“青托”人才成长记: 创新千里马是怎样炼成的?
- 来源:科协改革进行时
- 2017-05-04
“青托”,即青年人才托举工程,旨在发现和扶持有望成为未来科技领军人物的优秀青年人才。两年来,共计388人获得资助,覆盖了主要的学科专业领域和战略性新兴产业。“科协改革进行时”特此推出五四青年节系列专题报道,通过聚焦“青托”项目中优秀青年科学家的科研成长之路,为您展现我国青年科技工作者,在创新创业征程中的蓬勃朝气!
“菲尔普斯是幸运的,虽然从小患有‘多动症’,但他妈妈为他找到了释放精力的闸口——游泳,成就了如今传奇般的‘飞鱼’。从这点来说,其实我也是幸运的。”采访刚开始,中科院微生物研究所副研究员王奇慧的自我介绍便让人印象深刻。
“我总是有特别多的精力,而生物学实验就是我的‘闸口’。”王奇慧解释说,她虽然没有从小被确诊为“多动症”,但同样是个爱动的孩子。每天别人家的孩子睡午觉的时候,她却喜欢顶着大太阳在地里抓蚂蚱、抓蛐蛐。
生物学是一门实验科学,有些实验是需要体力的,但自诩为“假小子”的王奇慧颇具悟性,每天都能够在生物学实验室里自得其乐。2012年1月,王奇慧在中科院生物物理研究所获得博士学位后,加入中科院微生物研究所高福院士团队,从事博士后研究工作。
“在这里,我被病毒的千变万化所吸引。”王奇慧介绍说,高福院士主要从事病原微生物跨宿主传播、感染机制与宿主细胞免疫研究以及公共卫生政策与全球健康策略研究。她在这里了解到,不同的病毒通过不同的机制感染细胞,大多数病毒在与宿主长期进化的过程中进化出各种策略抑制宿主的免疫系统,保证自身复制生存的同时,又最大限度的保证宿主的存活,使宿主为己所用,变成自己的合成工厂。
病毒的一切生命过程始于对细胞的黏附和入侵,解析这一过程是研究病毒致病机制的第一步,也是设计靶向药物的重要理论依据。因此,王奇慧开始了囊膜病毒入侵机制的研究,作为重要参与者解析了中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)与受体结合机制的工作,并以共同第一作者发表《Nature》文章。随后,王奇慧又通过研究蝙蝠冠状病毒HKU4的受体结合特征证明MERS-CoV起源于蝙蝠,同时提出蝙蝠冠状病毒对人类生命健康存在的潜在威胁。
基于此前研究对囊膜病毒入侵机制获得的认识,王奇慧开始着眼于如何开发靶向药物,用于治疗囊膜病毒感染。2014年西非暴发埃博拉病毒感染,ZMapp的治疗效果在病毒暴发初期给了人们莫大的鼓励,这件事情对于王奇慧而言更是影响很大,“ZMapp就是针对病毒入侵机制,分离的治疗性抗体,因此我也将目光转向了治疗性抗体的研发上,这也是我‘青托’项目中的主要研究内容”。
2015年,寨卡疫情从巴西暴发。证据表明,该病毒会导致新生儿小头症、成年人格林巴利综合征。王奇慧综合分析各种抗体鉴定手段的优缺点,结合自身专业特长,最终决定通过抗原特异记忆性B细胞筛选及单细胞测序技术相结合,尝试病毒的中和性抗体的分离。
“在‘青托’的支持下,我的科研工作也逐步向梦寐以求的方向迈进。”王奇慧高兴地说。此时,博士期间接受的细致训练也有了用武之地,王奇慧和团队合作很幸运地摸索出一套流程,并成功的从我国一例寨卡病毒感染的输入性病例中,分离出寨卡病毒特异性抗体。
这些抗体在小鼠模型中可有效治疗寨卡病毒感染,有望开发成药物,用于寨卡病毒防治。而这一技术平台也使得高效、快速地分离突发传染性疾病的中和性抗体成为可能,对提升我国的突发传染性疾病的应对能力具有重要意义。2016年12月,王奇慧作为第一作者在《Science Translational Medicine》上发表关于寨卡病毒人源治疗性抗体的文章。
“这是从我国第一例输入性病例中成功分离到的3株保护性抗体。就像是别人给我们送来一颗原子弹或氢弹,我们不仅接住了,还把它成功制造出来了。”在2016年12月14日的新闻发布会上,高福院士如是描述这项关于寨卡病毒的最新研究成果,“它说明病毒来了,中国人能够抓住抗体,并把它分离出来治疗病人”。
“那时候对水稻没什么感觉,更谈不上兴趣。”宁约瑟是一名来自豫西山区的80后,直到大学三年级田间实习才见到了真正的水稻。他至今还记得,那天他们去试验农场帮读研的师兄师姐们插秧,结果第二天很多秧苗都飘在水面上,师兄师姐只好重新插过。
