圖為羅杰教授在指導學生。
2003年12月31日,倫敦煙火璀璨,當整個英國都沉醉在跨年的狂歡時刻,一位戴著眼鏡,面容和善的年輕人來到了東部的古老而安靜的小城———諾維奇。來自大西洋的海風裹挾著水汽,輕拂過這位異鄉(xiāng)人的發(fā)際,卻拂不去他內(nèi)心的興奮。
年輕人名叫羅杰,此趟島國之行,他的身份是JohnInnesCentre(JIC)的訪問學者,一年訪學完成后,他又在JIC進行了四年的博士后研究。作為歐洲乃至世界頂級的植物及微生物分子生物學研究中心,JIC為中國植物科學領域貢獻了大批人才,其中不乏諸如中科院院士許智宏、韓斌、曹曉風等領軍人物。
采辦些小物件稍做安頓后,第二天元旦,羅杰就跟著“老板”去實驗室開工了。在這里,他開始“半步跨越”,涉足代謝組學研究。
代謝組學的“越界”者眾所周知,生物體的性狀是由基因決定的,然而基因究竟如何決定性狀?看似簡單發(fā)問的背后,是一系列復雜的生化反應,這其中,作為性狀物質(zhì)基礎的代謝物是橋梁,基因通過代謝物來發(fā)揮調(diào)控作用。
近年來基因組學的蓬勃發(fā)展,使得大量生物體的基因測序完成,為人類揭開生物奧秘奠定了堅實的基礎。面對海量的研究材料,要形成對生物體的系統(tǒng)認識,打通這些散碎基因信息,修建基因信息“通路”,代謝組學作為一種高效的技術方法,尤獲青睞,成為當下生物學研究的熱門之一。
羅杰在JIC博士后研究的合作人、曾任PlantCell主編的CathieMartin教授是代謝組學領域的頂級專家之一。在JIC,他開始了以擬南芥為主要材料的代謝組學研究。
“以前基本沒學過。”羅杰說起來竟然有些輕松。
在本碩博期間,羅杰就是個不太“專一”的學生,連續(xù)“換”了三個專業(yè),從食品工程到微生物工程再到植物生物技術,每一次的轉換,在常人眼里都是一步驚險的跳躍,可羅杰卻輕車熟路。
這源于他的獨門“半步走”戰(zhàn)略。原來每一次的“越界”,羅杰都沒有完全脫離原來的專業(yè),所謂的重新選擇也并不是完全的從頭開始,他善于掌握和借鑒不同領域的思維方法,尋找其中的共同點,觸類旁通,從而在看似懸殊的領域中游刃有余。
在JIC學習期間,勤奮的羅杰更是學會了一門“偷師生意”,即幫其他實驗室的老外做實驗,作為交換條件,老外負責教他這項實驗的核心技術?!八麄兌己茉敢饨涛?,因為把我教好了,他們自己也省下很多喝咖啡和周末休息的時間?!边@樣“四處混跡”的成果,是他只用了個把月的時間就掌握了分子生物學的大部分核心技術。白天跟別人學,晚上做自己的實驗,羅杰很少有自己的時間。他去了很多很多實驗室,一年只有四五天的休息,但他從來不覺得累,全憑興趣在學,而且學得很快,實驗所的老外都喜歡這個中國青年人。
求合作的科研達人2009年安家華農(nóng),對羅杰來說是一次新的“越界”,他帶領水稻團隊代謝組學研究組創(chuàng)新性地建立了基于廣泛定向代謝組分析的作物代謝組學研究平臺,實驗材料由JIC的擬南芥轉到了水稻。
2013年,羅杰和張啟發(fā)院士合作的論文 《Geneticanalysisofthemetabolomeexemplifiedusingaricepopulation》刊發(fā)在美國科學院院報,2014年3月,和嚴建兵教授合作完成的論文《基于玉米籽粒代謝組的全基因組關聯(lián)分析描繪了嶄新的生化代謝藍圖》在自然·通訊在線發(fā)表,同年6月,國際頂級遺傳學雜志《自然-遺傳學》以“Article”形式刊登了題為《Genome-wideassociationanalyses provide genetic andbiochemicalinsightsintonaturalvariationinricemetabolism》的研究論文,這是國際植物代謝組領域自2006年以來唯一一篇同級別雜志的研究論文,通訊作者為羅杰和練興明教授。2016年,羅杰課題組又在《植物細胞》及《自然-通訊》等雜志發(fā)表作物代謝組研究的最新進展。
