柴继杰、周俭民因发现抗病小体并阐明其结构和在抗植物病虫害中的功能做出的开创性工作获得2023未来科学大奖—生命科学奖。

植物病害的爆发对社会文明产生过重大的影响。目前，全球粮食产量的 40% 可因植物害虫和病原体而损失。20世纪40年代植物抗性位点的发现表明植物具有先天免疫机制。1994 年植物抗性基因的克隆从分子上佐证了这一假设。这些抗性基因编码核苷酸结合结构域和富含亮氨酸重复序列的免疫受体，构成了植物针对多种病原体和某些昆虫的主要免疫受体。然而，这些免疫受体如何启动植物的防卫反应一直是个谜。

通过19年的合作和努力，柴继杰和周俭民发现了由免疫受体激活后形成的抗病小体，并解析了其结构和功能。他们发现抗病小体是由免疫受体蛋白在识别病原体效应子后形成的多组分复合体，并发现这种复合体通过形成质膜钙离子通道起始植物免疫反应包括超敏性细胞死亡，从而保护植物免受病原体的进一步感染。这个发现将大大加快对植物免疫的认识，带来更好的植物病害控制方法，对全球粮食安全具有极其重要的意义。

周俭民

周俭民：旁听老院士讲课，对“基因对基因”假说产生浓厚兴趣

“我高中老师生物学课讲得很好，特别是遗传课的部分，所以我读大学时就选了四川大学生物系遗传学。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员周俭民笑着说，老师很重要，尤其是中学老师非常重要。

他回忆，在20世纪80年代，他在北京读研究生时，导师建议他去旁听一门课，是中国农大曾士迈院士的植物免疫学。在这门课上，他听到了美国植物病理学家弗洛尔提出著名的“基因对基因”学说。该学说暗示，植物中的抗病基因，具有识别病原菌的能力。

“我觉得这个太神奇了，虽然自己当时还没有做这方面的工作，但是在心里一直就忘不掉这个事儿。”“基因对基因”隐含的是植物与病原微生物间的分子识别以及免疫激活。“不同的生物之间神秘的信息交流，让我流连忘返。”

周俭民在实验室

探索应用研究补“短板”，寻找新的思路

“我觉得能够发现抗病小体并阐明其结构和在抗植物病虫害中的功能，一是得益于人类的科学技术进步，冷冻电镜为科研提供了巨大的助力；二是契机，我们从2012年到2015年的工作，准确的解析了一个弗洛尔抗病基因编码的抗病蛋白的作用机制，成为研究抗病蛋白结构与功能的一个重要模式；最为重要的是同柴继杰教授的合作，他在结构生物学方面造诣极高。”周俭民说，他曾经给柴继杰教授一个“评价”，在植物抗病领域，因为柴教授的加入至少“提速”了5-10年。

周俭民说，实际上在科学上也有很多的偶然性，不是所有蛋白都适合结构生物学分析，如柴教授常说做蛋白质结构的工作需要去不断尝试不同蛋白，“同一类蛋白有很多变体，每种变体在蛋白表达和折叠上可能有所不同，因此很多时候结果是不能预测的。”

对于基础研究成果如何转化到应用领域，他认为，从基础研究成果到兑现生产出产品还有很长的路要走，能够在实验室做成的，但在田间地头却不一定能成。“所以我对做应用研究，并将应用研究做出成果的专家是非常抱有敬意的。”他说，现在他也在尝试一些应用方面的研究，利用现代植物免疫学知识，加快对高价值抗病基因的挖掘，从应用的“短板”的角度，找到一些新的思路。

柴继杰

柴继杰：从造纸厂走出的科学家

“老实说当时我离开造纸厂时并没有想过要搞科学研究，如果这么说肯定是把自己拔高了。”西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授柴继杰笑着说。

大学从大连轻工业学院造纸专业毕业后，21岁的柴继杰被分配到丹东鸭绿江造纸厂，做助理工程师。

“我当时尽管还没有找到自己想要的，但是已经知道自己不想要的了。”柴继杰说，造纸厂的工作生活让他觉得这并不是自己想要的。他回忆，当时父母是很不同意的，觉得工作已经很稳定了，用他们的话说“你还瞎折腾啥？”

对当时的普通人来说，最有效也是最好的改变命运的办法，就是读书。柴继杰对这次“改变”有着清晰的考虑。首先，他想去北京；其次，他觉得石油化工有行业优势，所以选择报考石油化工科学研究院。他对自己很有信心，他在大学里的考试成绩不错，尤其是化学相关的学科。

之后，柴继杰被石油化工科学研究院应用化学专业录取。1994年，他继续读博，考入中国协和医科大学，误打误撞进入晶体学领域。

蛋白质是参与所有生命活动的重要成员。在显微镜下，蛋白质晶体看上去与宝石很像。蛋白质晶体会对x射线产生衍射。通过收集衍射数据，可以计算出蛋白质的三维结构。蛋白质的三维结构对认识其作用机制具有非常重要的意义。“晶体学是结构生物学一个重要的手段之一。博士期间，也发表过相关文章，可能正是因为这篇文章，施一公教授召我去做了博士后。”

“自己可以说是阴差阳错地走到了植物免疫领域。我觉得可能是我的运气一直不错，在不同的阶段都遇到了‘贵人’。”柴继杰说。

柴继杰与周俭民

“没糊涂”之前努力去做更多研究工作

对于想要进入到科研领域的青少年，柴继杰寄语，如果想做科研的话，青少年就要培养自己在科研方面的一些兴趣爱好，多尝试一些东西，这样至少能让自己知道喜欢什么，或者至少知道不喜欢什么。“真正喜欢，我觉得这是非常重要的一件事。”他表示，把研究工作作为自己喜欢的一件事来做，是每个科学家保持持久工作或科研动力的一个最重要因素。“任何功利的想法，都不可能是科研长久的动力。”

另一方面，他认为青少年也要加强跟人沟通交流的能力。这是中国学生相对外国学生比较欠缺的一点。

此外，团队的合作精神也非常重要。他认为，不仅仅是科研工作，实际上很多工作岗位都需要合作精神，不能因为一点的得失，把已经建立好关系一下子给“抹杀”掉了，需要学会如何跟人建立起这种关系。

对于自己的未来，柴继杰说，他今年已经57岁了，如果时间允许的话，他在70岁的时候还没有糊涂，留给自己“没糊涂”的时间也只有十几年了，他的计划，就是在头脑还清醒之前，努力去做更多研究工作。

文/广州日报·新花城记者：张丹

图/广州日报·新花城记者：受访者提供

广州日报·新花城编辑：蔡凌跃