徐通達:科學家不是苦行僧

2023-03-23 11:00:01

我依然記得第一次種下葫蘆籽,看到小苗從土壤中鉆出來,慢慢長大并最終結(jié)出葫蘆時的那種興奮感。

一顆小小的種子是如何長成一株植物的?


(資料圖片僅供參考)

考上北大以后,盡管當時計算機科學非常流行,我的父母也試圖說服我學習計算機科學,但我還是毫不猶豫地決定主修生物學。

剛開始讀博時,我對植物細胞極性是如何初步建立的感到好奇。我測試了許多可能激活鋪板細胞ROP GTP酶的候選信號,但一直沒有找到一個明確的答案,這讓我感到很沮喪。

不過,當我改變方法,從組織水平上開展研究時,我發(fā)現(xiàn),在時空上,它與生長素分布的動態(tài)模式相類似。

自此,我研究生長素信號的職業(yè)生涯正式開啟。

科學家不是苦行僧

科學研究,尤其是基礎(chǔ)科學研究,一直以來都被形容為艱苦且乏味的。

有人問我:基礎(chǔ)科學研究有什么用?和我們的生活好像沒什么關(guān)系。

從某種意義上來說,它確實“沒什么用”,還會遇到經(jīng)費不足,入不敷出的情況。前兩年,我實驗室有段時間就是欠費運行狀態(tài)。

要解決這個問題,只能靠開源節(jié)流。國內(nèi)大部分植物生物學研究經(jīng)費都傾向于支持應用科學研究,比如作物開發(fā)和改良。使用模式植物擬南芥進行基礎(chǔ)研究的空間很小。由于資金的限制,大多數(shù)(如果不是全部的話)年輕科學家都轉(zhuǎn)向了作物科學方面的工作。

但是,回望世界歷史,基礎(chǔ)科學水平的提升,促成了歐美國家的崛起。

同樣的,從長遠的角度來看,利用模型系統(tǒng)進行研究,從而理解生物學的基本原理,這是至關(guān)重要且必要的。通過研究生長素就可以精確調(diào)控植物的性狀,比如可以讓植物早點開花,早點結(jié)果,提高作物的產(chǎn)量、品質(zhì)等等,這對于農(nóng)業(yè)方面來說非常重要。

科技創(chuàng)新是一項值得堅持甚至奉獻終身的事情。我研究生長素生物學已經(jīng)超過15年了,無論遇到多少困難,我都沒有改變過職業(yè)道路。

我認為,我能堅持的一大原因是熱愛。我從娜塔莎·萊克(Natasha Raikhel)教授那里學習了“如何享受科研探索的過程”。她是植物細胞生物學和化學基因組學領(lǐng)域的頂尖科學家,是我們植物細胞生物學中心(Center for Plant Cell Biology, CEPCEB)的主任。娜塔莎自己有一段神奇的經(jīng)歷,她是從一個藝術(shù)家轉(zhuǎn)行做了科學家,科學研究在她眼里與藝術(shù)有很多共通之處,也與生活相融合。每次我去拜訪她,她都會帶我去周邊的藝術(shù)博物館。耳濡目染的,我對科研、對生活的態(tài)度,也改變了很多。科學家不是苦行僧,我從沒有把科研當作枯燥的工作,我很享受科學研究的過程,很享受在科學的邏輯里探索答案的感覺。

搞基礎(chǔ)科學研究是一件非常需要科研情懷的事,也許耗盡畢生精力也做不出有份量的成果,也許清貧一生并不被大多數(shù)人理解,但這是我熱愛的事業(yè)。

難以預料的探索

生長素研究領(lǐng)域挑戰(zhàn)之一就是“植物體如何整合這些途徑來解釋生長素信號,從而影響發(fā)育產(chǎn)出”的問題。另一大挑戰(zhàn)則是對植物細胞中生長素的動態(tài)分布進行可視化。盡管學界已經(jīng)確定了一些可以間接顯示體內(nèi)生長素濃度/信號的標記分子,但我們目前還無法看到生長素的亞細胞分布。因此,我們迫切需要開發(fā)新的工具和試劑,來觀察生長素的體內(nèi)分布:其中一個策略可能依賴于與化學家、物理學家合作開展的跨學科研究。

像這樣的跨學科研究是有必要的。如果有機會選擇一個不同的研究領(lǐng)域,我可能會選擇系統(tǒng)生物學。目前這個學科已經(jīng)恢復了活力,并以跨學科研究為重心。眾所周知,生物體是復雜的,潛在的信號轉(zhuǎn)導等細胞生命過程也是如此。但這些復雜性可以被簡化,并視作化學和物理反應的結(jié)果。因此,為了更好地了解一個生物系統(tǒng),我們不得不了解生物反應的化學和物理特征。通過跨學科研究,我們有望以更加量化的方式了解活細胞,并最終離揭開生命奧秘更近一步。

科研不是命題作文。量子力學被發(fā)現(xiàn)之前,沒有人能想象它能發(fā)展到現(xiàn)在這個程度??蒲胁皇窃O(shè)定好的套路,而是開發(fā)未知世界的過程。如果你已經(jīng)預知了結(jié)果,還需要什么研究。

每個人發(fā)展的路都要自己走,導師能做的只是引路人的角色。當年在美國加州大學讀博時,導師沒給任何提示就讓我去探索一個科學問題,從一開始的迷茫、找不到方向,到通過無數(shù)次嘗試,找到問題的關(guān)鍵,最終決定主攻生長素分子機制的研究,我的科研生涯是靠自己一步步摸索出來的,這是難以預料到的事情,看似很隨機,又好像是命中注定的。

如今的學子們,比起我們那時,條件好的太多,當然來自社會的誘惑也很多。我也見過很多不同個性的學生,從我角度,我當然希望更多優(yōu)秀的學生能投入到科學研究中,畢竟我們國家的發(fā)展一定需要在科技上真正強大起來。但也并不是每個學生都適合去做科研,如何真正認識自己,認識自己的能力,比所學的知識更重要。只有找到自己真正想做的事情,你才能更好的生活。只有真正喜歡,才能做好學術(shù)研究。

我希望培養(yǎng)出更多有情懷的科學家,希望我們的研究在世界范圍內(nèi)更有影響力,在科學領(lǐng)域內(nèi)為人類社會做貢獻。

(作者徐通達,現(xiàn)任福建農(nóng)林大學海峽聯(lián)合研究院教授兼副院長,Current Biology期刊編委,主要研究生長素信號通路如何在植物發(fā)育過程中協(xié)調(diào)決定細胞命運,目前已在Cell、Science、Nature、PNAS、Nature Communications等國際一流學術(shù)期刊發(fā)表文章10余篇。)

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