2005年4月,考研失利的宁约瑟在研究生调剂时第一次看到“Rice Blast”这个字眼,原本想要从事棉花研究的他,对这个“水稻爆炸”起初并没有任何概念,但也正是从这开始,阴错阳差的和水稻结缘。如今身为中国农业科学院植物保护研究所副研究员的他,已经从事水稻研究12个年头。
在湖南农业大学读研期间,宁约瑟师从植物病理学国际知名学者王国梁教授。初到实验室,每天剥稻谷、洗培养皿、配培养基、铺种子,“虽然时常在重复着同一件事情,但我知道,自己正在慢慢了解水稻”。在长沙的这段求学经历,让宁约瑟不仅学会了在实验室熟练进行水稻组织培养,还可以挽起裤子跳进水田里插秧、拔草、打药,做杂交,开展田间调查。
“有时候为了赶进度,趁着老师在讲台上讲课,我们就在下面偷偷地剥谷子,看谁能得到第一批转基因组培苗。”宁约瑟回忆说,在此期间,他开始大量阅读文献,进行系统的学习,也弄明白了“Rice Blast”不是“水稻爆炸”,而是有水稻“癌症”之称的“稻瘟病”。田间稻瘟病流行时对水稻生产的毁灭性破坏,对宁约瑟触动很大,“如何增强水稻自身的抗病性”成为了他日后研究的方向。
硕博连读的6年间,宁约瑟先后在湖南农大、中科院遗传与发育生物学研究所和美国俄亥俄州立大学开展课题研究,有应用实践也有基础研究,但是都是围绕着水稻稻瘟病研究。毕业后,宁约瑟接受王国梁教授的邀请,毅然选择回国,跟随他在北京开始建立新实验室。对此,宁约瑟坚定地说:“当我选择继续从事水稻研究时,打心眼里把稻瘟病抗病性研究当成了我的事业。”
2015年11月,在经历了四年多辛苦的积累后,宁约瑟所在团队鉴定了水稻抗稻瘟病的一种新机制,将研究从稻瘟菌的致病机制延伸到水稻的抗病机制,相关研究结果发表在植物生物学国际知名期刊《Molecular Plant》上。
时逢中国科协启动首批“青年人才托举工程”项目,在中国植物保护学会青年工作委员会的推荐下,宁约瑟作为候选人之一参加植保学会的推荐会并最终成功入选。
自从入选“青年人才托举工程”以来,宁约瑟更加注重科学问题的凝练,注重重大成果的培养,并取得了累累硕果。2016年8月再次在《Molecular Plant》上发表文章;同年9月,所在研究团队关于水稻抑制稻瘟菌引起的细胞坏死新机制的研究,发表在生物学国际顶尖期刊《Current Biology》上;2017年2月,所在研究团队关于水稻程序化细胞死亡和抗病性调控新机制的研究,被植物生物学国际顶尖期刊《The Plant Cell》接收。以上研究结果有望为提出新的稻瘟病防控策略提供新思路。
宁约瑟所在团队在水稻“癌症”稻瘟病抗病研究方面取得了一个又一个可喜的成绩,得到了国内外同行的高度认可。然而,正如宁约瑟所说的:“稻瘟病”是水稻顽疾,水稻抗稻瘟病研究还任重道远。
“为什么要听妈妈的话
长大后你就会开始懂了这段话
长大后我开始明白
为什么我 跑得比别人快
飞得比别人高”
——周杰伦《听妈妈的话》
周董的这首歌,其实也唱出了王江的故事。
“能坚持做科研,或者说坚持读到博士,都是因为听妈妈的话。”在谈起自己的科研之路时,他总免不了提起他的父亲母亲,“他们让好好学习,我就好好学习,他们说读博就读博了。”2010年9月,在上海大学完成本科和硕士课程之后,赴法攻读博士,并先后在法国、英国从事相关领域研究工作。
“小时候,我的父母总是跟我说,‘我们没什么文化,你要多听老师的建议,他们都见多识广’。”这些话他始终记在心里,并且认真的照做,直到如今他也成了一位见多识广的老师——上海大学副教授。
王江说,自己真正接触“科研”是在大二。因为上海大学有个导师制,对于大一成绩优秀的学生均分配导师,“我很幸运,大二的暑假就进了实验室”。
那年暑假,导师给了王江300篇文献名单,让他利用暑假时间跑遍各大图书馆,找好并复印给他,结果不到半个月王江就整理妥当。于是导师又给他追加任务,要求在暑假剩余的时间里,把这300篇文献根据内容分类整理好给他,这次不到十天王江又提前完成任务。
正是凭着这股勤奋好学的劲头,王江得以跟着师兄们进实验室上手操作,学怎么用水玻璃调耐火泥,怎么用耐火面包炉子保温,怎么在外加电磁场下进行金属凝固,早早就完成了基本的科研训练。
