从皖北农村娃到美国科学院院士——我的治学体会

发布时间:2013-11-04

 

报告时间:20131010

报告地点:文典阁

报告人:朱健康(美国科学院院士、中科院上海植物逆境生物学研究中心主任)

 

很荣幸有机会来到安大来访问学习,今天的报告主要有两个方面:一是对上海植物逆境生物学研究中心的简介,欢迎大家以后到那里进修。我认为做学术研究能有聪明能干的学生是最幸福的事。二是讲讲生物学研究的方法。

 

一、中科院上海植物逆境生物学研究中心简介

中国科学院上海植物逆境生物学研究中心简称PSCPLANT  STREET  CENTER)。在学科设置方面,除了有逆境生物学,还有植物激素生物学蛋白质与代谢植物营养信号传导调控及抗逆等。

一个新的研究所的首要任务是推进相关技术,获得新知识,发现新现象,并用已知现象对其进行解释,在知识进步的同时,促进新技术的发展,为社会各方面做贡献。自中心成立以来我们招募了许多优秀的研究组长、教授与研究员,其中包括海内外知名教授和年轻的学者。国家投入上亿元的资产,为中心引进先进的仪器和丰富的资源。除此之外,我们通过社会集资、慈善捐赠等形式,提高学生奖学金的金额,招聘名教授,从而进一步提高中心的研究实力。

在过去的一年里,中心的主要研究方向以氧氮为主,如开发小分子化合物,这项技术应用到农业里面有抗旱等功效。另外,我们和清华大学教授合作的一个项目,其成果在《SCIENCE》杂志上发表,被评为“世界年度十大科技进展之一”。目前,中心的主要课题是改善植物的抗灾害性,提高粮食产量,解决世界粮食难题,这对人类的生存发展具有重要意义。

 

二、生物学研究的方法

经常有人问我为什么选择科研这条道路,对我来说,当时是没得选择的。我经历过那个物资匮乏的年代,当时能吃上白面馒头,就觉得很幸福了。后来随着家里的负担越来越重,我想找一份稳定的工作来贴补家用。即使到了现在,对大多数人来说,工作的首要目的其实都是为了make a living(生存),这点我们必须得承认。在生存的前提下,我们需要考虑的是怎样去做一些自己觉得有意义的事。也许有那么一份工作能让你赚到很多钱,但是你每天都感觉很无聊,感受不到生活的意义,这样也没有意义,所以兴趣还是很重要的。

对科研人员来说,什么是something worthy(有价值的事), something original(独创的事)?就是别人不能回答的问题,我们能作出回答;别人没有尝试过的东西,我们去尝试,钻研一些很重要,有意义的东西。最初我们研究逆境生物学,是从两方面考虑的。一是植物和动物最大的区别是,植物在生存环境、生长发育上都有自己特定的规则和机制,也有和微生物、动物相通的地方;二是面对现如今的气候变化问题,怎样提高植物的抗灾害性。目前,我们可以通过改善植物表观的抗性来抵抗气候的变化,这个技术是非常可行的,若能取得长足进展将会影响深远。

做研究找到突破口是至关重要的,研究过程中最重要的就是approach(方法),没有方法,再多的金钱都没用。另外一个很重要的因素就是people(人),只有人,才能提出方法。PSC中心刚成立的时候,有很多学说在盛行,像基因学、遗传学等,但解决不了什么问题。所以1994年建实验室的时候,我们就商讨怎么找到新的方法。后来我们想出了一个遗传生产的方法,就是把植物放在一个培养皿里,过一年后再把它移到另一个地方。如果这个植物抗盐的话,那它的根就会凸起。我们后来就根据植物根部的凸起来判断它们是否抗盐。世界有许多研究抗盐的机构,都没有取得相应的进展,所以说好的方法对科学研究来说非常重要。另一个重要的因素是人。当年让一个美国学生在做突变体的研究,虽然他很努力,但是一直毫无进展。在2000年,我们又找了一个在日本读博士后的学生,他几个月就做出了突破性的进展,也是因为他我们才提出了虚假机制。后来我给了他其他的项目,他也做得非常好。这就是合适人才的重要性,每个同学都应该找到适合自己做的事。

做研究一定要有curiosity(好奇心),ambition(抱负), motivation(动机),然后还要有一点talents(天赋),当然还要有assiduous(刻苦的)。但是我也碰到过许多学生,很聪明努力,但是不能坚持,所以没有成功。因此,坚持也是很重要的因素。此外,跌倒了我们要学会爬起来继续前进,这种精神是必需的。就做科研来说,你做十个实验,有可能十个都失败,这时候你就需要重新开始,而不是放弃。我以前也会经常碰壁,记得我在20012002年间,不停地写文章、寄稿子,但是基本上都被退回来了。你觉得很好的东西,也许在别人眼里就是一文不值,虽然伤心,但是只能继续努力。还有一点,手巧也很重要。我们之前有一个学生,能力很强,但是做事手就不够巧,做PCR(聚合酶链式反应)非常慢,速度远远跟不上我们的要求。有的学生特别努力,但没有认真设计实验,不是特别细心,没有考虑到每个环节。我建议他要慢下来,多准备一下,因为无意义的重复只会浪费很多东西。因此,多具备些素质对科研来说是很重要的。

谢谢大家!

