經濟觀察報 記者 張鈴 飛機剛剛落地，植物免疫學家周儉民就收到一堆短信，還沒來得及反應，新電話進來了，號碼顯示為“管坤良”。

管坤良是國際知名生物化學和細胞生物學家，剛剛回國任教，并擔任未來科學大獎科學委員會2023輪值主席。管坤良告訴周儉民：你是今年“未來科學大獎—生命科學獎”獲獎者！

消息很突然，機艙里都是乘客，一時間，這個在實驗室里和植物打了30多年交道的科學家有些混亂，不知該如何做表情。

未來科學大獎有“中國的諾貝爾獎”之譽，獎勵給有前瞻性、開創(chuàng)性的基礎科學研究。2023年，生命科學獎由周儉民與結構生物學家柴繼杰分享，獎勵他們在發(fā)現(xiàn)抗病小體并闡明其結構和在抗植物病蟲害中的功能做出的開創(chuàng)性工作。

8月16日，在大獎揭曉的新聞發(fā)布會上，周儉民這樣評價自己和柴繼杰的合作成果：

我們做了一些比較令自己滿意的工作，對未來農業(yè)的一些重要問題，比如病蟲害的防控問題，可能起到比較積極的作用。

熱鬧結束了，周儉民回到了他的實驗室。辦公室不大，書本堆在桌上，有些雜亂，他穿著一件《植物學報》發(fā)給編委的墨藍色POLO衫，在這里伏案工作。

門外，實驗室很安靜，小溫室里，番茄結了果實，本氏煙葉片肥大，水稻生出小苗。

植物在悄悄生長著。

無與倫比的美

讓周儉民獲獎的，是他與柴繼杰合作發(fā)現(xiàn)的一種寡聚的抗病蛋白：抗病小體。他覺得抗病小體有著無與倫比的美，其結構令人驚嘆，“像一個風火輪，也像一朵紫荊花”。

他打開電腦，向經濟觀察報展示一個會標：一段雙螺旋DNA充當錨桿，左右鑲嵌著兩片葉子，一個五瓣花朵高高開在鐵錨上。

這朵花，就是抗病小體在冷凍電鏡下的模樣。

這是2023年國際分子植物與微生物互作學會雙年會（IS-MPMI 2023）的會標，主題是“通過植物微生物研究保護我們的星球”，領域內頂尖科學家匯集于此。

2023國際植物微生物分子互作大會會標 受訪者供圖

“這足以說明，我們的工作對整個領域的影響是深入人心的。”周儉民說。

歷史上，植物病害的暴發(fā)對人類文明產生過重大影響。1845年到1850年間，愛爾蘭大饑荒使愛爾蘭人口銳減了四分之一，起因就是晚疫病的卵菌造成的馬鈴薯腐爛。現(xiàn)在，全球有高達40%的農作物產量因植物病蟲害而損失，每年給全球經濟造成的損失超過3000億美元。

100多年前，有英國學者發(fā)現(xiàn)了植物的抗病基因，也就是植物自身具有抵抗病蟲害的能力。上世紀40年代，美國植物病理學家弗洛爾（Harold Flor）提出著名的“基因對基因”假說，認為植物存在一組抗病基因，可以與病原微生物的致病基因匹配，從而引發(fā)植物的免疫反應。90年代初，植物抗性基因的克隆從分子上佐證了這一假說。

那么，植物的免疫系統(tǒng)如何對抗病蟲害？如何在分子的水平行使生物學功能去對抗病蟲害？科學家們此后二十多年的努力，都未解密抗病蛋白的工作原理。

周儉民打了個比方，抗病基因像是調動免疫系統(tǒng)的總指揮，它可以調動千軍萬馬去抵抗病原，但人類并不知道它具體發(fā)了什么命令。

常規(guī)的研究手段已經窮盡，結構生物學手段或許大有用武之地，這是周儉民和柴繼杰的共識。長達19年的時間里，他們精誠合作，最終發(fā)現(xiàn)了由免疫受體激活后形成的抗病小體，并解析了其結構和功能。

