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泡在湘湖实验室的“科研狂人”，在微观世界为现代农业保驾护航
来源：互联网
2024-11-12 00:19:22 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
将近晚上十点，湘湖实验室生物互作研究院科研骨干马守偲，仍然沉浸在实验中。
一边是培养皿，一边是显微镜，马守偲一边观察，一边记录，有时还会轻轻嘀咕着“要重新做实验……”
和这天一样，无数个平凡的工作日里，马守偲、实验器材还有他衣服上的八个大字“科研很苦 坚持很酷”都是“深夜拍档”。
对这位“科研狂人”来说，实验室是“舒适区”，工作等同于“休息”，为梦想而奋斗，不算苦，但很酷。
马守偲在观察细胞侵染现象 潮新闻李晓旭摄
微观角度看“植物保卫战”我们生活中再寻常不过的一草一木，是人类文明的重要基石。
科幻电影《星际穿越》曾经表达过这样的忧虑，未来地球将被黄沙覆盖，基本作物因枯萎病而灭绝，人类面临着前所未有的生存危机……
“就像人会生病一样，植物也会生病。但是有些植物又很聪明，它们会抗病，能够抵抗病原菌的侵害，保卫自身健康，其背后的奥秘让人着迷。”马守偲告诉记者，目前，课题组主要围绕病原真菌与植物互作开展研究，通过结构生物学的手段探究植物抵抗病菌侵害背后的奥秘，并基于此挖掘新的药物靶点。
早上8点半，记者抵达时，马守偲早已在细胞间开始了一天的工作，这时候，现实世界里的他，仿佛已经穿梭到细胞、核酸和蛋白分子的微观世界里。
植物不会动，更不像动物一样具有次级免疫系统，无法逃避各种病原菌和害虫的侵害，那它们如何捍卫自身健康呢？在与病原菌“魔高一尺，道高一丈”的长期斗争中，植物神奇地进化出复杂的防御系统。它们实时监控着病虫侵害，当忠诚的“哨兵卫士”TNL抗病蛋白，感知到病原菌活动时，免疫系统会立即启动一场保卫战，迅速激活免疫反应，识别出病菌并与之对抗，最终保护自己的健康。
2020年，马守偲在清华大学读博期间以第一作者的身份在《科学》上发表研究论文，在国际上首次报道TNL类抗病小体的结构，并揭示了TNL直接识别结合病原菌分泌的效应蛋白并形成NADase全酶的分子机制，打开了TNL抗病小体及相关信号传导机制研究的大门，为后续全新第二信使分子的成功发现奠定了决定性的基础。
论文发表在《科学》上 受访对象供图
进入湘湖实验室后，马守偲带着团队，继续深耕植物与真菌互作机制研究。他告诉记者，每年由于真菌病害而导致的农业减产可以占总减产量的三分之一到三分之二。他们“扎根”于基础研究，正是希望通过对真菌于植物互作分子机理的研究为植物设计出更有效的免疫策略，服务于现代绿色农业发展。
“科研是一种生活方式”
中午，马守偲快步往楼下的快餐店走，“几乎每天都是这家，因为速度快，不用选择，味道也不错。”
在马守偲团队成员张云然眼中，马守偲总是最早到实验室，又最晚才离开的那个，“从没见过比马老师还拼的人”。助理孟慧跟着在一旁打趣：“马老师乐趣可能就是看文献”。
他听后笑了笑：“之前也经常跑步的，一口气能跑上八公里，现在太忙，跑得少了……”
马守偲正在做实验 采访对象供图
为何会走上科研的道路？马守偲回想，启蒙来源于初中遇上的一位生物老师。“他讲课生动又有趣，而且总能在日常生活中践行所学，促使我萌发了最朴素的‘实验意识’。”
有一次，老师讲人工授粉时说自己家的南瓜比别人家的产量高，因为他发现：南瓜的一些雌蕊因为受不到花粉而枯萎，于是用毛笔蘸了雄花的花粉再刷到雌蕊上，这样所有的雌花都能继续发育长成南瓜。“于是我也回家这样做，结果真提高了南瓜的产量。对小孩子来说，这太有意思了。”
