未來科學(xué)大獎得主——柴繼杰

8月16日，柴繼杰獲得了2023年度未來科學(xué)大獎的生命科學(xué)獎。與他一同分享這份榮譽的，還有跟他合作近20年的科研伙伴、中科院研究員周儉民。給他們的頒獎詞寫道：“獎勵他們?yōu)榘l(fā)現(xiàn)抗病小體并闡明其結(jié)構(gòu)和在抗植物病蟲害中的功能作出的開創(chuàng)性工作?！?/p>

起初只是想換個工作

獲獎前一周，柴繼杰正式入職西湖大學(xué)，擔(dān)任植物免疫學(xué)講席教授。1966年出生的他，人生經(jīng)歷在國內(nèi)學(xué)術(shù)界頗具傳奇性——他是從造紙廠走出的世界頂尖科學(xué)家。

初中時期的柴繼杰，中考成績不理想，畢業(yè)后沒有考上重點高中，1983年考入大連輕工業(yè)學(xué)院。填報專業(yè)時，柴繼杰本來報的是輕工業(yè)機(jī)械，但最后被調(diào)劑到了制漿造紙專業(yè)。4年后大學(xué)畢業(yè)，柴繼杰被分配到丹東鴨綠江造紙廠，成為一名助理工程師。

在造紙車間里，重復(fù)性的工作日復(fù)一日，漸漸地，柴繼杰對外面的世界有了向往，于是作了一個決定——報考北京石油化工科學(xué)研究院的碩士研究生。

“其實，我最初的想法并不是為了搞科研，而是覺得自己不太適合那個環(huán)境。從造紙廠辭職，我父母也不大同意，他們認(rèn)為那份工作很穩(wěn)定，還折騰啥。可我還是想換個工作，感覺石油化工行業(yè)更有發(fā)展前途。但是讀了兩年碩士之后，我也沒有發(fā)現(xiàn)自己特別感興趣的研究領(lǐng)域?！辈窭^杰對記者回憶道。于是，柴繼杰又跨了一次專業(yè)，報考了北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué)藥物研究所的博士，攻讀蛋白質(zhì)晶體學(xué)專業(yè)，由此踏入了結(jié)構(gòu)生物學(xué)的大門。此時已經(jīng)是1994年。

1998年，年僅31歲的施一公正在美國普林斯頓大學(xué)組建自己的實驗室。在收到的一堆博士、博士后簡歷中，他看到了一份獨特的履歷：一個名叫柴繼杰的人，在中國基層造紙廠工作了4年，然后考上碩士、博士，現(xiàn)在又申請了博士后。

施一公覺得這個人有點“邪乎”。按捺不住好奇心，他撥通了柴繼杰的電話。溝通之后，施一公決定錄用這名比自己還大一歲的博士后申請人，理由之一是“能從造紙廠一路堅持下來，一定有他的過人之處”。此時的柴繼杰正在中科院生物物理研究所做博士后研究。1999年，他踏上了赴美的旅程。

捅破“窗戶紙”

2004年，剛成立不久的北京生命科學(xué)研究所（簡稱北生所），在美國招聘獨立實驗室負(fù)責(zé)人（PI）。這是北生所第一次招聘PI，一共有13位候選人進(jìn)入最終的面試，其中包括柴繼杰。

面試地點安排在康涅狄格州的一家酒店里，施一公又一次開車帶著柴繼杰前往。一天面試下來，評委投票，有6人順利入選，柴繼杰排在第7位，個別評委對他的潛力存疑。最后，是施一公的一句話起了決定性作用：“如果繼杰和我競爭同一個高難度課題，我的勝率大約50%?！?/p>

就這樣，柴繼杰回國了。在北生所的一幢紅色四層建筑里，他有了自己的實驗室，而對面的“鄰居”就是周儉民。周儉民也是從美國回來的北生所首批PI之一，致力于研究植物和微生物相互作用機(jī)理。

柴繼杰在美國時的一大研究方向是動物細(xì)胞凋亡。當(dāng)他聽周儉民介紹了植物抗病免疫的相關(guān)研究后敏銳地察覺到，動物細(xì)胞凋亡體與植物抗病蛋白在生物進(jìn)化上有很強的關(guān)聯(lián)性，隨即產(chǎn)生了強烈的研究興趣。于是，雙方團(tuán)隊“在最合適的時間做了最合適的事”——2004年，柴繼杰和周儉民開始合作研究植物抗病蛋白，探索其免疫機(jī)制，3年后有了初步成果，即“誘餌模型”。

該理論認(rèn)為，某種“誘餌”蛋白會將細(xì)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(xì)胞與細(xì)菌“同歸于盡”，阻止病原體擴(kuò)散，從而保證周圍組織的正常生長。然而，這篇論文在《自然》雜志發(fā)表后，引發(fā)了學(xué)術(shù)界的質(zhì)疑，因為“誘餌模型”與當(dāng)時的主流觀點是有沖突的，柴、周二人也因此承受了很大的壓力。

尖端領(lǐng)域的科學(xué)探索往往如同大海撈針，多少頂級科學(xué)家窮經(jīng)皓首，也未能找到捅破“窗戶紙”的那個點。正如周儉民所說：“科學(xué)上有很多偶然性，同一類蛋白有很多變體，哪個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠成功解析是無法預(yù)測的，需要勇敢地不斷嘗試?！?/p>

2009年，柴繼杰調(diào)入清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，繼續(xù)從事之前的研究。2013年前后，柴繼杰團(tuán)隊取得了多項突破，為培育廣譜抗病作物品種提供了理論基礎(chǔ)；2015年，周儉民團(tuán)隊成功驗證了“誘餌模型”；2017年，柴繼杰獲得德國“洪堡教席獎”，前往科隆大學(xué)和普朗克植物育種研究所開展研究。

2019年，柴繼杰和周儉民的研究迎來了更大的突破，發(fā)現(xiàn)植物抗病小體并成功解析其電鏡的結(jié)構(gòu)。更為重要的是，該抗病小體的結(jié)構(gòu)為其生化功能提供了重要的線索。后來的研究證明該抗病小體具有離子通道活性，并發(fā)現(xiàn)“抗病小體”的激活會引發(fā)植物免疫反應(yīng)和細(xì)胞死亡。這破解了困擾植物免疫學(xué)界20多年的難題，被視為行業(yè)內(nèi)的里程碑事件。

獲得未來科學(xué)大獎后，柴繼杰和周儉民表達(dá)了一致的感受：“這凝結(jié)了我們20年來的成果?！睂τ趦扇硕嗄甑暮献?，柴繼杰的評價是“高產(chǎn)且愉快”，其中的訣竅就是“不斤斤計較”。

（摘自《環(huán)球人物》尹潔）