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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,是中國大陸首位獲得德國洪堡教席獎的科學(xué)家,最近他又獲得了2023未來科學(xué)大獎“生命科學(xué)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(xué)大獎獲獎名單揭曉,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未來科學(xué)大獎“生命科學(xué)獎”授予柴繼杰與他的搭檔中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員周儉民,獎勵其為發(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”,還是中國大陸首位獲得德國洪堡教席獎的科學(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,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。
“那時候我想去北京,覺得石油化工有行業(yè)優(yōu)勢,義無反顧報考了石油化工科學(xué)研究院。”于是,他花費半年時間備考,其間也沒脫產(chǎn),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(xué)時打下的扎實基礎(chǔ)?!拔矣袀€‘毛病’,上課不愛記筆記,就喜歡反復(fù)研究課本?!闭f起學(xué)生時代,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,進行結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究工作。因為非科班出身,起點低、基礎(chǔ)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?!彼悬c尷尬地發(fā)問。像這樣的情景,此后常有發(fā)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(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?!辈窭^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(dāng)時有多苦。
把握機遇,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?!彼Φ?,“對當(dāng)時的我來說,最有效也是最好的改變命運的辦法,就是讀書?!?/p>
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(xué)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(jié)構(gòu)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(gòu)成復(fù)雜、分子量大且構(gòu)象多變,對解析其結(jié)構(gòu)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(jié)果,但受限于當(dāng)時的技術(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,他們也會做一些植物抗病蛋白之外的研究,保持實驗室的科研節(jié)奏?!拔艺J(rèn)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?!彼f。
堅持有了成績。2019年,國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)連發(fā)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(xué)農(nóng)藥的使用大大減少,國外專家甚至將這項成果的發(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,進而引發(fā)后續(xù)的免疫反應(yīng);2020年,柴繼杰和團隊繼續(xù)突破,發(fā)現(xiàn)TNL類抗病蛋白RPP1四聚化后,會產(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……
談起此次獲得未來科學(xué)大獎,柴繼杰說:“我們?yōu)榇藴?zhǔn)備了近20年?!痹谒磥恚蒲斜旧硎且粋€單調(diào)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(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(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?!辈窭^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(fā),同時生命力頑強又充滿韌勁?!?/p>
在賈奧琳看來,對待學(xué)術(shù),柴繼杰一絲不茍,嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神令人佩服。“很多實驗柴老師都親自指導(dǎo),加多少劑量比我們都清楚,這一點很難得?!?/p>
她半開玩笑地說:“當(dāng)你看到導(dǎo)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(dǎo)國內(nèi)學(xué)生做實驗,課題進行到緊張階段時,常常照顧國內(nèi)時差,凌晨兩三點還沒休息是常態(tài)。而在科研之余,他為人隨和幽默,“私下里,柴老師也會經(jīng)常開玩笑,讓大家感到很親切?!?/p>
導(dǎo)師獲得未來科學(xué)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(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,我第一時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,國際學(xué)界也很關(guān)注這一獎項,“好多國際同行都向我發(fā)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?!?/p>
“國家越來越重視科研發(fā)展,不管是經(jīng)費還是政策,都傾注了許多支持。”柴繼杰說,對標(biāo)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(jīng)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(biāo)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。
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