短期內(nèi)連續(xù)多篇高水平論文的發(fā)表,令業(yè)內(nèi)同行側目,大批科研院所和高校規(guī)劃加快發(fā)展代謝組學科,大量人才、資源紛紛涌入。無疑,羅杰掀起了國內(nèi)植物代謝組領域研究的“小高潮”,多位國際同行評價他在國際植物代謝組領域是“oneofthebest”。
成功的秘訣在于合作雙贏、整合資源。
早在JIC學習期間,羅杰就感受到了團隊合作迸發(fā)的科研魅力。在JIC,實驗室基本都不鎖門,只要簡單的登記,不同的實驗室都可以共享設備和資源?!爱敃r我們的實驗大部分是在別的實驗室做?!绷_杰笑言,自己的老板很“摳”,從不喜歡花大價錢買昂貴的科研器材,甚至連實驗室的PCR儀,都是撿“別人剩下的”。這逼著他們?nèi)e的實驗室“蹭”儀器。一來二“蹭”,實驗室之間的合作和聯(lián)系也越來越緊密,溝通交流很方便。身處這樣氛圍中的羅杰,因此深諳合作雙贏的道理。
在華農(nóng),羅杰“蹭”的不是儀器而是實驗材料。
在“種田農(nóng)民”嚴建兵的入職五年考核匯報答卷中,曾提到一次他與羅杰教授在辦公室門口有的“三分鐘談話”,這次簡短的交流,拉開了合作的序幕。日后每周一次,雙方實驗室不斷討論,由嚴建兵提供材料,羅杰使用代謝組技術對其進行分析,最終促成了在自然·通訊的一篇高水平論文的發(fā)表,實現(xiàn)了雙贏。
在生科院一次青年教師俱樂部活動中,嚴建兵也反復提到合作的重要性。經(jīng)過十多年系統(tǒng)的搜集,嚴建兵手上握有大量獨特的實驗資源,材料是一切實驗的基礎,“我會毫不吝嗇地將花費大量心血搜集而來的實驗資源材料與他人共享?!?br> “我的核心優(yōu)勢是代謝組,跨學科的背景也讓我在資源整合方面更有優(yōu)勢?!绷_杰介紹,他現(xiàn)在的實驗室更準確地說叫“代謝生物學實驗室”,這是一個以代謝組學為核心技術,融合基因組學、遺傳學、生物化學、分子生物等多學科的跨學科研究平臺。
如今的生物學已經(jīng)進入到后基因組時代,很多物種的基因組都已經(jīng)測序完成。但是大部分基因編碼到底發(fā)揮什么功能及如何發(fā)揮功能,仍是一個有待解決的問題。整合,成為了當今生物學研究的關鍵詞。羅杰充分利用華農(nóng)豐富的品種材料優(yōu)勢,嘗試以代謝組為切入點,并觸類旁通,整合多種組學手段,為更好地利用解析這些現(xiàn)有的材料資源提供一種新的角度。
“先把蛋糕做大,大家才都有蛋糕吃?!绷_杰說。喜歡做個教書匠“我本人是非常熱愛教學的。”談起熱愛,羅杰直言不諱,這份執(zhí)念使得他愿意比別人投入更多的時間和精力在教學上?!拔姨貏e希望能培養(yǎng)我的學生自主學習的能力,讓他們擁有整體的觀念?!?br> 今年暑假7月下旬,羅杰赴合肥中科大參加第五屆全國生物化學與分子生物學教學研討會,會議聚焦理論課和實驗課教學創(chuàng)新與改革,包括資源共享和視頻公開課、慕課課程建設等當下教學熱點的討論。羅杰受邀作了《分子生物學與生物學創(chuàng)新教育的實踐與思考》的專題交流報告。