 

互动提问:

1、您一开始讲到设计实验非常重要。在做研究的时候运用反向思维往往能将复杂的问题简单化。请问您的创造力是如何培养的?是天生的,还是用思维训练法训练出来的?

不是天生的。在家的时候,父母老说我比较笨,反应迟钝。但是我有好奇心,喜欢读文献,喜欢研究东西。对研究的东西要真正感兴趣,并在阅读的过程中去思考。

 

2、是不是有些反向思维能够培养创造力?

我觉得不是的 。做研究需要很努力很勤奋。努力并不是说一天12个小时或者24个小时都待在实验室,而是在脑中时时刻刻想着问题,思考如何用更好的办法解决问题。特别是在阅读文献时,将文献和问题相结合,肯定会产生新的想法。这才是真正的努力。

 

3、今天的题目是“从皖北农村娃到美国科学院院士”,相信在这条道路上会有很多转折点,请问您能否给90 后大学生一些建议和忠告?谢谢!

其实我没什么好的建议,就是你喜欢什么,并觉得适合你,努力去做就行了,就这么简单。真正的努力,不拘泥于时间的长短,而是要用大脑去琢磨这件事,并少想点其他的事。

 

4、老师你好,我和你一样也是阜阳人,为此我感到特别骄傲。在您这个年纪回望过去,您觉得什么是您最大的挫折,又是如何解决的?我们这一代人有较多的机会,若是以后走科研道路,是出国好还是在国内比较好?

我在1982 年考大学时没考上。那时候有本科,大专和大中专。我的成绩离大中专还差3分,这算是当时最大的挫折。后来经过补习考上了大学。以我的高考成绩上北大、清华都没问题,我却报了北京农大,而且还报了土壤文化专业。当时大家都不喜欢这个专业,甚至影响到找女朋友。大学的教课书几天就读懂了,特别简单,所以大学四年很轻松,睡睡觉,玩一玩就过去了。正因为很轻松,课余时会去听一些报告,涉猎其他专业的东西,也有一定的益处。

关于第二个问题,以前有好多学生都选择出国,毕竟在科研方面国外做得比较好。但现在情况有所变化,就生物学而言,国内发展得也不错,比如在逆境植物学方面,选择我们中心肯定比选择国外好。我们中心的硬件设施比国外好,经费支持比国外好,而且我们中心的老师都是非常优秀的老师,在国内外都很有竞争力。前一二十年,国内培养了不少博士生,许多博士毕业后选择去国外,这使得国内优秀的实验室招不到优秀的博士后。所以我和我的同事讨论,我们能否可以改善一下这种状况。我们现在正在努力尝试,现在也有不少国外毕业的博士后来我们中心做研究,同时希望国内优秀的学生到我们实验室来。虽然出国可以拓宽视野,感受不一样的语言环境等,但如果在国外找不到好的实验室和好的项目,还不如留在国内。我觉得要根据个人不同的目标选择不同的实验室。

 

5、中国有许多盐碱地,如果能够利用盐碱地,种上农作物,将是件伟大的事。请问您有没有将您的发现运用到实际当中?还是说只解决了抗盐抗旱的部分问题,并不能解决全部的问题?

确实如此。我们在抗盐和抗旱方面的研究远远不够。抗逆的研究是非常复杂的。我常说,植物学抗逆的复杂性甚于对人体癌症研究的复杂性。因为干旱会影响到方方面面。每一个细胞、组织、器官都受到影响,甚至细胞内的任何地方都会受到影响,包括光合式,基因表达式等。所以我们知道一部分还不够,要知道整个网络,才能真正起作用。因此将我们现在所知道的东西,尽量运用于实际,还需要一个过程,还需要努力。

 

6、我曾经看过一篇文章说植物的抗虫和抗草的研究是在其里面注入基因使它抗虫,但经过自然选择之后,过了几年,草和虫对基因产生了免疫作用,新长出的草和虫反而会对植物产生更大的危害。想问一下你们研究所对这方面有什么研究和看法?

许教授是这方面的专家。抗草和抗虫的转基因都会出现这种问题。欢迎许教授来给我们解答一下。

 许教授:这个问题提得非常好,同时这个难题也备受世界瞩目。通过转基因使植物抗草抗虫,但草和虫也会进化出抗性,所谓“道高一尺魔高一丈”。杂草产生抗性确实存在,比如抗草甘膦,全球有20多种杂草抗草甘膦。但现在基本上未发现虫产生抗性。杂草和昆虫属于高等生物,进化速度比较慢,所以产生抗体的速度也比较慢。

与此相类似的是抗生素。人生病时往往会受到细菌的感染。在没有抗生素的情况下,我们也没办法解决。后来人们发现了青霉素,救了许多人的命。但现在青霉素使用不多,因为很多病菌对青霉素产生了抗性。细菌的传代和进化都很快。所以,它的系统化过程也非常快。现在我们用的抗生素已经更新了很多代,但并不是因为细菌会产生对抗生素的抗体,我们就不研究抗生素了。如果我们不研究抗生素,人类就不会繁衍至今。同样的道理,不能因为蟑螂等昆虫会产生抗体,我们就不搞抗性研究,听天由命。

 

(本文由徐晖、李阳伸、江媛媛、蔡丽丽 经录音稿整理,未经本人审阅)

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