客观日本

【先驱科研人】着迷于酵母相互识别机制中的“严格”与“宽松”——探索物种诞生、进化与环境适应机制

2026年07月16日 科学家访谈
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清家 泰介
九州工业大学研究生院信息工程学研究院 副教授
出生于京都府。2014年完成大阪市立大学研究生院理学研究科生物地球系统专业博士课程,获理学博士学位。曾任日本学术振兴会特别研究员(PD)、大阪大学研究生院信息科学研究科助教等职务,2025年起任现职。2021年至2024年担任ACT-X研究员,2024年成为先驱研究员。

Q1您立志成为研究者的契机是什么?
A1 被导师的“五年计划”所引导

回过神来发现自己已经成为了一名科研人员。高中时期,我只在一年级时学习过生物,但因为被前来教育实习的老师讲授的内容所吸引,大学便选择了生物学专业。大四时,我特意选择了一个以要求最严格而闻名的研究室。这个研究室每周工作6天,每天10点至19点为考勤工作时间;每逢周四,为了提高英语能力,研究室规定只能使用英语交流;此外,每天早晨还要把放在自己桌上的一段日语短文翻译成英语并提交给导师。这是一个要求严格,却又十分关心学生的环境。

正是在那里,我第一次接触到酵母研究。根据进入研究室时的面谈内容,导师为我确定了研究课题。之后,导师递给我一份写着《五年计划》的3页A4纸的研究计划书。现在回想起来,这份计划书或许从一开始就把我攻读博士课程列入了计划中。硕士期间,我也曾参加过求职,但始终觉得还有研究没有完成,于是最终选择继续攻读博士学位。现在看来,正是这份五年计划,自然而然地把我引向了科研之路。

Q2 您目前正在从事什么研究?
A2 从野生酵母探寻生物多样性与进化机制

我正以裂殖酵母为模式生物,研究有性生殖的进化以及环境适应机制。酵母同样具有性别,两种不同交配型会通过信息素识别彼此并完成交配。各自细胞分泌的信息素,以及位于异性交配型细胞膜上、负责与信息素结合的受体,就像“钥匙”和“锁孔”的关系,只要信息素的结构发生哪怕一点变化,双方就无法结合。学生时代,我曾通过改造信息素和受体相关基因,人工培育出一种无法与传统酵母交配的“新酵母种”。

酵母彼此识别的机制虽然极其严格,但自然界中新物种的诞生,又需要具备能够与不同物种发生交配的某种“宽松性”。我认为,这种“严格”与“宽松”并存的双重特性,是环境适应和生物进化的关键,因此也十分重视野外调查研究。我注意到果蝇以酵母为食这一特性,在日本各地采集果蝇,并分析其中野生酵母的基因。由于果蝇肠道不同部位的pH值会发生变化,因此我认为,酵母在通过肠道时经历的环境变化,可能会暂时降低信息素识别机制的严格程度,使这里成为不同酵母相遇并发生交配的“场所”。

迄今为止,我们已经采集了2000余株野生酵母,并为其中部分菌株制作了可视化展示其性状的目录。在冲绳,我们还发现了一种具有较强耐高温能力、并能够分解特殊糖类的新型酵母,具有良好的应用前景。酵母是与我们日常生活息息相关的微生物,不仅用于制作面包和酒类,实际上巧克力的生产过程中也离不开酵母。目前,我们已经与相关企业启动合作研究,希望利用这些新发现的酵母开发新产品。发掘酵母丰富的潜力,并将研究成果回馈社会,也是我的重要目标。

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为寻找野生酵母,设置用于捕获果蝇的诱捕装置。

Q3 对有志从事研究的人有何建议?
A3 研究不仅是一种职业,更是一种生活方式

人生中会遇到无数重要的岔路口,例如升学、就业等。无论是谁,都难免会为该选择哪条道路而迷茫,而且无论选择哪一条,都不存在绝对正确的答案。我认为,真正重要的是由自己做出决定,并努力把自己选择的道路走成正确的道路。

科研伴随着无数次失败,但我认为这正是科研的本质,因此并不会觉得特别辛苦。即使没有取得理想的结果,我也会告诉自己,那只是运气不好而已。在我看来,研究并不仅仅是一种职业,更是一种生活方式。只要始终怀抱着“想弄清楚某件事情”的志向,即使不属于大学或科研机构,这个人依然可以称之为研究者。希望有志者都能成为“以研究为生活方式”的研究者。(TEXT:畑边康浩)

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日语原文

原文:JSTnews 2026年7月号
翻译:JST客观日本编辑部