回國組建實驗室僅三年多，帶領一支平均年齡只有26歲的年輕科研團隊在植物免疫學領域取得重要進展——11日凌晨，85后上海女科學家、中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心研究員辛秀芳及其團隊登上國際頂尖學術期刊《自然》雜志。這篇題為“NLR蛋白介導的植物免疫需要模式識別受體”的論文，解決了植物免疫領域一個長期待解的科學謎團，為培育優(yōu)良持久抗病的農作物提供了新思路。

談及自己科研生涯的快速“起跑”，辛秀芳說，這背后離不開上海自由寬松的學術氛圍和對年輕科學家的信任與支持。尤其難得的是，得益于中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心國際化的科研環(huán)境，通過良好溝通，此次團隊論文與國際同行的相關成果在同一期《自然》雜志上 “背靠背”發(fā)表，“如果一味搶先，可能會變成惡性競爭，現(xiàn)在則成了學術上的一次良性互動”。

　　打破慣性思維，建立植物免疫新架構

植物在與病原微生物的長期博弈中，進化出了兩層免疫系統(tǒng)：第一層免疫系統(tǒng)被稱為PTI，當病原微生物入侵植物時，細胞膜表面的受體蛋白會識別出病原菌所攜帶的一些分子，從而激活PTI。作為對策，成功入侵的病原菌會向植物細胞分泌一類毒性蛋白來對抗PTI，以便于自己侵染植物。此時，植物會通過細胞內另一類受體蛋白感知某些毒性蛋白，觸發(fā)植物的第二層免疫系統(tǒng)——ETI，激活更強的免疫行動來抵抗病原菌的攻擊。

長期以來，絕大多數(shù)實驗室都是對兩個系統(tǒng)分別進行研究。它們會否協(xié)同作戰(zhàn)，成了一個待解的巨大謎團。

2017年完成博士后研究回國，辛秀芳來到上海，在中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心組建起自己的實驗室。在一次實驗中，PTI免疫缺失的植物引起了研究組的注意——它的ETI免疫功能也變得低下。

“這兩者之間有關聯(lián)嗎？”辛秀芳帶領年輕團隊一路追尋下去。他們發(fā)現(xiàn)，ETI可以促使植物產生大量的活性氧產生酶RBOHD，而PTI則負責將這種酶激活，從而產生大量活性氧，“這就好比ETI負責生產大批炸彈，而PTI負責點燃炸彈”。

有趣的是，研究組還發(fā)現(xiàn)，ETI還能夠給PTI“加油鼓勁”，通過增強PTI核心蛋白組分表達，從而誘導PTI更加持久的免疫輸出。近年來，全球氣候變化，農作物病害頻發(fā)，給全球糧食安全帶來了嚴重影響。該發(fā)現(xiàn)不僅揭開了植物不同免疫系統(tǒng)間的親密關系，建立了新的植物免疫系統(tǒng)架構模型，而且為后續(xù)培養(yǎng)優(yōu)良持久抗病農作物品種提供了新思路。

　　摒棄急功近利，與國際同行良性互動

僅用三年多，就在《自然》雜志上發(fā)表文章，辛秀芳科研生涯的“起跑”可謂速度超群。她說，當初將中科院分子植物卓越中心作為科研起步的第一選擇，看中的是這里完善的研究平臺，以及自由寬松且國際化的學術氛圍。

辛秀芳應聘的中科院-英國約翰·英納斯中心，是分子植物卓越中心與英國聯(lián)合成立的國際化學術機構，采用五年一次的國際化評估。中心沒有給年輕科學家壓任何“短平快”的成果指標，他們可以用五年時間埋頭打磨實驗室，潛心探索重要科學問題。

中科院分子植物卓越中心副主任王佳偉告訴記者，前來應聘時，辛秀芳已在植物免疫領域嶄露頭角。而為優(yōu)秀年輕學者營造適合成長的科研環(huán)境，一直是中心努力追尋的方向。事實上，在辛秀芳入職的最初一年多時間里，研究組的探索一直找不到突破點。她回憶說，當時中心為研究組提供了超過120平方米的寬敞實驗室和充足的科研經費，“雖然科研遇到瓶頸是常態(tài)，實驗過程就是不斷試錯，但當研究停滯不前時，大家心里的壓力還是非常大”。令辛秀芳心存感激的是，中心沒有追問她具體進展，“終于有一天，我們發(fā)現(xiàn)了ETI免疫中活性氧的產生依賴于PTI，這為課題找到了突破點。”

然而，在中心組織的一次國際交流中，辛秀芳聽說另一個國外資深研究小組也在從事相關工作。國際競爭向來是基礎研究中的主要壓力來源，得益于中心國際化的科研環(huán)境，通過良好的溝通，辛秀芳與這位同行的研究成果在同一期《自然》上“背靠背”發(fā)表，成為針對同一科學問題的互補認知。

種子是農業(yè)的“芯片”。而植物學基礎研究則是為“芯片”上的每個功能解鎖背后的機理。辛秀芳表示，未來可以在不同植物，尤其是主要農作物中，深入探究這兩層免疫系統(tǒng)的關系，以期使機理發(fā)現(xiàn)用于種質資源的創(chuàng)新。

來源：中科院