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本文来源:文汇报、科浦青春、青年报·青春上海、中科院分子植物卓越中心等

她,回国组建实验室仅三年多,带领一支平均年龄只有26岁的年轻科研团队在植物免疫学领域取得重要进展。

日前,这位85后上海女科学家、中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员辛秀芳及其团队登上国际顶尖学术期刊《自然》杂志。

辛秀芳,2014年博士毕业于美国密歇根州立大学,现任中国科学院分子植物科学卓越创新中心(植物生理生态研究所)研究员、课题组长和博士生导师。研究方向为植物病原微生物的致病机制、植物的免疫系统以及植物叶际微生物组等。曾在Nature, PNAS, Nat. Rev. Microbiol.等国际学术期刊发表多篇论文,并获得国家自然科学基金、中科院先导项目等支持。2020年获得中国植物生理与植物分子生物学学会颁发的卫志明青年创新奖。

科研启航路

从坚定选择生物专业开始

2004年6月,站在高考志愿的人生路口上,辛秀芳选择了农业大学最为出众的食品学院。但半年时间过去,自己对于食品这个领域始终不能产生浓厚的兴趣,她开始思考是否改换专业才能让自己坚持读研。

当回想起高中时期,受当时“二十一世纪是生命科学的事迹”这类思想的号召,辛秀芳认清了自己内心的热爱决心改换专业,由炙手可热的食品学院转入了生物学院就读。她在本科三年级时就跟随生物学院的院长巩志忠教授做了半年多的实验,初步接触了科研的生活状态。

要知道十年前的中国,国内还没有这么多发展成熟的研究所,经费也比较紧张,而北京生命科学研究所作为刚刚成立的生物研究中心,科研氛围朝气蓬勃,可以说是当时的生物学子们心向往之的科研圣殿。

辛秀芳在本科三年级结束后顺利获得北京生命科学研究所的暑期实习的机会,并于大四学年在那里完成了毕业设计。本科阶段的科研训练坚定了辛秀芳攻读博士研究生以及出国深造的决心,她申请了十几个学校,最终拿到了三个学校的offer。

考虑到学校植物学专业的实力,她最终选择进入密歇根州立大学何胜洋教授实验室进行植物与病原微生物的基础研究。

博士生涯并非想象中的一帆风顺,课题中的艰难远远超出辛秀芳的想象,课题中遇到的困难一度让她苦恼,但她从没有想过要改换课题。她始终认为,虽然过程艰难,但她最初经过深思熟虑选择的方向,必然具有研究的价值和意义,既然自己当初选择了,硬着头皮也要坚持下去。世界上从来不缺少困难,缺少的只是崭新的思路和解决问题的方法。

打破惯性思维

建立植物免疫新架构

2017年完成博士后研究回国,辛秀芳来到上海,在中国科学院分子植物科学卓越创新中心组建起自己的实验室。在一次实验中,PTI免疫缺失的植物引起了研究组的注意——它的ETI免疫功能也变得低下。

“这两者之间有关联吗?”辛秀芳带领年轻团队一路追寻下去。他们发现,ETI可以促使植物产生大量的活性氧产生酶RBOHD,而PTI则负责将这种酶激活,从而产生大量活性氧,“这就好比ETI负责生产大批炸弹,而PTI负责点燃炸弹”。

辛秀芳(右二)带领团队做实验 图源:青年报·青春上海 郭颖

有趣的是,研究组还发现,ETI还能够给PTI“加油鼓劲”,通过增强PTI核心蛋白组分表达,从而诱导PTI更加持久的免疫输出。

近年来,全球气候变化,农作物病害频发,给全球粮食安全带来了严重影响。该发现不仅揭开了植物不同免疫系统间的亲密关系,建立了新的植物免疫系统架构模型,而且为后续培养优良持久抗病农作物品种提供了新思路。

摒弃急功近利

与国际同行良性互动

仅用三年多,就在《自然》杂志上发表文章,辛秀芳科研生涯的“起跑”可谓速度超群。她说,当初将中科院分子植物卓越中心作为科研起步的第一选择,看中的是这里完善的研究平台,以及自由宽松且国际化的学术氛围。

辛秀芳应聘的中科院—英国约翰·英纳斯中心,是分子植物卓越中心与英国联合成立的国际化学术机构,采用五年一次的国际化评估。中心没有给年轻科学家压任何“短平快”的成果指标,他们可以用五年时间埋头打磨实验室,潜心探索重要科学问题。

中科院分子植物卓越中心副主任王佳伟告诉记者,前来应聘时,辛秀芳已在植物免疫领域崭露头角。而为优秀年轻学者营造适合成长的科研环境,一直是中心努力追寻的方向。事实上,在辛秀芳入职的最初一年多时间里,研究组的探索一直找不到突破点。

她回忆说,当时中心为研究组提供了超过120平方米的宽敞实验室和充足的科研经费,“虽然科研遇到瓶颈是常态,实验过程就是不断试错,但当研究停滞不前时,大家心里的压力还是非常大”。令辛秀芳心存感激的是,中心没有追问她具体进展,“终于有一天,我们发现了ETI免疫中活性氧的产生依赖于PTI,这为课题找到了突破点。”

辛秀芳团队

然而,在中心组织的一次国际交流中,辛秀芳听说另一个国外资深研究小组也在从事相关工作。国际竞争向来是基础研究中的主要压力来源,得益于中心国际化的科研环境,通过良好的沟通,辛秀芳与这位同行的研究成果在同一期《自然》上“背靠背”发表,成为针对同一科学问题的互补认知。

种子是农业的“芯片”。而植物学基础研究则是为“芯片”上的每个功能解锁背后的机理。辛秀芳表示,未来可以在不同植物,尤其是主要农作物中,深入探究这两层免疫系统的关系,以期使机理发现用于种质资源的创新。

研究生阶段什么最重要?

面对自己所经历的艰难或顺利,辛秀芳只是一笑泰然,她说,“研究中太过顺利并不是一件好事,多遇到些困难也并不是一件坏事,当一条路走不通的时候,会迫使你找到其他途径去解决。从长远角度去看,很多时候,困难会帮助你学习更多,得到更多。”

对于一个合格的科研人员,辛秀芳认为,高智商并不是研究生阶段最重要的素质,更重要的是,你所从事的事情,是你所真正热爱的;你目前所付出的努力都是为了你自己的未来在打拼,而不是单纯地给老板打工。这样才会有内在动力,课题遇到困难也不会被轻易打倒。要有自己的想法,但这也是要建立在对自己的研究方向感兴趣的基础上。

其次,辛秀芳认为,中国的学生都很聪明,相比于国外的研究生来说,整体也非常的努力,但很多中国学生甚至是中国现在的研究生教育还比较缺乏的,是一种科研软实力,用她的话来说,“你如何向生物领域不同分支的人讲述你的课题,如何与同领域的人做科研上的沟通和交流,这很重要。

很多好的ideas是通过和同事、同行交流得出的。 这种交流也会强迫你的大脑主动思考,形成自己的想法和观点。这种能力必不可少,是完全可以锻炼出来的。在实验室、自己所里、开学术会议的时候多提问题、多和他人交流不同的课题,逐渐掌握这种能力并形成一种习惯。”

因此,作为一个合格的科研人员,绝不仅仅是做一位苦行僧,要乐于思考,勤于实践,善于表达。学会将头脑中的想法落实于手指间的精工细作,将每一份收获都点缀成你眉宇间的自信神采。让你置身于举步维艰的困境中,从容不迫;伫立在纷繁的学术问题间,娓娓道来。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03316-6

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