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中科院分子植物卓越中心:采得百花成蜜后

來 源:中國科學報
發布時間:2019-06-12

 楓林園區1號科研樓

中科院分子植物科學卓越創新中心供圖

■本報見習記者 何靜

每當夜幕降臨,上海楓林路園區的人工氣候室里,水稻、玉米、棉花、木薯、番茄、擬南芥等各種綠色植物在燈光掩映下散發出特有的橘紅色光影,為這個大院帶來一片靜謐和神秘。

然而科學家們卻無暇欣賞美景。他們在這個人工模擬四季變化的實驗室里,夜以繼日地研究分子植物領域的一系列重大前沿科學問題,為中國農業現代化提供創新源動力。

這是圍繞“植物特化性狀形成及定向發育調控”主題,以推動我國作物科技革命為使命的一場大競賽。競賽的主角,就是作為國家戰略科技力量一員的中國科學院分子植物科學卓越創新中心(以下簡稱分子植物卓越中心)。

分子植物卓越中心自2015年籌建至今,在植物性狀形成的遺傳基礎、性狀形成的物質能量代謝基礎、生長發育的分子調控機理以及植物與環境互作的基本規律四大方向進行布局,形成合力,取得了一批重大科研成果,推動我國分子植物領域研究走在世界前列。

國際學術期刊《自然—植物學》曾發表題為《中國農業的復興》的社評,高度評價了近年來中國在農業科學中的突出貢獻,認為“中國在作物科學研究領域的巨大進步使其重新建立起世界植物科學前沿的卓越地位。”

春風拂面 再繪藍圖

 

中國科學院與英國約翰·英納斯中心簽署共建合作協議。

2014年,“率先行動”計劃啟動實施,新時期中國科學院全面深化改革的帷幕緩緩拉開。

當年5月16日,中科院院長白春禮赴上海分院,以《實施“率先行動”計劃、加快改革創新發展》為主題,詳細介紹了研究所分類改革的總體思路、主要舉措,把改革的春風吹進了分院系統的19家機構。

坐落于岳陽路320號的中科院上海生命科學研究院(以下簡稱上海生科院),與上海分院僅一街之隔,素有中國生命科學領域的“航空母艦”之稱。在上海生科院院長李林看來,改革已容不得片刻遲疑。上海生科院立即組織召開了院長辦公會。

會后,上海生科院副院長、上海生科院植物生理生態研究所(以下簡稱植生生態所)所長韓斌,帶領所領導班子隨即展開行動。行動的第一步便是解決好定位問題。

在中科院內部,植物科學相關領域的分布,除了植生生態所以外,還有中科院植物研究所(以下簡稱植物所)、中科院遺傳與發育生物學研究所(以下簡稱遺傳發育所)等不同研究機構。多年發展下來,同質化、碎片化現象日漸突出。要解決這個問題,必須凝練學術方向,整合學科領域科研資源。

植生生態所副所長龔繼明回憶,所里為此多次前往北京,和相關研究所討論、溝通,使植物科學的布局圖景逐漸清晰——植生生態所定位于分子植物卓越中心,遺傳發育所和植物所分別定位于種子創新研究院、特色研究所。

所外學科領域差異化定位完成后,再聚焦所內的學科領域。經過所學術委員會反復討論,分子植物卓越中心確定了遺傳基礎與進化規律、發育過程調控、環境互作與應答、物質能量代謝等4個研究方向。各方向緊密聯系、相互交叉,緊扣“植物生命現象的本質與規律”這一科學問題。

“這樣的布局,讓研究機構在重大科學問題上能形成合力、協同創新、取得突破。”植生生態所研究員何祖華如是評價,“分類改革有利于避免同質化競爭,更有利于組織實施重大研究項目,集結相關研究領域科學家,服務國家戰略需求、突破前沿理論與技術、解決‘卡脖子’問題。”

韓斌至今仍記得2015年10月那次對分子植物卓越中心具有轉折性意義的中科院院長辦公會。會上,關于“上海生科院幾個卓越中心向法人化方向發展”的建議得到了院領導的認可。