他們發(fā)現(xiàn)，抗病小體是由免疫受體蛋白在識別病原體效應子后形成的多組分復合體，這種復合體通過形成鈣離子通道引起植物免疫反應，從而保護植物免受感染。這是近年來植物免疫研究領域的最重大的進展之一。

國際植物抗病研究權威科學家Jeffery Dangl 和Jonathan Jones 在Science發(fā)表了專文評述：“首個抗病小體的發(fā)現(xiàn)為植物如何控制細胞死亡和免疫提供了線索”、“澄清了對NLR 蛋白功能的諸多猜測”和“這些重要發(fā)現(xiàn)大大加深了我們對植物先天免疫機制的認識”。

從基礎科學研究到應用真正落地，還有很長的一段路要走。但可以確定的是，因為這個發(fā)現(xiàn)，未來人類將找到更好的植物病害控制方法，更好地防控農作物病蟲害。

1+1>2

2003年一個雪天，周儉民、柴繼杰都來到了美國紐黑文國際機場附近的一家酒店，幾個有名的科學家也在這里：國際著名生物學家吳瑞，北京生命科學研究所（下稱“北生所”）共同所長王曉東、鄧興旺。

這一年，作為“中國科技體制改革試驗田”的北生所籌建，無行政級別，無事業(yè)編制，科學家自主確定研究方向，也可以不為經費發(fā)愁，一批優(yōu)秀的年輕學者聞聲而來。

和鄧興旺、吳瑞談過之后，在美國已有教職的周儉民決定回國。2004年，他正式加入北生所，成為首批“PI”（獨立實驗室負責人）之一。

北生所遠在昌平，彼時周圍都是村莊，但周儉民很喜歡這里。他和柴繼杰的實驗室都在二樓，面對著面，兩人常常交流，偶爾抽支煙。柴繼杰是結構生物學專家，剛好也對植物抗病感興趣，幾根煙的功夫，雙方一拍即合。

2007年，在周儉民的配合下，柴繼杰小試牛刀，解析了第一個弗洛爾抗病蛋白的復合物結構。雖然這只是一個非典型抗病蛋白，但這項工作讓二人得以提出抗病蛋白識別病原的新模型：“誘餌模型”。他們認為，某種“誘餌”蛋白會將細菌毒性蛋白引入“空城”，一旦“誘餌”蛋白被破壞，抗病蛋白就會迅速激活，指揮被感染的細胞與細菌“同歸于盡”，阻止病原體擴散，從而保證周圍組織的正常生長。

歷經10年不斷嘗試，柴繼杰實驗室發(fā)現(xiàn)經典弗洛爾抗病蛋白ZAR1可能是理想研究對象。同期，周儉民實驗室對誘餌模型反復求證，并于2015年利用誘餌模型成功發(fā)現(xiàn)了ZAR1蛋白復合物的組分以及相關生化機制，加速了ZAR1蛋白復合物的結構生物學研究。

長時間困擾植物免疫領域的一個問題是，抗病蛋白是否形成寡聚體？幾乎每個月，兩個實驗室都要一起開會討論，尋找線索和突破方向。

2019年，兩個實驗室分別從植物細胞和體外重組蛋白實驗獲得了ZAR1蛋白寡聚的證據(jù)。最為重要的是，柴繼杰實驗室成功地在體外重組了ZAR1寡聚體，并解析了其結構。他們把寡聚的抗病蛋白稱為“抗病小體”。這是抗病小體在國際上首次被發(fā)現(xiàn)。

ZAR1抗病小體的獨特結構，暗示它很可能在細胞膜上成孔。此后，生化、電生理、細胞生物學和抗病功能驗證證實了ZAR1抗病小體的確在細胞膜上形成孔道，發(fā)揮鈣離子通道的作用，激活抗病反應，從而保護植物免受感染。隨后的遺傳學和功能驗證完全支持了結構生物學的發(fā)現(xiàn)。

