朱健康 與“逆境”為伍

華南

滬上7月，綿綿細(xì)雨洗去了些許暑熱。楓林路兩旁的法國(guó)梧桐舒展著闊大的葉片，鮮翠欲滴。如果植物也有心理活動(dòng)，那么這應(yīng)該是它們心情大好、恣意生長(zhǎng)的時(shí)候。不過(guò)，在現(xiàn)實(shí)中，這些法國(guó)梧桐還需接受惡劣條件的考驗(yàn)。位于楓林路300號(hào)的中科院上海植物逆境生物學(xué)研究中心里，朱健康正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)孜孜不倦地研究植物面對(duì)惡劣條件時(shí)如何在逆境中生長(zhǎng)。

與植物在自然界中時(shí)常要接受?chē)?yán)峻考驗(yàn)一樣，人的一生也會(huì)身處逆境。身為植物生物學(xué)家、美國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)國(guó)家千人計(jì)劃頂尖人才入選者、中科院上海植物逆境生物學(xué)研究中心主任、博士生導(dǎo)師，朱健康亦是如此。

執(zhí)著改變的命運(yùn)

朱健康的人生，似乎是從第一次高考失利開(kāi)始出現(xiàn)拐點(diǎn)的。

走出農(nóng)村，一直是少年朱健康迫切的愿望，“農(nóng)村很苦的”。那時(shí)已是“文革”后，土地包產(chǎn)到戶(hù)，他能吃飽飯，但吃得很差。“中學(xué)時(shí)住校，一星期回家一次，背一袋子黑面饅頭回學(xué)校，那就是一周的主食。每天早上往網(wǎng)兜里裝一兩個(gè)饅頭，放到學(xué)校食堂的蒸籠里，中午下課就熱好了。食堂里買(mǎi)2分錢(qián)一碗的清湯，湯里只漂著幾片菜葉子，我們就就著清湯吃干饅頭。高中幾年，頓頓如此。”高中快畢業(yè)，國(guó)家到學(xué)校招收飛行員，朱健康體檢第一項(xiàng)就沒(méi)有過(guò)關(guān)，“那時(shí)身高不到一米六，體重才36公斤”。

考學(xué)是當(dāng)時(shí)農(nóng)村孩子唯一的出路。考上大學(xué)、大專(zhuān)，哪怕是中專(zhuān)，也能成為吃商品糧的“公家人”。

不過(guò)，生于皖北農(nóng)村，朱健康的成長(zhǎng)中并沒(méi)有好的學(xué)習(xí)環(huán)境。高中時(shí)就讀于鄉(xiāng)里的呂寨中學(xué)，鮮有人重視，歷史上從未有人考上過(guò)大學(xué)。“也沒(méi)有資源，沒(méi)有經(jīng)費(fèi)，好一點(diǎn)的老師都調(diào)到縣城去了。我記得當(dāng)時(shí)有兩三門(mén)課基本上沒(méi)老師上”，有老師講的課也很枯燥。現(xiàn)在已是植物生物學(xué)家的朱健康，當(dāng)年最討厭的課程之一就是生物課。“要記很多名詞，又沒(méi)太多的原理性、機(jī)理性的內(nèi)容，因此可以說(shuō)是很不喜歡。”

1982年，朱健康第一次參加高考，生物沒(méi)及格。雖然是全校第一名，但距離中專(zhuān)分?jǐn)?shù)線(xiàn)還差三分。“在那樣的環(huán)境里，落榜這件事，現(xiàn)在看也不奇怪了。”今天講起，他笑著一帶而過(guò)。但在當(dāng)年，對(duì)于一心想要掙脫農(nóng)村的朱健康來(lái)說(shuō)，“那打擊可大了”。

朱健康選擇復(fù)讀。一番周折后，他被臨泉一中的洪新民老師收到應(yīng)屆畢業(yè)班里做插班生。與呂寨中學(xué)不同，在這里，五六十人的畢業(yè)班，每年都有十幾個(gè)同學(xué)考上大學(xué)，大家都特別刻苦，天不亮就起來(lái)讀書(shū)，很晚才睡覺(jué)。“大家都抱有希望，真是特別努力啊！”

最初，朱健康的成績(jī)?cè)诎嗌系箶?shù)，到臨近高考時(shí)已經(jīng)名列前茅，但那時(shí)他還不敢為自己設(shè)定太高的目標(biāo)，于是放棄了報(bào)考清華、北大。但他堅(jiān)持要學(xué)自己感興趣的專(zhuān)業(yè)，在他看來(lái)，興趣比名校更重要。放眼人生長(zhǎng)路，追尋自己的熱愛(ài)比一時(shí)的榮光更為寶貴而長(zhǎng)遠(yuǎn)。最終，憑借《中學(xué)生數(shù)理化》雜志封面上的一張北京農(nóng)業(yè)大學(xué)（現(xiàn)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)）土化樓的彩色照片，朱健康決定就考這里。“我喜歡化學(xué)，接收我去插班的洪新民老師就是教化學(xué)的，我中學(xué)時(shí)上課愛(ài)睡覺(jué)，幾乎每門(mén)課都睡覺(jué)，只有化學(xué)例外。”

1983年，朱健康考入北京農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)專(zhuān)業(yè)。行將北上求學(xué)，整個(gè)暑假他都沉浸在喜悅中。比起第一次坐火車(chē)的新鮮、走出農(nóng)村的成功，更讓朱健康期待的是終于開(kāi)始進(jìn)入自己感興趣的化學(xué)領(lǐng)域。

