東林赤子李偉:我的征程才剛剛開始
李偉博士,1983年5月生,山東莒縣人?,F(xiàn)為東北林業(yè)大學林學院林木遺傳育種國家重點實驗室教授、博士生導師。2005年畢業(yè)于山東農(nóng)業(yè)大學生物技術(shù)本科專業(yè),獲得理學學士學位。2010年畢業(yè)于山東農(nóng)業(yè)大學發(fā)育生物學專業(yè),獲得理學博士學位。2010年至2015年先后于美國明尼蘇達大學和北卡羅來納州立大學從事博士后研究工作。2015年入選國家“青年千人計劃”和中國科協(xié)“青年人才托舉工程”,國家優(yōu)秀青年科學基金獲得者。2017年入選黑龍江省“龍江青年學者”計劃,獲得中國林業(yè)青年科技獎、朱之悌院士基金優(yōu)秀青年科技獎等榮譽。國家重點研發(fā)計劃“樹木次生生長與逆境脅迫平衡的遺傳機制”課題負責人。先后主持國家自然科學基金面上項目等多項科研課題,作為主要參加人承擔了國家自然科學基金重點項目。主要研究方向為林木分子生物學與表觀遺傳學,從事木材形成調(diào)控分子機制、樹木次生生長及環(huán)境脅迫應(yīng)答機制等研究,并致力于林木樹種的分子品種設(shè)計,培育速生、優(yōu)質(zhì)、高抗林木新品種。
科學研究是一項系統(tǒng)工程,一個項目、一個課題、一個實驗,看似獨立,但互相之間必須構(gòu)建起聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)才能夠從整體上推進科研工作的進步。它不僅需要科研工作者有專業(yè)知識和技術(shù)手段,更需要有探索新知的欲望、艱苦卓絕的付出和持之以恒的耐心。
作為美國北卡羅來納州立大學自然資源學院林木生物技術(shù)研究中心博士后李偉,在美期間,他就因首次建立了適用于木本組織、高效的染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(ChIP)引起世界相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域極大關(guān)注。2015年,他拒絕了多家世界知名研究機構(gòu)的工作邀請,來到東北林業(yè)大學林木遺傳育種國家重點實驗室工作。隨后在2016年,由于其在研究領(lǐng)域的突出成果,他成功入選“千人計劃”青年人才項目。
談到為什么會像黃大年一樣毅然回國,李偉笑著說:“我喜歡國內(nèi)的工作環(huán)境,在自己的國家,親切無壓力嘛?!薄?br>■科研是恒久的忍耐“有人說,愛是恒久的忍耐,科學研究也是如此,不把心沉下去,不把忍耐發(fā)揮到極致,你就品嘗不到發(fā)現(xiàn)新成果的喜悅?!?br> 翻看李偉的簡歷你會發(fā)現(xiàn),這是一個從小到大都是父母口中“別人家的孩子”。他出生在山東莒縣的一個農(nóng)村家庭,父母都是老實巴交的務(wù)農(nóng)人,不會講什么大道理,只是用他們的勤勞、樸實和對待生活與種莊稼地的那股子韌勁兒,影響著李偉。憑著這股子韌勁兒,李偉從小到大在學習上都沒讓人操過心,讀研后又因為成績優(yōu)秀被保送直接讀博士。在讀博期間,李偉的導師、山東農(nóng)業(yè)大學副校長張憲省給了他很大的影響,他不僅從科研方法上給他指導,更重要的是讓李偉樹立了刻苦鉆研、系統(tǒng)研究的科研精神。博士畢業(yè)后,在導師的鼓勵下,李偉赴美繼續(xù)攻讀博士后。
在美學習期間,李偉首次建立了適用于木本組織的、高效的染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(ChIP)。簡單地說,在我們目前經(jīng)常能夠接觸到的信息中,關(guān)于人類基因組研究的內(nèi)容比較多,這些研究的主要目標都是從彌補和修正基因缺陷的角度,改善人類的健康狀況。而對于林木遺傳育種研究來說,利用基因技術(shù)縮短林木生長周期、提高其抗病、抗害能力,也是提高森林生產(chǎn)力、滿足人類日益增長的木材需求的主要手段。ChIP技術(shù),是生命科學研究中一項應(yīng)用比較廣泛的技術(shù),它是研究生物體內(nèi)蛋白質(zhì)與DNA相互作用的一種技術(shù)。有了它,研究人員可以在全基因組范圍內(nèi)繪制轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點和組蛋白修飾狀態(tài)。此前,因為木本植物組織的細胞壁又厚又硬并含有黏稠的樹脂類化合物的特點限制,使得ChIP技術(shù)一直未能應(yīng)用到林木遺傳育種領(lǐng)域的研究,而木本植物由于難于遺傳轉(zhuǎn)化且生長周期長,通過遺傳轉(zhuǎn)化的方式鑒定調(diào)控木材形成的基因功能至少需要2—3年的時間。但李偉通過潛心攻關(guān)和鉆研,建立了一種高效的林木ChIP技術(shù)和木質(zhì)部原生質(zhì)體分離及轉(zhuǎn)化系統(tǒng),解決了這一難題,使得了解木材形成的轉(zhuǎn)錄因子之間的作用方式成為可能。
■更高處才有更美的風景“事物是普遍聯(lián)系的,科研工作也是如此,既然做到了這一步,就應(yīng)該把與之相關(guān)的其他工作也做好。”