無論是互聯(lián)網(wǎng)時代不斷上線的慕課還是傳統(tǒng)的教科書里,都堆積著海量的知識點,學生掌握了這些知識點,應付考試容易然而在實際解決問題時仍然無從下手。問題的癥結在于學生往往在具體細小的知識點的糾結中迷失了對系統(tǒng)知識框架的構建及方法的掌握?!耙粋€研究問題的解決,需要不同的技術、手段、思路的組合?!睘榱艘龑W生打破“知識碎片化”帶來的思維局限,羅杰在具體的教學實踐中不斷嘗試。
生科1301的學生還記得羅杰在《分子生物學》的第一節(jié)課上的兩個核心詞:基因和互作。
“所有的課程內(nèi)容都是圍繞這兩個詞展開的?!绷_杰在講課過程中特別注重搭建聯(lián)系,打通知識點之間的“任督二脈”,引導學生尋找其中共同的規(guī)律,進而把握章與章之間、節(jié)與節(jié)之間甚至學科與學科之間的聯(lián)系,練就精髓。“上完羅老師的課,我開始反思我該如何學習一門課的思維方法,而不單是能夠得到一個怎么樣的成績。”生科1301的辛錫安直言羅杰刷新了他原本只求刷績點的觀念。
時下“翻轉課堂”正興,羅杰認為要想“翻轉”成功,關鍵在于學生在學習上自我意識的覺醒?!安粌H僅是簡單的師生角色互換,還有學習內(nèi)容、學習過程的翻轉?!?br> “他是一個很負責的老師。”這是生科1302的學生張功臣給羅杰的評價。
“我覺得,從某種意義上來說,培養(yǎng)一批有用之才比單純發(fā)paper對社會的作用更大、更直接?!绷_杰說。
事實上,羅杰培養(yǎng)的博士生質(zhì)量都非常高。水稻研究周期長,但他的博士沒有一個延期畢業(yè)。至今畢業(yè)的五位博士中,四人獲得博士研究生國家獎學金,其中陳偉獲得華人生物學在讀博士生最高獎項-吳瑞獎。
性情中人做“詩外功夫”
離開實驗操作臺的羅杰,興趣廣泛,酷愛運動?!俺嘶@球之外,幾乎所有的球我都打。”
一次他從英國回來,剛下飛機還沒倒過時差便直奔球場,參加“植科杯”教工羽毛球賽男子單打冠亞軍爭奪戰(zhàn),對手是華羽俱樂部的“頭兒”雷建華老師,當時在場上羅杰的“左右開弓“轟動一時。
JIC的實驗室里匯聚了各國的科研工作者,除了英國人,羅杰記得還有來自意大利、葡萄牙、日本、韓國等地的同事。多元包容的實驗室氛圍帶給了羅杰極大的影響,“大家都很容易相處,互相尊重,求同存異,在融入不同的文化過程中,我學會用更加開放包容的合作精神解決問題。”
在華農(nóng),羅杰的實驗室是接受外國留學生最多的。雖然面臨著留學生文化差異、不好管理以及畢業(yè)問題等等壓力,“性情中人”的羅杰還是積極響應學校號召,一方面是出于營造實驗室多元氛圍的考慮,同時也希望用專業(yè)的工作態(tài)度和理念影響這些留學生們,從而間接地擴大中國文化的影響力;另一方面,他也希望可以為這些留學生創(chuàng)造一個“小圈子”,幫助他們更好地融入實驗室。
他也嘗試走進本科生的圈子。作為生科1301的班主任,羅杰和這群90后走的很近,“很cool的一個老師?!彼嗌系暮⒆釉u價道。大一剛開學,他就和學生約定,每學期只要全班不掛科他就請吃飯。事實是不管班級成績?nèi)绾?,羅杰總會慷慨解囊,還總和學生一起秋游,在東湖邊和大家一起燒烤。甚至有一次,白天和學生玩,晚上趕著回來作報告。“羅老師把我們班真正凝聚在了一起。”他班里的孩子說,大一開始班級的氛圍就特別融洽。
羅杰十分看重科研的“性價比”。平時一有空,他就經(jīng)常跟學生探討經(jīng)典實驗中思維的魅力,讓他們“盡量用最少的經(jīng)費做最多的事情”,更應該花更多的精力琢磨如何在科研設計中更多地以思維貢獻提高效率。他享受思維火花迸發(fā)帶來的樂趣,“在研究中體現(xiàn)你的創(chuàng)造性思維,讓研究成果成為你的作品,也是一個科學家的幸福所在。”
?。ū景鎴D片由學通社記者梁喻攝)