客观日本

【日本学者在中国】发现植物新现象的漫长之旅——西方见闻录

2020年08月17日 人物往来

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请问您在中国开展研究活动的契机是什么?

2013年10月至2017年3月期间我一直以先驱研究员的身份在名古屋大学做研究,因为过于沉浸在研究中,完全没考虑过研究员之后的事情,以至于从2017年4月开始我失业了。正当失业后不知如何是好之际,名古屋大学的东山教授对我说:“笠原,去到外面的世界看一看吧”,并向我推荐了中国的福建农林大学。当时我想,反正已经失业了,这种时候哪怕是天涯海角,只要有个地方能让我做研究,我都会感激不尽的,于是从2017年7月开始到福建农林大学工作。

不过,话虽如此,一旦冷静下来之后还是担心得不行:“一说中国,就觉得哪里不安,街上会是什么样子呢?”。虽说已经是一个很老套的话题了,但我当时脑海里出现的中国,真的就还是堺正章的《西游记》里描写的世界那样。而且工作地点也不是日本电视上经常出现的北京上海,而是此前自己从未听说过的福州市,说不定现在还会出现妖怪之类的。另外,也不知道去这种地方能否做研究,总之,就是越想就越觉得不安。

不过,到了福州开始生活了就发现,街上虽然有点脏,其实也就是一座普通的城市,至今未能见到孙悟空和猪八戒等。研究设备也充实完善,让我确信“在这里只要干就能出成果!”。后面我会详细介绍,选择来福州是正确的,我非常享受我现在的研究生活。

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福州市内的寺院。会让人想起《西游记》里犍陀罗国的大雷音寺

请介绍一下您的研究方向和所在研究室的基本情况

让我从稍早之前的时间开始说起。我2001年开始到美国犹他大学读博士,在那里做研究。当时在Gary Drews教授的手下从事植物雌配子体(产生植物种子的部分)的研究。最初交给我的工作是,确定雌配子体缺陷突变体的基因。

为了确定基因,我当时完全废寝忘食地扑在研究上,但由于性格原因,我逐渐对这项工作感到厌恶,所以便要求Gary教授让我做一些更有趣的事情。于是他对我说,“那就反过来,通过调查基因表达去发现基因,怎么样?”,我觉得这个想法很有趣,便决定做这个课题。这个研究要从确立基因解析法开始入手,从零起步。

现在利用新一代测序仪(New Generation Sequencer)能在短时间内有效确认基因表达,但2002年的时候只有老式的微阵列(Microarray),而且需要花费的成本巨大,所以无法进行基因表达的综合解析。没有办法,当时只好通过RT-PCR在Gel上一个一个解析基因,这种现在简直无法想象的原始方法去研究拟南芥的基因表达。

当时有些人刻薄地讥讽说:“笠原就是个傻子。那样做要做到猴年马月”,但我还是每天疯狂地做着PCR。说个题外话,当时由于在实验台前坐得时间太久,我得了痔疮,现在仍然没有康复的迹象。经过上述不懈努力,虽然花了1年多时间,但我终于发现了仅在雌配子体中表达的候选基因。

其中一个基因是MYB98。幸运的是,我发现MYB98基因仅在雌配子体内的助细胞(吸引花粉管所需的细胞)中表达,而且发现其突变体仅在助细胞中存在缺陷。另外还显示出了非常有趣的表型,由于助细胞发生突变,花粉管无法到达雌配子体,受精会失败。这就是在世界上首先发现仅在助细胞中出现,而且花粉管吸引失败这一基因表达的瞬间。

发现这个基因我特别高兴,因此给儿子起名叫“光生”。不久后,我接到了当时以研究花粉管吸引而闻名的名古屋大学东山教授的邀请,于是从2007年开始到东山教授的研究室工作。

在名古屋大学,我在东山教授的研究哲学的指导下从事发现植物新现象的研究。有一天,我发现了即使花粉管在植物的助细胞中一度受精失败,另一个助细胞也可以吸引另一个花粉管受精,这一被名为“受精恢复系统(Fertilization Recovery System)”的现象。这个现象是我从事研究以来首次发现的植物现象,心中涌现出与发现新基因的那一刻完全不同的喜悦。之后我还在JST先驱研究项目的大力支援下,发现了花粉管的内容物进入雌配子体后出现的与受精无关的胚珠增大现象“花粉管依赖性胚珠增大”(POEM:Pollen Tube-dependent Ovule Enlargement Morphology)。再之后,如前所述,我在东山教授的帮助下,获得了到中国做研究的机会。如果当时期满离职的话,就没有今天的自己,请允许我借此机会向东山教授表示衷心的感谢。就这样,我于2017年7月开始在福建农林大学开启了新的研究生活。