文章一經發(fā)表，國際植物免疫領域一片歡呼，同行的驚嘆溢于言表，將抗病小體的發(fā)現(xiàn)和功能解析視為植物先天免疫領域的里程碑發(fā)現(xiàn)。

左為周儉民，右為柴繼杰 圖源：西湖大學微信公眾號

在周儉民眼中，柴繼杰這個最重要的合作伙伴生活上像一杯白水，但工作上極為專注，推進速度非?？欤?ldquo;我們整個植物抗病領域，因為他的加入提速了至少5-10年。”

合作卓有成效，又非常愉快。1+1>2，真正的合作，是有實質性的相互促進。共同的興趣、互補的專業(yè)技能、相互的信任，成為支撐合作的基礎。許多年里，兩人從沒因發(fā)文章署名這一類的問題鬧過矛盾。把科學問題回答好，這是最重要的。“至于誰的名字放在哪里，不需要特別計較”，周儉民說。

好奇與寂寞

高中時期，周儉民就被生物課堂迷住了。上世紀70年代，普通人對生物學的理解還只是花草魚蟲這樣的動植物，但他的老師會講遺傳，有趣極了。

憑著直覺般的喜歡，1980年，16歲的周儉民報考了四川大學生物系遺傳專業(yè)。這是他唯一違背父母意愿的選擇。

80年代的大學校園，黑格爾、詩歌、文學、哲學、量子力學是時尚，專業(yè)課反而經常不受歡迎。周儉民不跟風的性格，使其免受干擾。

不易被人左右，這種天性似乎遺傳自父親。父親是50年代入黨的老黨員，文革期間，父親有自己的判斷，他不僅遠離派系斗爭，還經常為受到批斗的老同學提供庇護所。

1984年，周儉民考入中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所。宿舍在所里的農場里，不通暖氣，北風一來，毛巾凍在鐵絲上，回想起來仍覺有趣。下午從實驗室回來，他會在曬谷子的場上跟小伙伴們踢上一場足球。

研究生期間，在導師周嘉平的建議下，周儉民去北京農學院（今中國農業(yè)大學）旁聽了曾士邁院士講授的《植物免疫》，在那里，周儉民第一次聽到了弗洛爾的“基因對基因”假說。

這個假說在周儉民心里埋下一粒種子：植物和微生物，兩個活的生物之間，竟在微觀層面會相互識別，這太神奇了。

之后，周儉民赴美到普渡大學攻讀博士學位。畢業(yè)前夕，植物抗病領域迎來激動人心的時刻，第一批弗洛爾的抗病基因正在被克隆，人們認識到，植物抗病的本質就是先天免疫，免疫系統(tǒng)不僅存在于動物，也存在于植物中。

1994年，博士資格考試時，周儉民的考官之一是格雷格·馬?。℅reg Martin），他正是最早克隆抗病基因的幾位先驅之一。當時，周儉民有收到其他三個非常有名的實驗室的offer,相對來說，格雷格·馬丁是年輕的新教授，植物遺傳也是剛興起的前沿領域，但進入他的實驗室開展博士后研究，成為周儉民的不二選擇——“興趣和好奇心再次勝出”。

對植物抗病研究的愛，把周儉民正式帶到了這個領域。植物與病原微生物間的相互作用是那么奇妙，無窮的生物學問題都蘊含于此，他用兩個詞來形容這種奇妙——流連忘返、嘆為觀止。

2021年，周儉民在作匯報 受訪者供圖

周儉民常跟學生講，做科研，要把科學問題想在前面，想清楚什么是重要的科學問題，問題的解決能不能影響很多人，能不能改變人們現(xiàn)有的認知。極具科學價值的課題，突破口往往難找，有研究套路的課題，往往很平庸。

這樣的課題，一做就是好幾年，需要反復試驗，尋找線索，有時，學生們難免產生能否做下去的疑慮。一旦看準，周儉民不輕易放棄，哪怕參與課題的學生有一星半點進展，他都會及時肯定、鼓勁。

