“享受”在植物病理研究的路上

文| 薛春燕 周维维 青岛农业大学 编辑|孙洁

“享受”在植物病理研究的路上

文| 薛春燕 周维维 青岛农业大学 编辑|孙洁

科学研究道阻且长，“大问题没有，小问题不断”是带领团队跋涉其中的梁文星对团队发展最诚恳的评价。“忙碌”是工作的常态，而“享受”，则是梁文星在科研道路上不断取得突破后发自心底的满足。

梁文星在实验室。

主持国家自然科学基金面上项目、转基因生物新品种培育重大专项、国家微生物资源平台建设项目等多项重大课题；发表SCI论文9篇，其中两篇研究论文发表在国际顶级期刊《Molecular Cell》上，累计影响因子超过40，单篇超过13.9……自2014年5月以“泰山学者海外特聘专家”身份来到青岛农业大学至今，短短3年多的时间，梁文星便交出了这份很“牛”的科研成绩单，在国际上首次报道乙酰化修饰能够调控原核生物蛋白质的稳定性以及细菌的抗逆反应，发现乙酰化修饰与灰霉菌的致病性密切相关，揭示了RNA代谢在植物和微生物对逆境抗性反应中的作用，研究结果对于控制病害的发生以及提高植物抗病性具有重要意义。

2017年8月，喜讯传来，梁文星教授的植物病理学项目喜获2017年度国家自然科学基金优秀青年科学基金立项资助。这是一次“千军万马过独木桥”式的“较量”，全国范围内优秀青年科学基金项目共立项399项，申请成功率只有约8.2%。

坚持—做自己喜欢的事

1979年，梁文星出生在泰山西麓的农村。小时候，他放学后的主要“业余”活动就是帮父母下地干农活，玉米地里拔草、小麦地里收割，什么活都干。和那个时代绝大多数孩子一样，努力学习考上大学是他这样一个农村娃儿的最好人生选择。

1997年，梁文星参加高考，被青岛农业大学前身莱阳农学院植物保护专业录取。

“当时根本不知道什么叫‘植物保护’，问了一圈村里人，大家都不太明白，最后觉得可能差不多是环境保护之类的吧。”

从此，他的人生翻开了崭新的一页。

怀着对未知命运的憧憬，梁文星拖着行李、坐着绿皮火车来到学校，开始了异地求学生涯。他当时的想法很简单，就认准一点，“作为一名大学生，勤奋学习是自己该做的事情。”

大一大二时，虽然对专业的认知还处于懵懂状态，但梁文星丝毫不敢放松学习。到了大三开始学习专业课，接触到了“小麦赤霉病”、“苹果腐烂病”、“稻瘟病”，了解了棉铃虫、蚜虫等各种害虫，联想到自己以前干农活的经历，梁文星慢慢对所学专业产生了越来越浓厚的兴趣，没事儿就跑到图书馆大量阅读专业书，并选择了自己感兴趣的植物病理学方向报考硕士研究生。

大学时的他并非“一心只读专业书”的“书呆子”。计划性，是梁文星大学生活的又一个特征。他把自己的课余时间安排得井井有条——喜欢读武侠小说，谈起金庸、古龙、梁羽生的作品来如数家珍；喜欢打排球，大二时加入学校排球队，不仅交到了朋友，培养了团队精神，还强健了体魄……

《平凡的世界》是梁文星读大学时校园里最流行的书。一口气读完之后，他从这本书中得到强烈共鸣，“受到了鼓舞，对人生也有了新的认识。”这本书让梁文星明确地认识到——一位平平凡凡的农村少年也可以在人生舞台上翩翩起舞，活出自己的精彩。

大学毕业，梁文星如愿考上中国农业大学植物病理学方向的硕士研究生。从此，他步入了一个更宽广的专业学习舞台，视野更开阔，专业兴趣也更加浓厚。

谈起在母校的大学生涯，梁文星至今对学校朴实浓厚的学风记忆犹新，他认为自己良好的学习习惯形成于此，这也是母校让他终身受益的地方。

一向性格内敛的梁文星教授说起自己的植物病理专业，用了一种感情浓烈的表达方式：“非常非常喜欢”。

在中国农业大学读研期间，因为有浓厚的专业兴趣，他每天在实验室工作十几个小时，发表了两篇SCI论文和两篇核心期刊论文。

硕士毕业后考入了中国科学院遗传与发育生物学研究所攻读博士学位，继续探索他感兴趣的那一方未知世界。

“中国科学院是一个优秀人才汇集的地方，也是我人生中非常重要的一个站点。”梁文星说，在那里，他接受了更严格的科研训练，高强度的工作成了他的习惯。每天一早一头扎进实验室，短暂的吃饭休息都在里面进行，一直忙到晚上十点以后才回宿舍。