發(fā)現(xiàn)了這樣的技術(shù),對于李偉的專業(yè)來說,已經(jīng)是非常了不起的突破,它為進一步了解木材形成的調(diào)控基因的工作方式掃清了主要的技術(shù)障礙。有關(guān)文章發(fā)表在《NatureProtocol》雜志上,在專業(yè)界引起了很大的反響。然而這個從農(nóng)村出來的小伙子并沒有滿足于此,他在前面研究的基礎(chǔ)上,進一步開動腦筋,將目光放在了構(gòu)建木材形成的轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)上。他以一個已知的調(diào)控木材形成的重要轉(zhuǎn)錄因子為介導,通過ChIP技術(shù)和木質(zhì)部原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)錄因子是如何與其他轉(zhuǎn)錄因子或基因之間相互作用從而影響木材的形成,并將其繪制成一幅網(wǎng)絡(luò)進行量化分析和詮釋。這聽起來簡單,但實際上即使有了前面關(guān)鍵技術(shù)的支撐,也是一項十分復雜的系統(tǒng)工程,它需要耗費大量的時間和精力,說是“失之毫厘,謬以千里”絕不為過。然而這個重要的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,為培育出速生、優(yōu)質(zhì)的林木新品種作出了重要貢獻,其文章發(fā)表在植物學界知名雜志《PlantCell》上,并被期刊作為特色研究進行了特別評論。
在國外學習期間,李偉的學業(yè)和工作十分緊張,有些實驗一旦開始就必須做到出結(jié)果,中間不能停下來,否則就要重做。這使他根本無暇照顧自己的生活,吃飯基本上是漢堡熱狗,有時想吃中國菜自己炒了放到冰箱里,等想起來時已經(jīng)是幾天后,更別提逛街和休閑。當時還是他女友、現(xiàn)在已經(jīng)是他的妻子的齊秋月看到他的辛苦,毅然決定放棄已經(jīng)在國內(nèi)讀了兩年的碩士學位,赴美照顧他的生活。有了“大后方”的照顧和支持,李偉才能專心地開展研究工作?,F(xiàn)在兩人已經(jīng)有了愛情的結(jié)晶,一個可愛的兒子。李偉有時會問妻子會不會覺得后悔,她說,看到你在科研上有所成就,我就覺得我的付出是值得的。
■回國是我從未動搖過的信念“我刻苦學習和工作的最終目的,都是為了報效養(yǎng)育我的這塊土地和這土地上的人民?!?br> 在美求學五年后,李偉的訪學簽證已經(jīng)到期,此時他面臨抉擇,一方面他取得的成績以及構(gòu)建的科研工作網(wǎng)絡(luò)足可以支持他在美繼續(xù)工作,而另一方面,祖國和親人也在召喚他。李偉說,我出去的時候秉持的信念就是學成歸國,學為國所用,從來就沒有動搖過。正因如此,李偉在2013年就通過導師與當時已經(jīng)處于全國林木遺傳育種專業(yè)領(lǐng)先水平的東北林業(yè)大學林木遺傳育種國家重點實驗室建立了聯(lián)系,并擔任了學校的兼職教授。2015年7月,李偉與妻兒一行3人從美國直飛哈爾濱,回到了祖國的懷抱。李偉說,放棄在美打下的科研工作基礎(chǔ),回國重新構(gòu)建自己的工作網(wǎng)絡(luò),雖然聽起來是個挑戰(zhàn),但對一個科研工作者來說,自己的工作本來就是不斷地應(yīng)對挑戰(zhàn)、攻克難關(guān)。何況跟能到林木遺傳育種國家重點實驗室這樣一個高水平的平臺上來工作的吸引力以及祖國的需要相比,這一點挑戰(zhàn)根本可以忽略不計。
李偉也一直用他的實際行動詮釋著對祖國的熱愛。他在美求學期間,就與他的美方導師一同與東林開展了合作,把自己的科研想法、實驗設(shè)計思路等無償?shù)嘏c大家分享。作為一名博導,回國后,李偉還承擔了一定的教學任務(wù),不管是作一導還是二導,李偉都對學生傾注了一樣的心血。不僅親自指導學生的課業(yè)和實驗,還找機會帶領(lǐng)學生參加學術(shù)會議,并專門設(shè)立了“JournalClub”,給學生分享和講解專業(yè)文獻。“李偉老師不僅從專業(yè)上給予我們指導,更重要的是教給了我們一種‘克服困難、潛心鉆研、不實現(xiàn)目標不罷休’的科研工作精神,這是我們一生的財富?!崩顐サ膶W生王志鳳說。
林木遺傳育種國家重點實驗室副主任曲冠證說:“李偉的到來給我們實驗室?guī)砹朔浅4蟮挠绊?,不僅是他帶來的研究成果對我們工作的推動作用,更重要的是他帶來了不同于以往的科研工作理念,具體到工作上就是研究思路和實驗設(shè)計等。以往老師們都是跟著課題搞研究,課題要求做什么就只做什么,大家都是單打獨斗,課題缺乏系統(tǒng)性,很難出標志性成果、培養(yǎng)出領(lǐng)軍型人才。而李偉和他在美國學習時的研究團隊,更加注重團隊的分工配合,圍繞一個比較有挑戰(zhàn)的目標開展系統(tǒng)研究工作,這樣才能盡快實現(xiàn)基礎(chǔ)研究的重點突破。他的到來,將能夠有效激勵大家注重團隊合作以及科研工作的系統(tǒng)性,我想,這也是國家設(shè)立千人計劃資助項目以及學校開展高層次人才引進的初衷。”
如今,李偉又有了新的研究目標。他將在已有成果的基礎(chǔ)上,開展更加深入的探索工作。“科學研究是無止境的,永遠有更長的路要走、更多的難題在等待我們攻克。在東北林業(yè)大學這個平臺上,我的征程才剛剛開始!”李偉說。(尹慧益)