在“年年岁岁花相似”中感悟自然——记入选第十四届中国青年科技奖的中科院上海植生所研究员王佳伟

在人工气候室工作的王佳伟。张艳春摄

■本报记者　许琦敏

“每天思考植物生长的奥秘，就是不断体悟自然大道的过程，我很享受。”王佳伟一开口，让记者误以为碰到了一个文科教授。就是这个年近四十，眼睛中依然闪烁着天真、好奇和热情光彩的研究员，分离出了控制植物根冠发育的关键因子，进而阐释了植物的年龄途径———不少植物虽然可以活很久，但也会变老，究竟是怎样的分子机制在起作用？

在德国马普研究所做完博士后，被中科院上海植物生理生态研究所以“青年千人计划”引进回国，王佳伟在植物年龄途径研究上已成为该领域的杰出代表，近年来以第一作者和通讯作者在　《科学》　《细胞》《植物细胞》　等权威杂志发表论文10余篇。今年，他入选第十四届中国青年科技奖。

解开“植物年龄不可逆”之谜

“年年岁岁花相似”，这一唐代诗人刘希夷　《代白头吟》　中的名句，成了王佳伟发表在　《科学》　上的一篇论文的最佳科普宣传词：那篇论文解释了高等植物的开花多样性，可能是由于不同植物间不同成花诱导途径的贡献差异决定的。

这句古诗形象地指出了多年生植物在每年特定的时间开花，并且可以生长多年的生活习性。那么，这些植物是如何感知四季变化、调控开花的呢？　王佳伟带着他年轻的课题组，对一种多年生的草本植物弯曲碎米荠进行了研究。他们发现，“引诱”这种植物开花，必须要经历一段时间的持续低温，即春化作用———仿佛经历了冬天的严寒，再温度回升，春回大地。

“幼年期的弯曲碎米荠是不能感受春化反应的。”王佳伟说，这个研究更有趣的是发现了植物年龄不可逆的原理。

原来，弯曲碎米荠的成花诱导需要同时解除两个抑制因子，其中一个FLC通过持续的低温解除，而另一个TOE1则受微小核糖miR156的控制。在植物幼年期，miR156高水平表达，TOE1含量较高，就抑制住了下游开花关键基因的表达。随着植物年龄的增长，光合作用产生的糖分不断积累，导致miR156含量逐渐下降。此时，TOE1的表达减弱，年龄途径对开花的抑制作用就被“解锁”，一到春天就开花啦。

“这种双重调控的分子机制与多年生植物的生长习性密切相关。”王佳伟解释，它确保多年生草本植物可在获得足够生物量后，再开花结果、繁衍后代。这个发现最让他感觉乐趣无穷的，是对自然之道的体悟———看!不仅是动物难以逆龄生长，植物也是。当植物生长，就会开始光合作用，产生糖分，于是保持幼年状态的分子就慢慢被抑制，生命体也就慢慢长大、成熟。“没有光合作用，植物就会死去，如果光合作用开启，植物就得从幼年走向成熟，这个过程没法可逆啊!”他说，对时光流逝的无奈，在这一刻变得如此真实，“人生在世，一定不能辜负光阴。”

鼓励合作还需改变“指挥棒”

对于这项成果，王佳伟的博士生导师、中科院院士陈晓亚用一句诗来形容：“年年岁岁花相似”。王佳伟说，艰深的成果如能形象有趣地解释，会有利于与同行、大众的沟通，使跨领域合作变得更顺畅，而改变“指挥棒”，则会让科学家更有合作意愿。

目前国内对于科学家的考核往往喜欢看第一作者、通讯作者，似乎第二、第三作者的作用没有第一作者重要，在考核中的权重就会下降。如此一来，为年终考核成绩漂亮，大家都争着在论文中署名为第一作者、通讯作者，不太愿意为排名靠后的论文花费精力。

德国马普研究所是一个拥有100多家各类研究所的大型科研机构，王佳伟在那里做博士后时，深切体会到考核方式在跨领域合作中所起的作用。马普的做法是，只看论文参与署名，并不在意排名在第几位。“有的科学家在某一项实验技术上做得非常好，同行都希望请他帮忙，如果没有署名排名的讲究，这个忙自然很多人愿意帮。”

其实，现在国内的科研条件已经相当好。王佳伟应聘回植生所时，人尚未回来，上海的实验室已经开始搭建，学生也开始招收。等自己回国，科研工作已可开展———真可以说一分钟都没耽误，这让国外很多同行羡慕。他觉得，如果在鼓励合作上的“指挥棒”可以改进一下，中国的科研资源还能发挥出更大效用。

“工具创新才是真正的创新”

什么是真正的创新？　王佳伟经常会想这个问题。“工具创新才是真正的创新。”他说，做科研最牛的，绝大多数是突破了大家都解决不了的技术瓶颈。

比如，今年4月，美国科学院院士庄小威在　《科学》　上一项突破性的单分子成像技术，就突破了目前的技术瓶颈。而研究植物，从整株到细胞，进而深入到细胞器、分子层面，王佳伟觉得每当自己追问下一个为什么，就无比希望能有趁手的工具，把自己想要观察的分子、细胞通道看个清楚明白，还最好能观察到实时、动态的过程。但现实是，越是前沿的、没人做得了的研究，越是会碰到这样的问题。但国内做实验技术开发的人才少之又少，而且现在的科研体制也不利于他们发展。

他碰到的一个现实问题，就是模式生物的缺乏。很多植物的年龄都在百年、千年，要研究它们的年龄途径，就算搭上一辈子，也未必能观察到它们的一个生命周期。要做这样的研究，自然就需要特别的模式生物。

真正好的科技创新，其生态环境中一定有很多从事技术研发的优秀科学家———只要科学家提出需求，就有人帮他实现想法。王佳伟希望，中国的科技创新，能够更符合现代科学的发展规律。