开栏语:为加快人才和产业融合发展,让尊重人才、关心人才、哺育人才、成就人才之风蔚然,大鹏新区组织人事局联合深圳晶报社,自本期起推出“鲲鹏志·人才说 ”系列视频短片,讲述新区各领域人才“在大鹏,见未来”的高质量发展故事,营造新区重视人才工作的良好氛围。立夏时节,万物生长,位于大鹏新区鹏飞路的中国农业科学院(深圳)农业基因组研究所试验基地里,一片生机勃勃。
秧苗青青,此时早稻病虫害开始多发。近日,杨青带着团队里的2名博士后,来到试验基地的稻田里查看,探讨防治飞虱等病虫害的防治问题……
杨青是中国农业科学院(深圳)农业基因组研究所(以下简称“深圳基因组所’)研究员,她二十年如一日,从事着几丁质合成、降解和修饰等绿色农药分子靶标的研究,先后主持国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目和国家重点研发计划项目课题等。
2022年9月21日,杨青团队关于几丁质生物合成酶的重大研究成果在《自然》(Nature)杂志在线发表。这一成果具有里程碑的意义,这是人类首次从原子尺度揭示了几丁质合成酶催化过程,是全球农药创新研究与开发近几十年来最重要的基础性进展之一。
■研究长文在《自然》杂志在线发表
为了破译几丁质合成酶的奥秘,杨青和团队近二十年来坚持不懈地探索。
“几丁质也叫‘甲壳素’,它是一种多糖,它构成了昆虫的表皮、真菌的细胞壁。”杨青介绍,几丁质就像植物界的树皮一样,是一种保护昆虫、真菌的结构性物质。“在它的生物合成过程中,几丁质合成酶发挥着关键作用。”
因为几丁质不存在于植物及人、畜等哺乳动物体内,所以几丁质合成酶是创制高效、安全、生态友好型绿色农药的重要靶标之一。近几十年来,全世界的科学家都试图解开这个“靶标”的秘密,但研究成果始终进展缓慢。
“要把几丁质合成酶催化几丁质合成的‘线路图’画出来,这个过程其实是非常困难的。”杨青团队在这中间经历了很多曲折,“做科研就是要天天面对失败,但你总会在‘失败’中找到新的方向……”
2019年底,杨青正式来到深圳基因组所任研究员,借助前沿生物技术,团队加快了研究步伐,直奔问题去寻找答案。
2022年元旦期间,杨青团队终于“描述”出了大豆疫霉菌几丁质合成酶的第一个三维图。“因为是在冬天,看到它六角形的样子,觉得它像一片雪花。”后来,团队在文章里也这样写着:我们看到了一个雪花样的几丁质合成酶……来不及兴奋,团队继续更深入的研究。“几丁质合成酶作为一个蛋白质分子,将其结构描述出来是不够的,它的原子是怎样堆积起来的?形成这个结构的原理是什么?其合成机制是什么……”
通过巧妙的实验设计,团队获得了不同催化形态下几丁质合成酶的三维结构。古老的生物合成之谜终于被破译!2022年9月21日,杨青团队在国际知名学术期刊《自然》(Nature)以研究长文的形式在线发表了这项重大的研究成果。
“这只是一个阶段性的成果,还有很多未知的科学问题,我们还在继续探索中,”说起绿色农药的创新,杨青的眼里闪着光。在她看来,农业相关领域的研究是“丰富而有趣”的,激发着她和科研团队“永远在路上”。
“团队近几年能够取得这些成果,跟深圳市的科研投入,大鹏新区在人才政策保障与支持,有直接的关系。”杨青表示,除了团队十几年长期的研究积累,“足够的科研经费和人才保障,让我们在科技创新上可以没有顾虑,专心地探索最前沿的东西。”
■在深圳布局研究成果应用转化
农业基础研究成果最终要服务于农作物保护和增产,服务于农民,服务于国家粮食安全大战略。
2022年10月,杨青团队开始着手成果转化应用上的布局。
“国家大力鼓励科学家去做研究成果的落地,而在深圳这片创新、创业的沃土上,这更是一件非常自然的事情。”杨青团队在几丁质生物学研究领域上做了很多前瞻性的工作,现在,正是将这些成果应用到田间地头的时候。