梁文星和他的团队。

虽然喜欢，但不争的事实是——科研之路是单调的。读博期间年近而立，看着曾经的同学一个个工作、结婚、生子，生活开始过得有滋有味，而自己仍孑然一身、囊中羞涩，每天在实验室“苦苦挣扎”，梁文星的内心也彷徨过。他不止一次问过自己，“到底值不值？”

值不值？

“值！因为兴趣而选择了这条路，就不要在乎外界环境的干扰，必须坚持，不能放弃！与众位优秀的同学比肩而作，虽然累，但这也意味着步入了成长中的快车道。”

2009年7月，梁文星顺利获得博士学位，同时赴美国迈阿密大学从事RNA降解以及蛋白翻译后修饰等方面的研究。谈及在美国的这段博士后研究生涯，梁文星用了“艰难”两个字形容。和很多中国留学生一样，语言、文化、思维、饮食等各方面都让梁文星举步维艰。

“美国的麦当劳和中国的麦当劳口味不一样，中国的麦当劳是根据中国人口味做了调整的。那时如果有时间，会坐很长时间公交车去中国超市买一包面条，回来做一顿西红柿鸡蛋面，就觉得这是世界上最美味的东西。”

吃饭是小事，研究方向的选择才是大事。敢想敢做，敢于坚持，是一位科研工作者最可贵的品质。由于种种原因，刚开始美国导师并不认同他的研究思路。一连几个月，梁文星多次找导师一起探讨，坚持自己的观点并说服导师，终于得到了肯定。

迈过一道坎，前面就是一马平川。之后，这位老外们眼中勤奋的中国人开始了“爆发”，一连发表了6篇SCI论文。

“当然，失败的次数远远超过了成功的次数。”梁文星说，如果把科研过程看作百分百，那么其中百分之八九十是失败，剩下的百分之一二十才是成功。他最享受的是那百分之一二十，那是一种短暂的“欣喜若狂”。正是这一次次的“欣喜若狂”让他为之坚持，坚持，再坚持。

创新—寻找控制植物病害的关键

近年来，随着气候、土壤、水质的变化以及经济快速发展、城市化进程迅速推进等带来的负面影响，植物病害出现的几率越来越大， 我国自古以农立国，农业一直是国民经济的命脉，这些现象严重影响着农作物产量和农民收入，进而威胁粮食安全。

据梁文星介绍，目前，植物病害造成全球粮食和其他作物减产近20%，据不完全估算，全球范围内每年造成的经济损失约1000亿美元。

尽管目前一些合成农药防治植物病害效果很好，但也给环境和人类健康带来很大安全隐患，因此迫切需要绿色环保手段防治植物病害，在保证品质的同时提高产量。

这是植物界科研人员共同的心愿，多年来也一直萦绕在梁文星的心头。

2014年5月，梁文星以泰山学者海外特聘专家的身份受聘母校青岛农业大学，并迅速在学校筹建了分子植物病理学与蛋白质科学研究中心，构建起自己的团队和实验室，向着植物病害科研迈进。

凭借多年从事蛋白乙酰化修饰研究的工作基础和扎实的知识积累，梁文星带领团队进一步研究病原菌与植物中蛋白乙酰化修饰的机理与意义，试图探索其在生物抗逆反应中的作用，从而在此基础上防治植物病害，提高作物产量，解决困扰中国农业的病害问题。

突破—“乙酰化修饰”真相大白

什么是“乙酰化修饰”？

据梁文星教授介绍，包括组蛋白以及非组蛋白的乙酰化修饰，都是一种普遍存在、可逆而且高度调控的蛋白质翻译后修饰方式。蛋白乙酰化在微生物中广泛存在，但在植物病原菌中的研究却很少。

梁文星教授的团队运用蛋白质组学方法，首次发现了蛋白乙酰化修饰能够影响核酸酶活性，进而调控底物RNA的水平以及细胞的抗逆反应，即生物可以通过核酸酶来实现细胞的自动调节。

梁文星说，由于第501位赖氨酸位于RNaseⅡ的催化活性中心，这一修饰能够降低RNaseⅡ结合底物的能力并最终影响该酶的活性。当细胞遭遇如饥饿胁迫等逆境后，RNaseⅡ的乙酰化水平会升高，从而使生物能够更好地适应不同的生长环境。截至目前，国际上一些相关领域科学家的研究结果也都表明，蛋白乙酰化修饰在病原菌的致病过程中起关键作用。

2016年，梁文星教授团队与美国迈阿密大学合作，在国际上首次报道乙酰化修饰能够调控原核生物蛋白质的稳定性以及细菌的抗逆反应，发现乙酰化修饰与病原菌的致病性密切相关，揭示了RNA代谢在植物和细菌对逆境抗性反应中的作用。该研究发表于生物化学领域的国际著名期刊Nucleic Acids Research（影响因子9.112），该杂志主编Barry Stoddard教授认为，这一研究成果使人们对RNA酶调控的认识又向前迈进了一大步。该成果还被评为该刊的突破性进展成果。