在福建农林大学,我可以设定自己喜欢的研究题目,按照自己的喜好开展研究。所以作为主要的研究课题,我决定进一步研究当年在JST先驱研究项目时代发现的POEM现象。并且之后在中国也发现了新现象以及相关的重要基因。这项内容尚未发表,不便在这里透露太多,简单来说就是,终于解开了为什么植物不受精就无法产生种子这个科学疑问。不仅如此,还发现这种现象与植物营养有关,因此在农业上也是非常重要的现象,也可以说是一种基因。以前从没想过自己会在中国发现这么有趣的现象,因此,还要借此机会感谢我所在的研究所所长杨贞标先生,是他允许我在中国自由地开展研究。

当然了,这个结果并不是我一个人发现的,而是我和研究室成员一起努力的结果。我刚到福建农林大学赴任时,学校为方便我做研究,为我配备了两名优秀的研究助手谢礼洋和刘晓燕。就是在她们的努力下,我才得以发现这种新现象的。

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研究室2017年刚成立时的3名成员。左起依次为笔者、谢礼洋和刘晓燕

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福州市内两座寺院中的另一座。左起依次为刘晓燕、笔者和谢礼洋

现在我的研究室里共有7名成员,包括1位名叫Prakash Babu Adhikari的博士后、1名助手(刘晓燕)和4名研究生,大家都有自己的研究课题,各自都在努力推进研究。我经常告诉研究室成员,不要去模仿别人,尽可能发现新现象,自己去发现基因,那种喜悦是无以伦比的。这就像是在从未有人到过的雪山上第一次留下自己的足迹,朝着山顶奋进。我很期待将来有一天,我研究室的某位成员能发现全新的现象并告诉我。

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2019年研究室的新成员。后排左起依次为何嘉乐、Prakash Babu Adhikari、笔者、黄陈,前排左起依次为伍小燕、刘晓燕和朱绍威。

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我们发表的论文照片被Plant Molecular Biology期刊(5月号)用作封面

请介绍一下中国的研究环境与日本有何不同。

从广义的研究环境来说,并没有特别感觉到日本这里好或者中国那里好,但从狭义上来说,感觉日本和中国的研究生之间存在很大的不同。

说实话,在日本,研究生尤其是硕士研究生大部分时间都花在找工作上,基本没时间做研究,但中国的学生可能因为读研时间长达3年,所以花在研究上的时间非常多。这对PI来说是非常值得感谢的,我觉得还是中国学生的研究生活更充实。不过,我对中国的实际求职情况并不十分了解,也许只是碰巧现在在我这里的学生研究和求职的平衡掌握得比较好而已,所以并不敢断言。各位读者还请见谅。

您对日本的年轻研究人员有什么建议?

如上所述,我觉得在中国会遇到意想不到的有趣机会。另外,请大家放心,中国不会像古代那样出现妖怪(笑)。我认为,中国比较适合像我这样想做自己喜欢的研究的人。

觉得自己适合的人可以把到中国开展研究作为一个选项。也许由此就能开启一个以前从未了解过的研究世界。现在经济形势较好,也许求职活动可能更重要,但我希望日本的年轻研究人员知道还有一个这样的世界,能传达到这一点我会觉得很高兴。

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福州的熊猫世界。熊猫靠近时,隔着玻璃都能感受到它们的体温。

笠原 龙四郎

笠原 龙四郎
福建农林大学Department of Life Science/ HBMC教授

简历
2007年 取得Ph.D学位。University of Utah (Prof. Gary Drews Lab.)
2007-2013年 名古屋大学 博士研究员。(东山哲也教授研究室)
2013-2017年 JST先驱研究项目 专职研究员。(矶贝彰教授研究领域)
2017年-至今 福建农林大学 教授。

日语原文

日文:JST Science Portal China编辑部
中文:JST客观日本编辑部

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