由此，马守偲对生物开始产生了浓厚的兴趣。高考后，他最初选择的本科专业是数学，但学了一年后，觉得自己还是最喜欢生物，于是就在大学二年级转去了生物系。
每每提到科研相关的内容，马守偲的眼睛总是“明亮而坚定”，他会认真地看着记者，兴致盎然地讲述相关研究领域的话题。
“对我来说，认真科研就是我的生活方式”，马守偲说，当你沉迷于一件事，不会觉得苦和累，反而能从中获得内心的满足和平静。
青年力量护航现代农业
生物学是一门实验科学，很多实验结果并不一定符合预期，失败是每天都可能面对的“常事”。拥抱失败和挫折，从失败的结果中发掘有价值的信息，针对性的调整研究方案，也许会在不经意间得到意想不到的突破，同时失败的磨练也能促进自我的成长和突破。
马守偲觉得自己是个不畏艰难、敢于坚持的“孤勇者”，即使博士期间面临毕不了业的风险，也敢于多年如一日地坚持做同学们避之唯恐不及的硬骨头课题，历经八年攻坚终于成功打开了TNL抗病小体及信号传导研究的大门。一方面是因为热爱，敢于为热爱付出一切，另一方面，“啃下科研硬骨头”带来的成就感非比寻常。
长期以来，植物抗病蛋白都是学术界关注的热点领域，特别是TNL抗病蛋白的抗病机制研究因为受材料、技术制约，在此之前国内外无人攻克。为了解决抗病蛋白量少、纯度低的难题。马守偲在总结失败经验后得想出几大“妙招”。
“通过对蛋白质序列分析，我们发现N端60个氨基酸可能影响它的表达量，大胆地将它截掉后发现能显著提高蛋白表达量，又不影响它抗病功能，但是即使这样蛋白表达量也依然低的可怜，而且更致命的是还存在很多杂蛋白，极大地影响样品的纯度和质量，无法达到冷冻电镜样品的要求。为此我们使用多标签串联纯化和补加ATP的方法，巧妙地去除了95%以上杂蛋白，最后使用微量蛋白纯化系统，得到了极微量（几微克）行为良好适合冷冻电镜数据收集的高质量样品，”他告诉记者，“同时将几种非常规的方法运用到一个课题上，很神奇地在不怎么损失蛋白的情况下，极大提高了微量样品的纯度和行为。”
2022年6月份，湘湖实验室正式成立，隔年8月份，马守偲加入生物互作研究院由国家杰青林福呈教授作为首席科学家领衔的真菌与植物互作团队，和这个年轻的省级实验室一起，深耕农业领域基础研究，为国家现代农学与生物制造产业，积蓄创新战略力量。
马守偲团队 湘湖实验室供图
目前，马守偲课题组总共6个人，全部都是90后。带着团队成员做课题的同时分享科研经验和探讨科技前沿信息，即使在实验等待间隙，马守偲和团队成员们，聊的最多的也是课题。除了每周的正式组会，每个实验间歇也像个小组会，会随时跟进团队成员的每一步进展，及时解决他们实验中遇到的问题寻找解决方案。在团队成员张云然和刘梦宇心中，同龄人马老师是非常值得敬重的“大神”。
“和传统实验室不同，来到这里以后效率特别高，湘湖实验室为青年科研人员提供了非常理想的培养与成长环境”。在马守偲看来，湘湖实验室的用“新”，不仅在于对青年人才的大胆使用，也用新体制为青年人才提供经费支持和成长机会。
湘湖实验室总部 湘湖实验室供图
预计今年下半年，马守偲课题组就可以搬到湘湖实验室新总部钱湾生物港，拥有一整个平层的工作空间。“我们有更多设备，更好的实验条件，也能吸纳更多的人一起努力。”他指着园区规划示意图一边比一边说，而在他心中，更宏伟的蓝图也无比清晰，在植物抗病蛋白领域加速取得新进展，为一草一木“保驾护航”，为中国农业贡献“湘湖力量”。
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