——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報
王二濤在人工氣候室培養(yǎng)間內(nèi)觀察植物生長狀況。
王二濤,生于1979年9月,系中科院上海植物生理生態(tài)研究所研究員,主要從事植物和微生物共生的分子機(jī)理研究。
很多見過王二濤的人都說,他不像個學(xué)者。走路腳底“帶風(fēng)”,身穿藍(lán)色T恤、腳踩沙灘鞋,眼前的王二濤的確有些“隨意”。
這位中國科學(xué)院上海植物生理生態(tài)研究所研究員顛覆了記者對學(xué)者的印象,就像他顛覆了植物—真菌共生領(lǐng)域延續(xù)了百年的傳統(tǒng)理論一樣。
不久前,王二濤團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了脂肪酸是植物與菌根真菌共生體系中碳源的主要傳遞形式,推翻了百年來教科書中的“糖”理論。近日,這一成果被收錄進(jìn)《自然》雜志。
王二濤拿起一本有關(guān)植物共生的英文原版書,一下翻到標(biāo)有共生體系營養(yǎng)傳遞圖的那一頁。他指著圖說:“很快,這里就會被改寫!”
眼神堅定,一如幾年前他的猜想被所有人輕視的那一刻。
跨過思維的高山
2010年,王二濤正在英國做博士后。在克隆一些共生植物基因時,王二濤發(fā)現(xiàn),有些問題根本無法用已有的“糖”理論解釋。
菌根是自然界中普遍存在的一種共生現(xiàn)象,它是由土壤中的真菌與高等植物根系形成的一種共生體。
自然界中,80%—90%的植物都有菌根共生現(xiàn)象。1885年,這種共生體被首次發(fā)現(xiàn)并命名為“菌根”。植物可通過與菌根真菌共生,從土壤中獲得更多營養(yǎng),同時把20%左右的光合作用產(chǎn)物傳遞給菌根真菌,供其生長。
有趣的是,盡管許多科學(xué)家一直沒找到糖的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,不知道糖究竟從何而來,卻堅持認(rèn)為:碳水化合物是植物為共生的菌根真菌提供碳源營養(yǎng)的主要形式。多年來,也很少有人提出質(zhì)疑。
1999年,有科學(xué)家通過碳標(biāo)定實驗得出“糖可能是碳源營養(yǎng)的主要形式”這一結(jié)論。雖然并不是直接的證據(jù),但科學(xué)界對此深信不疑。
菌根真菌的脂肪酸主要由植物合成,一直以來,人們都認(rèn)為脂肪酸只用來合成真菌的細(xì)胞膜。那么,營養(yǎng)源有可能是脂肪酸嗎?當(dāng)時,王二濤腦子里突然蹦出這個猜想。
顛覆,往往比創(chuàng)新更難。
一個看似水到渠成的推測,卻被傳統(tǒng)理論的高墻阻隔??此埔徊街b,實則卻要跨過思維的高山。
為了驗證自己的猜想,王二濤開始主動探索?!爱?dāng)時我的研究方向不是代謝,對這個領(lǐng)域并不熟悉。”王二濤回憶說,為了了解脂肪酸的代謝機(jī)制,他花了大約半年時間查文獻(xiàn)、找資料。同學(xué)、老師,不管逮著誰都要問一遍:“這種想法有可能嗎?”然而,得到的積極回應(yīng)寥寥,大多數(shù)人并不當(dāng)回事兒。
一直到2013年,王二濤學(xué)成回國,組建了自己的研究組,終于有條件驗證當(dāng)年的猜想了?!爸袊蒲姓幱诎l(fā)展黃金期,經(jīng)費(fèi)啟動、團(tuán)隊配備都很快?!彼f。
王二濤像一把利刃,刺向傳統(tǒng)理論的圍墻。
從未想過轟轟烈烈
說到和生物的緣分,王二濤直言,自己和生物算不上有什么“不解之緣”。大學(xué)選擇生物專業(yè)并非出于自愿,而是“調(diào)劑過來的”?!胺且f有的話,我是農(nóng)村出身,見慣了玉米、大豆等莊稼,覺得很親切?!?/p>
從讀研開始,王二濤的研究領(lǐng)域一直沒怎么變?!爱?dāng)初選擇研究植物,主要是因為做動物實驗我有點(diǎn)下不了手?!甭犞裨陂_玩笑,王二濤卻一本正經(jīng),眼神干凈得像個孩子。
王二濤的名片上,除了博士和研究員,再沒有其他頭銜?!拔覜]什么野心,更沒想過要做什么轟轟烈烈的大事。”王二濤淡淡地說。
正是抱著這樣的心態(tài),4年來,王二濤團(tuán)隊通過穩(wěn)定同位素標(biāo)定實驗,發(fā)現(xiàn)植物的脂肪酸合成對菌根真菌共生的必要性,而且有一類特殊的脂肪酸分子通過植物的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,能直接傳遞給菌根真菌。該研究系統(tǒng)地揭示了脂肪酸是光合作用碳源的主要傳遞形式,首次推翻了百年來被寫進(jìn)教科書的傳統(tǒng)認(rèn)識。
不久前,這一發(fā)現(xiàn)被刊發(fā)在《自然》雜志上。王二濤難掩激動,這是他從業(yè)以來,論文從投稿到被接受最快的一次,前后只用了2個多月。
除了改寫教科書的理論,研究還發(fā)現(xiàn),脂肪酸對預(yù)防植物的白粉病有重要作用。
拋卻功利,摒除一切雜念,以赤子之心擁抱科研。在王二濤的眼里,科研生活像是一碗水,雖略顯乏味,卻簡單純粹,喝多了也會覺得甘甜。
這或許是做研究最好的狀態(tài)。
學(xué)術(shù)理念一脈相承
王二濤研究組的這篇論文是今年植生生態(tài)所完成的第二篇發(fā)在《自然》上的論文,第一篇論文是由何祖華研究組完成。科技日報記者發(fā)現(xiàn),何祖華正是王二濤讀博期間的導(dǎo)師。
巧合還是必然?
2003年大學(xué)畢業(yè)后,王二濤被推免到中科院上海生命科學(xué)研究院讀書。作為王二濤的導(dǎo)師,何祖華當(dāng)時博士畢業(yè)沒幾年,來研究所時間不長。
“在研究所那些年,何老師為我奠定了很好的基礎(chǔ)?!痹谶@里,他感受到開放而自由的氛圍,這些在王二濤看來是老師給予學(xué)生最寶貴的東西。“有了好想法,何老師就會鼓勵我們?nèi)プ觥!蓖醵f。
何祖華的研究方向是植物抗病信號轉(zhuǎn)導(dǎo),但當(dāng)時王二濤對水稻馴化更感興趣,而且當(dāng)時研究的人不多,于是何祖華鼓勵他說:“大膽去做吧!”
十年一輪回。2013年,王二濤又回到了研究所,自己也帶起了研究生。王二濤說,除了搞科研,實驗室還要培養(yǎng)優(yōu)秀的青年科學(xué)家。如今,王二濤也像當(dāng)年導(dǎo)師一樣,給學(xué)生創(chuàng)造自由的學(xué)術(shù)氛圍。
“等我到了何老師這個年紀(jì),要是沒能培養(yǎng)出幾個教授、研究員,那就太失敗了。”王二濤頓了一下,眼神堅定地說:“得把這種學(xué)術(shù)理念傳承下去。”
?。ㄔd于《科技日報》 2017-09-18 05版)
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