有一天,在陪师兄做通宵实验的过程中,王江产生了自己第一个突破性的想法——交流电与稳恒磁场复合方法制备匀质过偏晶合金。王江回忆说:“我当时听到师兄介绍他电迁移实验的原理后就想,他用电流把东西‘赶’到一边,我是否可以用电流把在一边的东西‘赶’回去呢?其实这个想法不成熟,但还是跟导师交流了,当然得到了表扬,也被指出了缺陷,但讨论后便有了交变磁场复合稳恒磁场的想法。”
于是,这个灵光乍现的想法使得王江在大二就攻克了采用体凝固方法制备具有均匀组织的过偏晶合金材料的难题,成功申报国家发明专利,并撰写了第一篇科研论文,发表在了《物理学报》。
这次成功让王江感受到了科研的乐趣,然后便一发不可收拾。“这样的工作会让人觉得像在‘破案’、在‘寻宝’、在‘探险’,你要运用所学知识、实验数据、其他人发表的相关文献找出蛛丝马迹,最终探寻到这个新现象背后的机理,这难道不像破案吗?”王江饶有兴致地说道。
2015年8月,王江从法国回到上海大学任教,数月之后入选“青年人才托举工程”项目。对此,王江深有感触地说:“‘青托’之于我,犹如雪中送炭,让我能够在回国不到一年的时间就完成了第一批静磁场下金属增材制造的实验,取得了一批有意义的实验结果。”
“IADR Toshio Nakao奖获得者(亚洲唯一)、IADR Joseph Lister奖获得者、世界华人口腔医学协会杰出青年科学家、中国口腔医学杰出青年人才奖……”打开牛丽娜这份金光闪闪的履历,恐怕谁都免不了先投上惊叹的目光。
如今,她是第四军医大学口腔医院最年轻的副教授,拥有博导、硕导资格。
“其实从小到大都资质平庸,如果做出了一点成绩,这应该都归功于后天的踏实勤奋吧。”每当人问起成功的秘诀,牛丽娜总是如此谦虚地说道。事实上,在她的成长过程中,“第一”与“全优”都不是什么新鲜词,没有什么跌宕起伏的经历,却在常规的轨迹上做出了不平凡的成绩。
2001年考取第四军医大学口腔医学系时,牛丽娜的成绩并不突出,但毕业时她的全科平均成绩均在90分以上。本科毕业以后,牛丽娜考取了硕士研究生,师从口腔修复学著名专家陈吉华教授,开始了仿生矿化技术用于硬组织缺损修复的研究。之后继续攻读博士学位,并于2010年争取到国家公派留学基金,赴美国奥古斯塔大学口腔医学院攻读联合培养博士学位。
牛丽娜留学的佐治亚州是著名小说《飘》的故事发生地,主人公乐观坚韧的精神也感染着她。初到美国时,环境陌生、语言障碍、学业压力等让牛丽娜一时难以适应,但她马上恶补英语,不光自己学开车,甚至还学会了修车,独自解决了所以的困难。
她的导师陈吉华教授和Franklin Tay教授,不仅教学方法独特,对待学术研究还十分严格,从不会就某个学术问题给牛丽娜一个确定答案,而是让她自己去检索,寻求解决问题的方法。于是,牛丽娜每天一早就要到实验室做实验,晚上还要抽空看文献、写文章。两年中,勤奋好学的她阅读了上千篇文献,却从没时间出门游玩。
“我应该感谢这种高强度的工作方式,极大地锻炼了我的独立意思和探索精神,使科研思路也逐渐成熟。”牛丽娜认真地说。回国后不久,她以优异的成绩顺利留校。怀孕期间,牛丽娜依然马不停蹄地参加学术会议、出入实验室,离预产期仅剩5天时,还参加了医院学术年会,登台报告的那一刻让所有人都大吃一惊,但这种对科研的执著和专注使她赢得了更多人的尊重。
经过不懈努力,牛丽娜的研究取得了令人兴奋的成果。她以胶原纤维的再矿化为出发点,针对口腔硬组织缺损修复开展了系列研究,攻克多项技术难题,在国际上首次实现了胶原内硅化及杂化,构建出一系列具有良好生物学性能及机械性能的矿化胶原材料,填补了该项研究的国内空白,实现了生物矿化领域的重大突破。
2015年12月,入选“青年人才托举工程”项目后,牛丽娜继续开展仿生矿化的深入研究。在《Nature Materials》《Progress in Polymer Science》等国际著名期刊发表SCI论文12篇,其中有关仿生矿化机制的深入研究被全球顶级材料学期刊《Nature Materials》以论著形式发表,首次提出并证实了基于渗透压和电荷平衡的纤维内仿生矿化理论,颠覆了被认为是“圣经”的库伦引力诱导纤维内矿化的理论,被公认为是目前我国口腔学界的顶尖之作。