學科領域的資源整合后,推進研究所向獨立法人研究所方向發展,無疑是決定研究機構能否更快、更高發展的關鍵因素。

2016年11月,分子植物卓越中心在中科院內實施計劃單列運行。

如果說,理順學科資源和機制體制問題是分子植物卓越中心發展的前提和基礎,那么承接重大專項任務、穩定支持基礎研究,則是推動中心持續發展的動力。

2017—2018年,分子植物卓越中心啟動實施了B類先導專項“植物特化性狀形成及定向發育調控”。為使管理“回歸科研本位、釋放創新活力”,中心先后建立了理事會、學術委員會、國際評估委員會、執行委員會等。“我們還建立完善了一系列規章制度,從組織管理體系到人事管理制度、經費統籌管理辦法等。”植生生態所科研處副處長許璟介紹。

完整高效的管理體系,切實有效的規章制度,相對成熟、全覆蓋的內部治理體系,為決策支撐和有序運行提供了有力保障。植生生態所黨委書記郭金華認為,高效暢通的溝通協調機制以及規范的制度體系,對分子植物卓越中心的有效管理起到了積極的推動作用。

2019年5月底,分子植物卓越中心正式成為獨立法人,開啟新的發展征程。

樹人為先 厚植土壤

致天下之治者在人才。盡管分子植物卓越中心已經有了很好的基礎,近年來引進了一批優秀科學家,但要營造出吸引人才“近悅遠來”的環境,還需下真功夫,為人才提供多方位的保障。

首先要讓人才找到科研領域的融合空間。為此,分子植物卓越中心提出“一體兩翼”的發展思路。龔繼明解釋,“一體”就是分子植物科學研究;“兩翼”就是合成生物學和昆蟲科學研究。以分子植物科學為主體,促進和帶動植物—昆蟲—微生物交叉學科研究。

朱健康現為中科院上海植物逆境生物學研究中心(以下簡稱植物逆境中心)主任。2015年至今,分子植物卓越中心已經完成3次成員遴選,植物逆境中心人員也參與其中。“‘環境互作與應答’是分子植物卓越中心四大方向之一,與植物逆境中心的研究方向契合,這為團隊成員進入卓越中心奠定了基礎。”他說。

分類改革后,植物逆境中心多年來的科研用地難題,依托分子植物卓越中心協調推動,得以順利解決。2017年,上海市政府批復同意上海綠化和市容管理局劃撥5公頃建設用地的專項規劃。

植生生態所研究員、中科院合成生物學重點實驗室主任覃重軍坦言自己是所里最有名的經費“負翁”。多年來,他的研究組“赤字”已超過300萬元。近5年,他也沒有發表一篇與酵母相關的論文,“換成別的單位,或許早就卷鋪蓋走人了”。最終,覃重軍研究團隊在國際上首次人工創建了單條染色體的真核細胞,成果于2018年8月2日發表在《自然》上,被譽為“人造生命”領域具有里程碑意義的重大突破。

其次要解決科研空間緊張的迫切問題。為了讓引進的人才有足夠的研究空間,分子植物卓越中心在寸土寸金的上海內環楓林路園區,立足有限資源,夯實支撐條件。

植生生態所所長助理、綜合管理處處長龔頌福介紹,楓林路園區1.5萬平方米的新科研樓于2017年3月投入使用。“我們劃撥出70%的空間,優先支持分子植物卓越中心成員,并把一個樓層提供給植物逆境中心研究組首批入駐。”

再次要加強整體預算管理與經費調控能力,將有限的經費資源用于重點領域、重點發展方向和關鍵人才的培養發展上。

“和很多研究所不同,我們的研究組長薪金、社保由單位統一承擔。”植生生態所財務處副處長邵靖介紹,“除此之外,從中科院部署項目、B類先導專項,到國家自然科學基金委各類項目,再到國家重點研發計劃和基地人才專項等,分子植物卓越中心通過多個經費渠道,為人才持續穩定做研究提供保障。”

