是如何達(dá)到的？
從一個(gè)基因開(kāi)始的探索
這個(gè)真兇，不是別的，其實(shí)就是藏在小麥中的一個(gè)基因……
為了解開(kāi)這段基因的內(nèi)幕，作為植物免疫團(tuán)隊(duì)的成員王曉杰帶著研究生沖了一關(guān)又一關(guān)。
故事還得從王曉杰讀博士時(shí)說(shuō)起。2004年，王曉杰在做條銹菌侵染小麥后的基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)，期間，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在小麥中從未見(jiàn)過(guò)的基因片段，礙于當(dāng)年自身的研究水平和硬件設(shè)施的限制，博士期間的王曉杰始終沒(méi)揭開(kāi)這段基因的神秘面紗，但這段基因背后究竟有什么故事，始終縈繞在王曉杰心中。
小麥條銹病是小麥頭號(hào)重大生物災(zāi)害，在全世界小麥種植區(qū)均有發(fā)生，我國(guó)一直是發(fā)病最重的區(qū)域，一般年份會(huì)導(dǎo)致10%-30%產(chǎn)量的損失，嚴(yán)重時(shí)甚至絕產(chǎn)，所以條銹病被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為一類(lèi)農(nóng)作物病害。
自然條件下小麥感染條銹菌
一直以來(lái)，應(yīng)用抗病品種是防控條銹病最為安全經(jīng)濟(jì)有效的措施。上世紀(jì)50年代以來(lái)，我國(guó)小麥主栽品種主要利用Yr1、Yr9、Yr26等抗病基因，打敗了一輪又一輪的病菌圍攻，為保障我國(guó)小麥安全生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)。
但隨著病菌的“升級(jí)換代”，病害防控亦越來(lái)越被動(dòng)。能夠用來(lái)“打怪”的抗病基因數(shù)量在減少。因?yàn)樾←溒贩N在生產(chǎn)上大規(guī)模推廣3-5年后，病菌變異產(chǎn)生的新毒性菌系，常常破防品種的抗性，導(dǎo)致病害頻繁流行成災(zāi)。而傳統(tǒng)培育一個(gè)抗病品種，至少要花費(fèi)10年左右的時(shí)間，品種抗性喪失年限明顯快于品種培育年限，因而，用來(lái)有效應(yīng)對(duì)小麥條銹病的品種越來(lái)越少，抗病資源也日益匱乏。
轉(zhuǎn)眼11年過(guò)去，當(dāng)年的博士已是博導(dǎo)，王寧成為王曉杰的開(kāi)門(mén)弟子。王曉杰第一時(shí)間，把那段讓他一直惦念的基因拿出來(lái)，作為禮物送給開(kāi)門(mén)弟子，期待她能揭開(kāi)潘多拉魔盒的秘密，厘清這段基因和小麥條銹病那撲朔迷離的關(guān)系……
一場(chǎng)前所未有的科研工作正式起步，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、研究實(shí)驗(yàn)可行性、推敲每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)……盡管困難重重，但團(tuán)隊(duì)成員憑借著不輕言放棄的毅力，一步步腳踏實(shí)地地走上了這條充滿未知的探索之路。
18年，216個(gè)月，6570天。在王曉杰老師和博士后王寧、博士生樊昕以及同事湯春蕾老師的接力奮進(jìn)中，最終找到了小麥感染條銹菌的真兇——挖掘出了世界首個(gè)被病菌毒性蛋白利用的小麥感病基因，揭示出條銹菌如何操縱小麥感病基因，幫助病菌侵染致病的分子機(jī)制，并利用基因編輯技術(shù)精準(zhǔn)敲除感病基因，實(shí)現(xiàn)了小麥對(duì)條銹病的廣譜抗性，成為真正可用于作物抗病改良的感病基因。
就是這樣的18年，王曉杰老師帶領(lǐng)小組成員一點(diǎn)一滴、一分一毫地推進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，像一個(gè)蹣跚學(xué)步的孩童，跨過(guò)一個(gè)個(gè)困難，邁出成功地一步。
科研從來(lái)都不是一個(gè)人的事
文章作者合影(支勇平/攝）