工作好不容易做出來了，短期內不一定能得到學界的肯定。

2007年提出的“誘餌模型”，當時并不被看好，甚至還影響了其它文章的發(fā)表。周儉民團隊的另一項重要工作的論文，也長時間不能獲得期刊編輯們的青睞。

類似的挫折，帶給學生較大沖擊。周儉民知道，科學的發(fā)現(xiàn)不光要說服自己，還要說服同行，包括那些最權威的同行，沒有捷徑可走，只能不斷地尋找新證據(jù)，用事實說話。

十幾年過去了，“誘餌模型”早已被驗證，當初不被青睞的文章依然頻繁地被同行引用。周儉民相信，經過磨礪的科研工作者，會養(yǎng)成保持好奇心、甘于寂寞的品質，“只要做創(chuàng)新的東西，質疑永遠會存在”。

禪悅為食

接到獲獎通知時，周儉民最想第一時間把喜悅分享給家人和學生。

父親今年90歲了，他在無錫農村長大，50年代到成都上地質大學、定居，生下兩個兒子。他給小兒子取名“儉民”，希望這個孩子長大后，做個勤儉的老百姓。

父親會養(yǎng)蠶、包皮蛋、做腌菜、編草筐，周儉民也常和哥哥一起曬腌菜、挑水、洗衣，童年平靜而幸福。1996年，父親去普渡大學看孫子時，閑不住租了一塊地種菜，把菜園子料理得極好。和小時候幫著曬腌菜一樣，周儉民會到地里幫忙。

攝于1966年的全家福，前排左一為周儉民 受訪者供圖

父親開明也講原則。有一段時期，周儉民成績變得不太好，父親告訴他：“沒關系，將來你能夠養(yǎng)活自己就行。”初升高時，周儉民選了很快能參加工作的中專，父親出差回來知道，特別生氣，趕緊跑去招生辦改志愿。周儉民至今感謝父親的決定。

在普渡大學，周儉民的博導Peter Goldsbrough教授同樣寬厚、細致，給學生自由探索的空間。周儉民至今記得，寫第一篇科研文章時，導師把文章打印出來，在辦公室當著他的面用紅筆修改，邊改邊講每一處修改的原因。

30年過去了，站在辦公桌前的人發(fā)生了轉換。現(xiàn)在，周儉民也會把第一次寫論文的學生叫到跟前，一字一句講，該怎么寫、怎么改，細到每一個標點甚至空格。“就像打通了關竅，從此就知道應該寫成什么樣了。”2019年加入實驗室的博士生鄭小娟說。

2017年，還在四川農業(yè)大學讀研時，鄭小娟就被周儉民吸引了。那年，周儉民到成都作報告，關注到了四川的獼猴桃潰瘍病，那是全球獼猴桃產業(yè)最嚴重、最難治的病害，一旦發(fā)病就會毀園，上百萬元投入化為烏有。第二年，周儉民找四川農業(yè)大學要了菌株，派人來做采樣，鄭小娟就聯(lián)系了他。

現(xiàn)在，周儉民繼續(xù)深化著抗病小體的研究，同時將一半精力投入到農業(yè)應用研究中，研究水稻、油菜、獼猴桃如何抗蟲害。他希望未來人類能夠去設計植物抗病基因，進一步減少農藥的使用。

周儉民的辦公室掛著兩幅字，一幅是“海納百川”，一幅是“禪悅為食”。

2012年，周儉民加入中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所。少有人知的是，最初幾年他研究經費并不充裕， “比較窮困”。一位朋友來看他，給他帶來這兩幅字。

禪悅為食，這是一句佛教用語，意謂僧人把從禪定所得到的喜悅，作為滋養(yǎng)身心的飲食，周儉民喜歡這句話。在科學研究中，他希望“更重視精神的愉悅，不因缺經費跳腳”，像植物那樣淡定。

從實驗論文中暫時抬起頭，穿過實驗室和養(yǎng)滿植物的小溫室，周儉民來到陽臺上整理實驗思路、消化剛剛閱讀的文獻。向北望去，目之所及滿是綠意，萬物在悄悄生長。