目前,分子植物卓越中心已經形成了64人的卓越創新團隊,其中特聘核心骨干7人、特聘骨干人才28人、青年骨干29人。團隊成員平均年齡只有44歲,分布在7個研究機構。

2018年,分子植物卓越中心順利完成了國際學術評估。專家組對中心幾年來取得的成績和發展態勢高度認可,認為其在植物學、昆蟲學和微生物學等領域成就顯著。52位參評研究組長中有26位評估“優秀”,占到總數的50%。

分子植物卓越中心圍繞研究方向和科研布局,依托國際同行評議,以創新性和前沿性為評價的中心維度,建立基于國際評估結果的人員動態調整機制,以保持研究隊伍的卓越性。

“我們要將優秀人才培養為卓越人才。”韓斌談道,“一方面,依托國際一流的專家團隊對人員遴選進行把關;另一方面,為人才營造潛心做研究的寬松環境。以科學問題為導向,鼓勵自由探索。”

科教融合,通過高水平科學研究支撐高水平科技人才培養是保持人才可持續發展的關鍵。植生生態所人事教育處副處長王晴說,分類改革以來,分子植物卓越中心對研究生助學金進行了調整,增幅達30%以上,讓學生的生活條件有所改善。

“選擇到這里深造的原因很簡單,這里有國內做植物研究最好的平臺,能讓我獲得最系統的訓練。”在讀博士研究生黃永財說。黃永財是研究員巫永睿的學生,從事玉米胚乳發育與品質研究。每年五六月份,黃永財會在松江農場近40℃的植物大棚里給玉米授粉,每天揮汗如雨,但他說“這是研究的基礎,非常享受這個過程”。

2019年4月8日,巫永睿研究團隊的科研成果在線發表于《植物細胞》,論文的第一作者正是黃永財。他也成了2015級植物遺傳方向首位以第一作者身份在該領域知名雜志上發表文章的學生。

目前,分子植物卓越中心已經初步形成了以院士為引領,以“國家杰出青年科學基金”獲得者、“國家高層次人才特殊支持計劃”入選者等為領軍人物,以“國家優秀青年科學基金”獲得者等為科研骨干,以中科院“青年創新促進會”會員、博士后等為優秀青年人才的梯隊結構。

 


 

分子植物卓越中心研究人員在實驗室開展工作。

國際合作 追求卓越

到今年5月,來自韓國的研究員趙政男在分子植物卓越中心工作已滿9個月了。每天早上,他會去植物房、人工氣候室照看一下種植的模式植物擬南芥,或者和學生一起探討研究進展。

趙政男2018年9月從英國劍橋大學完成博士后研究,在比較了英國、韓國的科研機構后,選擇這里作為科研生涯的起點。目前,37歲的他已是中科院—英國約翰·英納斯中心植物和微生物科學聯合研究中心(CEPAMS)研究組長、博士生導師。

“這里有一流的科研環境和優秀的同行,對科研的支持力度非常大。”趙政男坦言自己當初是“慕名而來”的。

2018年8月,覃重軍研究團隊的首例人造單染色體真核細胞重大成果發表。當時還在英國的趙政男聽到身邊的科學家都在談論中科院這一轟動合成生物學領域的新聞時,感到興奮不已。他告訴同事,中科院就是自己要去工作的地方。

近年來,分子植物卓越中心堅持國際視野,通過深化國際合作,探索以才引才、筑巢引鳳的方式,吸引集聚海外優秀青年人才。2017年以來累計引進包括趙政男在內的研究組長6人,分別來自韓國、希臘、加拿大等國家,均隸屬于CEPAMS。

“卓越中心的建設要求研究水平在本領域內達到國際領先,因此通過開放合作,提高研究水平和國際影響力是卓越中心建設的必由之路。”韓斌說。

CEPAMS由中英兩國共同出資籌建,在北京、上海設有兩個園區,分別依托約翰·英納斯中心、中科院遺傳發育所和植生生態所,于2016年在上海揭牌成立。

韓斌回憶,白春禮為此專門發賀信,“聯合中心的建立不僅對植物科學的進步和全球農業的可持續發展具有重要意義,同時也說明中英兩國可以聯合起來做一些對兩國及世界有益的事情。”