采訪中，王曉杰一直強(qiáng)調(diào)，成績(jī)屬于所有參與這個(gè)項(xiàng)目的師生，屬于植物免疫團(tuán)隊(duì)，每個(gè)成員都作出了重要貢獻(xiàn)，盡管論文作者中沒(méi)有出現(xiàn)所有參加人的名字。
“整個(gè)研究過(guò)程中最難的一個(gè)階段，我覺(jué)得應(yīng)該是按照審稿人要求修改文章的那一年?！睖豪儆∠笞钌畹囊粋€(gè)場(chǎng)景是，將6萬(wàn)字的英文文章按編輯要求改到4.5萬(wàn)字?！爱?dāng)時(shí)，也不知道是什么力量驅(qū)使，每晚把不到兩歲的女兒哄睡著，我再爬起身，抱著電腦改文章?！逼陂g還伴隨和曉杰老師無(wú)數(shù)個(gè)電話進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通。
得知記者要采訪，湯春蕾心里不知該和記者聊什么，“工作之外的事會(huì)記不清，因?yàn)檎娴拿刻旃ぷ魃系氖潞芏??！彼f(shuō)。
“常常和湯春蕾通電話，那邊還能聽(tīng)見(jiàn)孩子的哭聲，我都不好意思再打電話了?！被叵肫甬?dāng)時(shí)的情景，王曉杰老師仍感抱歉。
作為父親，王曉杰也是邊謀劃實(shí)驗(yàn)邊當(dāng)超級(jí)奶爸，做實(shí)驗(yàn)最辛苦的兩年，又逢新冠疫情，尤其疫情緊張之時(shí)，在醫(yī)院工作的妻子完全顧不上家，王曉杰只能把四歲的小兒子送到老人身邊，大兒子則天天陪他泡在實(shí)驗(yàn)室寫(xiě)作業(yè)。
王寧在回憶這段研究過(guò)程時(shí)說(shuō)：“我那時(shí)，剛生完孩子，好多次都是一邊在哺乳一邊修改文章。除了哺乳，孩子就交給家人。論文沖刺階段，也是孩子最需要媽媽的時(shí)候，但我陪伴的確實(shí)有限?！闭f(shuō)到這兒，王寧一聲嘆息，眼淚隨即掉了下來(lái)。
小組中唯一一位沒(méi)有家庭牽絆的第一作者樊昕，為了實(shí)驗(yàn)方便，索性搬到實(shí)驗(yàn)室隔壁住。家就在西安，但實(shí)驗(yàn)沖刺階段，過(guò)年也就在家呆了兩天，連姥姥都埋怨“你還記得回來(lái)呢”。
“我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人致力于解決一個(gè)問(wèn)題時(shí)，心中涌動(dòng)的渴望會(huì)將所有的辛苦一掃而光?！狈堪炎约旱那猩砀惺芊窒斫o大家。
除了湯春蕾、王寧、樊昕，小組其余的14名成員都在為這個(gè)實(shí)驗(yàn)做著各自的努力。博四在讀學(xué)生閆通自己的實(shí)驗(yàn)已然焦頭爛額，但他選擇把個(gè)人迫在眉睫的實(shí)驗(yàn)先放在一邊，全力配合團(tuán)隊(duì)把大實(shí)驗(yàn)先做好?！拔易鲎约旱膶?shí)驗(yàn)都沒(méi)這個(gè)上心。”顯然，已經(jīng)把“小我”置身在“大我”之后。
除了科研小組的成員，植物免疫團(tuán)隊(duì)的老師和國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)員也給予無(wú)限的支持，湯春蕾還記得有一次，小組剛結(jié)束了碰頭會(huì)已是夜里12點(diǎn)，為了讓新鮮的思維火花不要中斷，她心懷愧疚給實(shí)驗(yàn)員老師周曉娜打電話，請(qǐng)她打開(kāi)實(shí)驗(yàn)儀器，博士生甘鵬飛、何夢(mèng)穎、舒?zhèn)W(xué)這才順利開(kāi)始通宵達(dá)旦做起實(shí)驗(yàn)。
作為領(lǐng)隊(duì)的王曉杰，整日泡在實(shí)驗(yàn)室，和同學(xué)們一起熬那些已經(jīng)記不清的夜，“我喝紅?？梢砸煌砩喜环咐В 卑l(fā)現(xiàn)這個(gè)秘籍的王曉杰，興沖沖的告訴身邊戰(zhàn)友。
“王老師就像拼命三郎，對(duì)熬夜有使不完的勁，王老師熬夜的法寶就是‘來(lái)一罐紅?！?。文章修改沖刺階段，‘紅?！闪酥参锩庖邎F(tuán)隊(duì)的集體護(hù)身符！”王寧告訴記者。
王曉杰說(shuō)：“我一個(gè)從來(lái)不長(zhǎng)口腔潰瘍的人，在修改文章的最后，滿嘴都是泡，因?yàn)檫t一天，文章的提交就會(huì)有問(wèn)題”。
