【解放日报】植物的生长是世间最美事情之一,这家机构正打造植物学科的“生长点”

生长点,是植物学的一个概念,即细胞分裂最旺盛的分生组织。近年来,中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称中心)致力于打造的正是具有国际影响力的分子植物学科“生长点”,促进植物与农业科学“顶端生长”。

即将过去的2021年,中心在国际三大权威学术期刊《科学》《自然》《细胞》发表研究论文7篇,而此前5年的这一数据总和是10篇。“竞相爆发”的背后有什么样的科研文化?解放日报·上观新闻记者日前做了一番探寻。

【深耕】

在这7篇“重量级”研究中,何祖华研究员独占2篇。

纯粹而又执着,这是何祖华给人的印象。20年来,他一直在和水稻的“癌症”稻瘟病较劲。59岁的他还下田播种插秧,总是被误认为是当地农民。在很长一段时间里,他的研究团队比较沉寂,中心一直鼓励潜心基础研究,他也不着急。相比其他模式植物,水稻的生长周期长,性状复杂多变,尤其需要在田间环境下观察各种性状。

抗病性能好的水稻品种往往产量不高,有的水稻品种推广3年后就丧失了抗病性,怎么破?经过多年不懈追问,继2017年在《科学》发表研究成果,今年9月和12月,何祖华团队又在《细胞》《自然》发表水稻广谱抗病新机制的重大进展。

相比论文,更让他看重的是,从2006年起,他们的研究成果已无偿应用于2000万亩以上水稻,基本实现了广谱持久抗稻瘟病,并降低了农药的施用。

【拓荒】

王二涛研究员曾是何祖华的博士生,8年前作为国外博士后引进后,何祖华和中心都鼓励他“拓荒”新的研究方向,挑战重大科学问题。

空气中氮元素丰富,但植物并不能直接利用。豆科植物与根瘤菌共生,可以将氮气转化成植物需要的营养。能否把豆科植物固氮的基因放到玉米、水稻中去,一直是难以破解的重大科学前沿问题,比尔·盖茨在国外也资助了相关项目。

王二涛于是扎进了固氮和菌根共生研究领域,于2020年在《自然》上破解了“豆科植物能够结瘤固氮”的秘密。另外,他的团队首次发现脂肪酸是植物传递给菌根真菌的主要碳源形式,推翻了经典教科书关于糖是主要碳源形式的传统理论,成果在《科学》发表。

今年10月,他的团队揭开了困扰丛枝菌根共生领域50多年的“自我调节”谜团,在《细胞》发表封面论文。

【合作】

不夸张地说,食堂里的一次谈话,促成了分子生物学和植物科学基础前沿领域的一项重大突破。

张余研究员从博士后起就一直琢磨如何解析第四个植物RNA聚合酶结构,由于其含量极低,一直难以被分离提纯。转机发生在食堂里与王佳伟研究员的一次谈话。不同专业方向的碰撞,产生出了创新思想的火花。今年12月,他们和浙江大学冯钰团队合作,最终成功解析了第四块“拼图”。

这得益于中心“挑战科学难题”的学科布局,既鼓励自由探索,也促进交叉合作。

从2015年起,中心每年都会举行两天的“学术年假”,在轻松自由的氛围中,不同专业方向的研究组长得以畅谈学科发展。“我们每次都会讨论不少有趣的创意,有一些正在尝试中。”张余告诉解放日报·上观新闻记者。

这一合作的半径,如今借由中心国际化的发展战略,无形之中也被拓展了。

今年10月,《科学》在线发表了杰睿(Jeremy·Murray)研究组与合作者的论文,他们阐述了豆科植物“固氮”的新调控机制,有助于降低氮肥的使用。杰睿研究员来自加拿大,像他一样的外籍全职科学家,在中心还有6位,分别来自希腊、日本、韩国和西班牙。

“我在上海的研究组规模比之前的都大,可以探索之前一直想要做的研究。”杰睿说。之前他在世界知名的英国约翰·英纳斯中心工作了7年之久。尽管他不会说中文,但他的同事们都会说英文,彼此交流起来无障碍,而且中心配备了科研“管家”,这样他可以专注于研究。

【倾斜】

2017年,辛秀芳研究员入职时是最年轻的研究组长,但中心对她的启动经费支持突破了“天花板”。“作为一个刚起步的研究组,一般很难申请到项目。幸亏有了这笔稳定的经费,我才能心无旁骛。”辛秀芳感慨地说。

植物生长本身有一个周期,一般在分子植物领域5年能发一篇文章就算快的了。而在中心支持下,辛秀芳团队在最初建立的几年就取得了很好的科研进展,在国际高水平期刊发表了研究论文。

45岁以下的青年科学家正处于最富创造力的时期,他们在中心占比高达40%。不仅仅是辛秀芳,中心对于青年科学家的支持可谓“大手笔”——除了科研启动经费有800万到1000万元,招收研究生时也对他们予以倾斜。

“刚入职时,我发现自己实验室的面积和院士的也差不多。”张余说,中心不是把你招进来了就不闻不问,而是扶你上马,激发青年科学家的内在动力。

【考核】

“我们不是简单地看论文,论文并不作为研究组长的考核指标,就算在国际三大权威学术期刊发表论文,也没有额外奖励。”中心主任、中国科学院院士韩斌告诉解放日报·上观新闻记者,对于研究生,同样没有硬性要求毕业时发表论文,只要在科学探寻过程中,具备了足够的科研实力,即可顺利毕业。

从2009年开始,中心每五年开展一次评估,其中80%参考国际同行专家的评价,持续跟踪科研产出。2018年,当时有52个课题组参加国际评估,结果其中一半被评为优秀。

回望来时路,王二涛告诉解放日报·上观新闻记者:“5年一次的评估周期,鼓励原创宽容失败,使得我不用急吼吼去发论文,可以静下心来进行系统的研究和探索。”

“如果每年都要发表论文,不利于重大成果产出。”辛秀芳也有同感。

在这样的宽松微环境下,科学家们不仅没有松懈,反而潜心钻研,面向国家重大战略需求,争相挑战科学前沿重大问题。

【前瞻】

“这里有我喜欢的科研文化,可以潜心做研究。”辛秀芳如是说。

深耕基础研究、勇攀科技高峰,正是这里最闪耀的科研文化内涵。

韩斌说,培育具有国际影响力的分子植物学科“生长点”,就要始终瞄准世界科技前沿,创造教科书上没有的新知识。

基础研究是科技创新的源头,作为以基础研究为底色的植物科学研究高地,中心已前瞻布局“十四五”期间主攻方向。他们瞄准国家“双碳”重大战略需求,基于已有的科研优势和能力集成,创新布局了“植物碳氮高效”等研究方向。

“尽管我们现在处于国际上分子植物科学研究的第一方阵,但距离大师云集的研究所还是有不小的差距,还需要大家加倍努力。”韩斌说。

文章链接:https://web.shobserver.com/staticsg/res/html/web/newsDetail.html?id=436522