“在新落成的科研大樓里,專門給CEPAMS留了兩個樓層的科研空間。”植生生態所所長助理王佳偉介紹,分子植物卓越中心每年5月在《自然》發布CEPAMS招聘啟事,邀請美國科學院院士牽頭組成評審專家顧問委員會,全方位考察應聘對象。考察標準不唯論文,側重應聘者綜合素質。“曾經有個應聘者各方面都很優秀,但評審專家認為她缺乏科研必需的那股子闖勁兒,最后還是落選了”。

CEPAMS中心是分子植物卓越中心對外延展的一個重要平臺。“能吸引國外頂尖科研機構和我們合作,讓全球植物科學領域的英才前來工作,體現了卓越中心的初心和定位。”王佳偉說。

CEPAMS成立以來,中英雙方通過科研人員互訪、聯合培養學生等方式,形成了一個具有世界影響力并引領學科發展方向的植物代謝國際團隊和網絡。今后,雙方將在作物改良、植物碳氮代謝、植物天然產物合成等方面開展深層次合作。

百花成蜜 未來可期

 

學生志愿者指導小朋友動手制作葉脈書簽。

經過幾年的發展,分子植物卓越中心已取得了一批原創性、突破性重大系列成果:在《自然》《科學》等上發表多篇科研成果,一些學科領域已經居于國際引領地位;“破解水稻雜種優勢之謎”入選2016年度中國科學十大進展;“國際上首次人工創建了單條染色體的真核細胞”獲2018年度“中國科學十大進展”和2018年度“中國生命科學十大進展”。

收獲的不僅僅是科研碩果。植生生態所人事教育處處長許華介紹,2018年,分子植物卓越中心有3名青年科學家獲得“國家杰出青年科學基金”資助,5位科學家入選“國家高層次人才特殊支持計劃”領軍人才。“能取得這樣的成績,在改革前我們是想都不敢想的”。

“這一切都體現了改革對于人才活力的釋放。”郭金華感慨不已。他補充說,“改革后,行政管理也逐步走上正軌。對內,我們3個園區的黨務、人事、科研、研究生、財務、外事、后勤等已實行行政一體化管理;對外,直接對接中科院、科技部、國家自然科學基金委、上海市科技系統等相關部門,信息通暢,同臺競技。”

改革沒有完成時。上海生科院原院長、中科院院士陳曉亞認為,從知識創新工程到“率先行動”計劃,植生生態所一直走在改革的前列。今后,分子植物卓越中心在立足前沿科學領域的科學探索之外,還應該與相關創新研究院協同創新,有效發揮創新研究院的轉移轉化優勢,讓科研成果走出實驗室,更好地滿足國家和百姓需求。

科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼。對此,分子植物卓越中心聯合辦公室主任鞠泓這樣總結:“仰望天空,面向世界重大科學前沿開展科技創新;深植大地,面向國民大眾做好科學普及。科技創新與科學普及,讓我們的科學家可以頂天立地。”

每年5月,科研人員都會精心準備一系列科普盛宴,迎接“國際植物日”“公眾科學日”。無論是在楓林路園區還是辰山植物園,總能看到著迷于科普展和科普報告的大小朋友們。

2015年和2018年,分子植物卓越中心的陳曉亞和許智宏兩位院士先后榮獲上海科普教育創新“科普杰出人物”獎。

充分釋放創新智慧,讓創新力量充分涌流。在這里,從院士、普通研究人員、管理人員到學生志愿者,以科研帶動科普,已經逐漸成為科研人員工作的重要組成部分。

追溯植生生態所七十多年的發展歷程,豐厚的歷史積淀、深厚的文化土壤,滋養著這里的每一個人。羅宗洛、殷宏章等老一輩科學家求真務實、勇于創新、孜孜不倦的科學精神與家國情懷,在當代科學家身上傳承著。

在新一輪科技創新和深化改革的大潮中,他們把握機遇,匯聚各方智慧力量,深化創新文化建設,營造創新、包容、進取的科學氛圍,為植生生態所發展開辟更加廣闊的空間。

播下的是科學的種子,期待未來,芬芳滿庭。

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