薪火相傳持續(xù)攀登
《細(xì)胞》雜志的審稿人在看到終稿時(shí)，評(píng)價(jià)到“文章在一稿的基礎(chǔ)上，歷經(jīng)近兩年的修改，是一項(xiàng)令人難以置信的研究工作”。
小麥抗條銹病鑒定圃
這項(xiàng)偉大的工作不僅是國(guó)際上病菌與植物互作研究領(lǐng)域的重大突破，也是基于理論發(fā)現(xiàn)服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要?jiǎng)?chuàng)新，是踐行“問(wèn)題導(dǎo)向，服務(wù)國(guó)家重大需求”的重要體現(xiàn)，為我國(guó)現(xiàn)代生物育種開(kāi)辟了新思路和新途徑。
“我們的成就是在李振岐院士與康振生院士?jī)纱茖W(xué)家?jiàn)^斗的基礎(chǔ)上取得的?！蓖鯐越苷f(shuō)。
康振生院士是王曉杰的導(dǎo)師。康院士以攻克小麥病害為己任，抓到了條銹菌瘋狂作案的真兇——野生小檗。而康振生院士的導(dǎo)師是學(xué)術(shù)界公認(rèn)的我國(guó)小麥條銹病研究和植物免疫學(xué)領(lǐng)域的主要奠基者——李振岐院士，首次鎖定條銹病“匪巢”。他們教書(shū)育人、搭梯引路，為后學(xué)指引方向，培養(yǎng)出了一代又一代優(yōu)秀的學(xué)生。
當(dāng)王曉杰遇到困境，就會(huì)和自己的老師康振生院士“詢醫(yī)問(wèn)藥”。
“康老師一直操心我們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，他告訴我研究要圍繞生產(chǎn)需求，成果要服務(wù)于國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?？道蠋熛褚晃卉妿?，一直在背后為我們出謀劃策，不斷的寬慰我、啟發(fā)我。我有問(wèn)題會(huì)隨時(shí)給康老師打電話，和他說(shuō)說(shuō)我就踏實(shí)了?！?/p>
王曉杰這一句簡(jiǎn)單的話語(yǔ)，飽含了對(duì)老師的敬意。
這，就是師傳的力量。
“曉杰老師、康老師和康老師的老師——李先生就像一座座大山。”在青年教師湯春蕾眼中，后浪與前浪交替，新人和前輩接力，大團(tuán)隊(duì)的三位老師始終給后浪傳遞溫暖和力量，讓后浪感到不是孤軍奮戰(zhàn)，不會(huì)手足無(wú)措，而是背后有大山，隨時(shí)有溫暖。
走進(jìn)植物免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)臺(tái)上擺滿了各種儀器和試劑，每個(gè)人都在認(rèn)真干著自己的工作，他們不放過(guò)一絲一毫的細(xì)節(jié)……多年來(lái)，他們就在這樣數(shù)以千計(jì)、數(shù)以萬(wàn)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一次次失敗、一次次進(jìn)步，最終在小麥條銹病研究上取得重大成果。
談到今天成績(jī)的取得，王曉杰說(shuō)，要始終懷有初心——科學(xué)研究必須服務(wù)國(guó)家重大需求，再在這個(gè)過(guò)程中提煉科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行基礎(chǔ)研究，要能真正為人民群眾生命健康作出實(shí)際貢獻(xiàn)；科研還需要傳承和發(fā)揚(yáng)，在康老師的帶領(lǐng)下，將繼續(xù)和條銹病作斗爭(zhēng)，確保國(guó)家糧食安全。
植物免疫學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)常彼此勉勵(lì)，科研工作要做好將“冷板凳”坐穿的準(zhǔn)備，少一分急功近利，多一分踏踏實(shí)實(shí)。
攀登之路，勇者不孤。因?yàn)槭冀K有虔誠(chéng)的信仰，所以終將會(huì)用不停歇的腳步去追隨科研巔峰上的那束光芒。
作者: 楊遠(yuǎn)遠(yuǎn)
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