2023年的春耕时节,在东北、新疆、安徽等地,杨青团队研发的创新绿色农药,开始了小范围的田间实验。“我们需要广泛地筛选所设计的小分子,确保它是安全高效的。”
一边深化绿色农药的技术研发,一边着手组建创业团队、进行企业融资、了解市场需求……杨青领着团队迎接着创新、创业中各种挑战。身处创新、务实、高效的深圳,杨青感触很深,“无论是对科研项目本身,还是在成果转化方面,深圳各级政府部门都非常重视,让你有信心,去做更多以前没有想到或做到的事情。”
▲在实验室里
中国是一个农药产能大国,但不是原创性大国。如何让农药更绿色、更安全?这是一个“卡脖子”的技术。“目前全世界的农药品种少,抗药性高。中国作为农业大国,这个问题是必须要解决的,这是农科人走在粮食安全这条大路上的历史使命。”
杨青介绍,去年团队发表的这项研究成果,主要是提供了一个广谱意义的分子靶标的三维结构,它为创新农药提供了模版、指明了方向。“我们可以通过精准设计的绿色农药,去抑制几丁质的合成,从而让缺乏几丁质的害虫、真菌死亡,以解决抗药性问题,防控病虫害的暴发。同时,又能在源头上保证其安全性,真正实现绿色的目标。”
“可以说在农药更绿色、更安全的基础研究上,我们已跨出了一大步,”杨青表示,虽然还有很长的路要走,但在绿色农药研发的这片创新“蓝海”,大有可为。
■大鹏是非常适合做科研的地方
没有农村的深圳,却有着现化化农业。近年来,深圳在农业人才团队培育、创新技术平台建设、成果转化和企业孵化等方面,初步形成“产学研相结合、育繁推一体化”体系。
作为中国农科院的“前沿所”,深圳基因组所2014年落户深圳,在大鹏这片“希望的田野上”扎根。成立9年来,独立研究团队从十几个增加到五六十个,吸引上千名科研创新人才,相继在水稻、杂交马铃薯、番茄、黄瓜等多个重要农作物育种以及绿色农药研究上取得重大突破。
▲到稻田了解病虫害的情况
“大鹏是一个平和、安静的一个地方,非常适合做科研。”杨青认为,基因组所是与大鹏一起成长的,所里的年轻人才很多,他们有活力、有创新意识,科研热情很高,创新氛围很好。
近年来,得益于深圳国际食品谷的规划启动,大鹏新区“鹏程计划”人才政策的支持,“即来即配”的人才房保障,以及新区在交通基础设施和教育医疗资源的完善提升,越来越多的海内外的高层次人才和青年科技人才了解大鹏、来到大鹏,最后也选择了留在大鹏。
“科学是共通的,我们可以发挥基因组所在国内外的影响力,联合中国更多的科研院所,邀请全世界优秀的科学家,以大鹏为基地,一起做好农业科技输出。”在农业科技强国的背景下,杨青相信,未来会将有更多的农业前沿技术研究成果从大鹏出发,走向全国、全世界。
■逐梦绿色农业研发、创新的“星辰大海”
试验基地的不远处,便是有着600多年历史的大鹏所城,和面朝大海的较场尾民宿小镇。大鹏这两个最热门的景点,也是杨青最常带客人或朋友去的地方。无论是接待来所里参观的客人,或是去外地参加学术交流,杨青都不忘推介大鹏,为“大鹏代言”。
工作之余,杨青融入大鹏的生活。她喜欢一早去爬锣鼓山郊野公园,也喜欢与纯朴的大鹏人交流。每次路过水头海鲜街,认得她的海鲜店老板都会热情地跟她打招呼。
▲在西涌的山海栈道上
前段时间,她和学生去了南澳海贝湾的网红店“打卡”,还登上了西涌的天文台。“站在天文台山海栈道那一刻,我很震撼,面对着辽阔的大海,我看到人类的渺小,自然的力量!西涌是深圳人的星辰大海,接下来,我们希望能在绿色农业的研发创新上面,拥有中国农科人的星辰大海!”。
杨青的办公里摆放着大鹏“爱心岛”的照片。这是2022年大鹏新区人才新春慰问的小礼物,她很喜欢。照片中的大鹏是蓝绿色的,平和、安静又充满活力,给人一种“在大鹏 向未来”的感觉。而照片上那一行字:山海筑梦,英才逐梦,大鹏圆梦,好像正在给杨青团队的大鹏创新故事“点题”……
来源 | 晶报APP
记者:陈碧霞
通讯员:林瑜 傅子睿
编辑:阎建伟