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中国学者张余在CNS发表5篇论文,于植物基因转录领域开拓新天地

时间:2025-06-08 07:00作者:admin分类:大千世界浏览:124评论:0

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若要列举去年在《细胞》、《自然》和《科学》(CNS)期刊上频繁发表学术论文的中国学者,中国科学院分子植物科学卓越创新中心的研究员张余定是其中佼佼者;若将他的独立研究以及相关合作项目一并计算,其实验室在CNS期刊上已发表5篇论文。

在RNA聚合酶的结构生物学领域,张余展现出独特的优势。他专注于遗传中心法则中至关重要的“分子机器”——蛋白质,不追逐潮流,持之以恒地攻克难题,从而在植物基因转录这一领域开辟了新的研究领域。同时,他还与国内外多个研究团队展开了深入的交流与合作。

找到真正的兴趣,找到基础研究的沃土

怀着对21世纪将是生命科学领域的黄金时代的美好愿景,成绩斐然的张余凭借高分成功跻身复旦大学生命科学学院。面对众多才智出众的同学,这位来自重庆农村的学子感到了前所未有的学习压力,然而,复旦大学生命科学学院汇聚了众多名师,这些名师不仅滋养了他对科学的浓厚兴趣,更让他坚信,“这里无疑是生命科学研究的圣地”。

本科毕业后,张余在学术道路上不断转换研究方向,涉猎药物研发与基础研究等领域,寻找自己真正的兴趣所在。“我发现我对基础研究情有独钟。”在他看来,深入理解生命现象的分子机理能带来极大的满足感,“我的兴趣所在正是探索未知、创造新的知识”。

明确了目标,张余踏上了前往美国罗格斯大学维克斯曼微生物研究所的征途,专攻基因表达领域。他的美国导师精通创新方法的创立,并激励他采用结构生物学技术来探究细菌基因的转录调控机制。在他所在的研究团队中,成员们来自不同的学科背景,包括药物化学、合成生物学、单分子生物物理以及微生物遗传学等。通过与他们的交流互动,张余迅速融入了团队,并且,在彼此深入合作的努力下,成功解答了关于细菌RNA聚合酶如何识别启动子序列这一基础科学难题。

这段经历促使张余归国,并在组建个人研究团队之后,将“协作”定位为团队成长的重要理念。

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张余(左二)与研究组学生交流科研想法

一次食堂交流,合作“齿轮”开始转动

2015年张余归国之际,他选择了重返上海,加入分子植物卓越中心。这是因为上海不仅拥有强大的基础设施,还提供了良好的研究环境。无论张余的研究方向如何转变,他都能轻松地获取所需的实验设备,以及找到愿意合作的研究团队。此外,上海还是生物医药科研与产业的重要聚集地,而他的妻子从事肿瘤药物研发工作,在张江地区便能够找到一份令人满意的工作。

张余对分子植物卓越中心的科研氛围情有独钟。作为我国植物科学基础研究的重要基地,该中心紧密围绕粮食安全以及“双碳”等国家重大战略,吸引了众多具有不同专长的杰出团队,尽管其规模仅有千余人。

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张余(左)指导学生实验

2021年,张余团队在《科学》杂志上发表了研究成果,全球首次揭开了高等植物中第四种RNA聚合酶Pol Ⅳ的神秘面纱。这一具有教科书级别意义的生命科学突破,竟然起源于食堂的一次简单交流。

这种RNA聚合酶作为植物细胞核中特有的“细胞CPU”之一,备受领域内科学家的关注,他们渴望揭开其运作原理。不过,由于该酶分子量较大,细胞内含量极低,因此,对其进行提纯并开展结构生物学研究显得尤为艰巨。

在尝试了多种方法却未能找到突破之际,张余在食堂用餐时与同事王佳伟研究员闲谈,得知王佳伟实验室的技术或许能够以较低的成本和较高的效率获取高质量的Pol Ⅳ蛋白质样本。于是,张余便派遣学生前往王佳伟的实验室,投入了半年的时间来学习这项技术。随后,经过三年的不懈努力,在浙江大学的同行们的帮助下,他们成功打开了植物细胞RNA合成机制研究的新领域。

去年二月,张余带领的团队凭借对叶绿体基因转录机器结构的解析,荣登《细胞》杂志的封面。此次成就的取得,离不开团队间的紧密合作。2019年,德国马普分子植物生态所的知名植物学家拉尔夫·博克教授莅临中心进行访问,并向大家分享了关于叶绿体基因组转化技术的理论及其实际应用的研究成果。张余受到启发,立即联系了拉尔夫·博克教授在中国的学生,即华中农业大学周菲教授的团队,与之展开合作。通过这一技术,他们成功突破了叶绿体RNA聚合酶纯化的难题,从而使得研究工作取得了显著的进展。

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“半稳定+半竞争”最有利于青年科学家成长

张余对分子植物卓越中心的多学科研究团队和其营造的良好合作氛围深表感激——毕竟,即便拥有出色的想法,也需要经过两个或多个实验室的逐个环节来细化与推进,这一过程涉及众多领域的交叉融合以及多种技术的综合运用。合作越加顺畅,突破的可能性也就越大。

张余特别感激上海科研的良好氛围。在美国期间,他的导师得益于霍华德休斯研究所(HHMI)的资助,每年都能获得高达百万美元的持续支持。回到国内,分子植物卓越中心同样为新的研究组长提供了稳定的资金保障和专心致志的科研条件,这使张余能够全力以赴地攻克世界级难题。

张余感到尤为幸运的是,他在2021年得到了上海市“基础研究特区”的经费资助。评审过程迅速,申报材料简洁,而且支持力度相当稳定。提及这些,他的嘴角情不自禁地上扬,眼中更是闪烁着喜悦的光芒。毕竟,许多科研项目需要完成超过60%的工作量后才能申请资助,否则根本无法满足报告和验收的各项要求。

来年,首批设立的“特区”项目即将步入评估验收的关键阶段。张余透露,据目前情况观察,“众人的表现预计将十分出色”。目前,该计划已提升为“基础研究优先发展区”,并且试点范围也得以进一步拓宽。

张余认为,科研经费的分配模式“一半稳定、一半竞争”对于青年科学家的成长最为有利,这种模式既施加了适当的压力,又确保了研究基础工作的稳定。他坚信,上海的科研氛围将为科学家们提供更为广阔的发展机遇。

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