“番茄战队”—在科研道路上忙碌着

从“乙酰化修饰”出发，梁文星教授团队寻找到的一个突破点是番茄病害防治研究，他的团队也因此得到一个有意思的名字——“番茄战队”。

“选择番茄为研究对象，是因为它‘全球第一大蔬菜’的‘身份’，”梁文星介绍，“简单讲，现阶段就是做番茄病害防治研究，同时响应国家‘减肥减药’号召，试图从病原菌角度开发新型农药。”

据梁文星介绍，该研究以番茄—灰霉菌/枯萎菌等为对象，通过蛋白质组学方法鉴定与番茄抗病反应以及病原菌致病性密切相关的乙酰化蛋白，在此基础上综合应用植物病理学、分子遗传学、生物化学等多种手段研究其功能及作用的分子机制，阐明植物病原菌相互作用的分子机制，解析乙酰化修饰的生物学意义，为通过设计特异性高、低毒的小分子药物或者转基因手段控制植物病害的发生，最终提高作物产量奠定分子基础。

梁文星表示，目前番茄病害防治研究在顺利进行中，如果能在番茄身上获得成功，团队会及时将研究成果向其他蔬果和农作物推广。

除此之外，梁文星教授团队还在实验室里发现了丙戊酸钠、丁苯羟酸两种新的化合物。这两种化合物对植物病原真菌具有良好的抑制活性作用，可以用于防治由植物病原菌引起的植物病害。这是两种可降解、无污染、对环境友好的小分子化合物，对非靶标生物及人畜安全，能够保证农产品及果蔬的高品质，符合可持续发展要求。目前，这两种化合物已成功申请到国家发明专利，开始推广。

突破性进展来源于长期的扎实积累。梁文星说，在美国求学研究的5年中，他非常了解和熟悉国外病原菌的研究状态，也领略了国际前沿的科研理念。当时他更多研究如何控制人类的病原菌，从事与医学相关的基础研究。回国后，他凭借先进技术转而研究困扰中国农业发展的关键问题，这是他回国的初衷，也让他感到更有意义和价值。

但梁文星教授将自己的成果更多归因于母校和团队的努力。

“学校为支持我的科研工作‘一路绿灯’，从实验室用房、仪器设备到人员配备等，都给予大力支持。”

在梁文星看来，优质平台的支撑是自己接连取得科研突破的最大“后盾”。他对母校的大力支持充满感谢，下定决心要利用好学校提供的资源和平台，建设出国内一流的科研团队。

团队还有一批同样热爱植物病理学专业的研究生，每位研究生都有自己的研究课题，老师对他们开展一对一指导，集思广益，寻求最佳解决方案。梁文星非常注重借鉴国外培养研究生的好经验好做法。他把在国外求学时养成的定期开展Seminar(研讨会)的习惯带进团队，给大家介绍学科前沿，开拓学生视野，创造良好的科研氛围。

科学研究道阻且长。“大问题没有，小问题不断”是带领团队跋涉其中的梁文星，对团队发展最诚恳的评价。尽管如此，获得素有“小杰青”之称的国家优秀青年科学基金项目立项，依然给团队带来了更多动力，推动研究工作不断向深入推进。

现在，梁文星教授直言自己的状态是“忙碌”并“享受”。“忙碌”，是他工作中的常态；而“享受”，则是他在科研道路上不断取得突破后发自心底的满足。

梁文星

1979年6月出生，2001年7月本科毕业于莱阳农学院植物保护专业，2004年7月硕士毕业于中国农业大学植物病理学专业，2009年7月在中国科学院遗传与发育生物学研究所获博士学位，博士毕业后，赴美国迈阿密大学做博士后研究与副研究员。2014年5月，以山东省泰山学者海外特聘专家的身份全职回母校青岛农业大学工作。

主持国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、国家自然科学基金面上项目、转基因生物新品种培育重大专项、国家微生物资源平台建设项目等多项重大课题。迄今为止，以第一作者或者通讯作者在Molecular Cell、Nucleic Acids Research以及Cell Research等国际著名杂志上发表研究论文16篇，累计影响影子大于90。受邀担任多个SCI杂志以及中文核心期刊的编辑与审稿人。

在国际上首次报道乙酰化修饰能够调控原核生物蛋白质的稳定性以及细菌的抗逆反应，发现乙酰化修饰与灰霉菌的致病性密切相关，揭示了RNA代谢在植物和微生物对逆境抗性反应中的作用，研究结果对于控制病害的发生以及提高植物抗病性具有重要意义。