興趣是始終不變的追隨

為了化學(xué)而來(lái)，進(jìn)入大學(xué)后，朱健康又發(fā)現(xiàn)土化專(zhuān)業(yè)也非自己所愛(ài)，“覺(jué)得不夠有挑戰(zhàn)，好像很多重要問(wèn)題都已經(jīng)被人家解決了”。同時(shí)，他被豐富多彩的校園社團(tuán)生活吸引，興趣的觸角伸得更廣更遠(yuǎn)。在武術(shù)社團(tuán)，朱健康認(rèn)識(shí)了兩名美國(guó)威斯康辛大學(xué)的外教，他們是植物病理方面的博士后，同時(shí)在農(nóng)大教英語(yǔ)。他們因愛(ài)好武術(shù)而結(jié)緣，彼此成為好友后，朱健康經(jīng)常跑到實(shí)驗(yàn)室跟他們“蹭”實(shí)驗(yàn)，慢慢產(chǎn)生了興趣。大學(xué)四年級(jí)時(shí)，他放棄了學(xué)校保送本校研究生的名額，決心報(bào)考北大生物學(xué)研究生。

“真正走進(jìn)生物學(xué)以后，發(fā)現(xiàn)里面還是很有邏輯性的，有很多重要的問(wèn)題和未知的東西，慢慢也就有興趣了。”雖然朱健康也想不起自己到底從什么時(shí)候開(kāi)始對(duì)植物學(xué)發(fā)生興趣的，但是在不斷與植物對(duì)話(huà)的過(guò)程中，他找到了寶貴的熱愛(ài)和質(zhì)疑精神。

伴隨著上世紀(jì)80年代后期的出國(guó)潮，朱健康在北京大學(xué)讀了一年生物學(xué)碩士研究生后，也加入了出國(guó)的行列，奔赴美國(guó)加州大學(xué)河濱分校攻讀植物學(xué)碩士。同那時(shí)出國(guó)的絕大多數(shù)人一樣，他感到強(qiáng)烈的震撼和沖擊。“那是我第一次坐飛機(jī)，到洛杉磯上空，快降落的時(shí)候看下面高速公路上車(chē)流涌動(dòng)。當(dāng)時(shí)不知道高速公路，以為道路是大江大河，在流動(dòng)。”比生活水平的差異更讓朱健康感受強(qiáng)烈的，是學(xué)術(shù)思維和思考方式的改變，不過(guò)對(duì)于他來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)自然而然，且充滿(mǎn)享受的轉(zhuǎn)變過(guò)程。“美國(guó)的學(xué)術(shù)氛圍很好。在高校也好、研究所也好，大家關(guān)心的就是學(xué)術(shù)問(wèn)題，很少關(guān)注這榮譽(yù)那榮譽(yù)、這評(píng)價(jià)那評(píng)價(jià)。”老師、同學(xué)勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神也讓他深受觸動(dòng)，在朱健康眼中，這種純粹、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，特別重要。

有一件事朱健康至今記憶猶新。他在北大讀研究生期間，一位“氣功大師”到學(xué)校做了一次講座，在那次講座上，這位“大師”把他繞得云里霧里，一會(huì)兒是飛檐走壁，一會(huì)兒是包治百病，“我竟然都信了”。當(dāng)時(shí)在場(chǎng)的很多師生和他一樣也都信了。

三年后，已是美國(guó)普渡大學(xué)博士生的朱健康又碰到了這位“氣功大師”。“大師”的報(bào)告內(nèi)容與三年前類(lèi)似，朱健康卻越聽(tīng)越煩，“氣功大師”說(shuō)的每一句話(huà)、舉的每一個(gè)例子他都無(wú)法相信了。“他所說(shuō)的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都沒(méi)有具體的地點(diǎn)、時(shí)間，基本是泛泛而談，沒(méi)有出處，一點(diǎn)都不嚴(yán)謹(jǐn)。”比如，“氣功大師”說(shuō)他發(fā)功能改變細(xì)菌的DNA，以此治愈疾病，但在報(bào)告結(jié)束后，朱健康問(wèn)“大師”“DNA是什么”，他卻表示完全不知道。

“在出去以后，真的做起研究了，科學(xué)素養(yǎng)有了，碰到什么事兒都要自己?jiǎn)枂?wèn)題了。有了質(zhì)疑精神之后，人會(huì)變得較真起來(lái)，很容易看到那些虛假的、不可信的，或是新鮮的、奇怪的東西。做科學(xué)就是這樣，要看證據(jù)，你什么數(shù)據(jù)說(shuō)什么話(huà)，你下什么結(jié)論的話(huà)就得靠這個(gè)數(shù)據(jù)，你這個(gè)數(shù)據(jù)是不是能支持這個(gè)結(jié)論。”

在美國(guó)期間，朱健康主要從事植物逆境分子生物學(xué)研究，在植物抗旱、耐鹽與耐低溫方面取得了杰出成就。自然界里的植物形形色色，雪山上有植物，沙漠里面也有植物；陸地上有植物，江河湖海里也有植物，它們?cè)诟鞣N惡劣的環(huán)境里都能生存，而且長(zhǎng)得很好。朱健康解釋?zhuān)骸爸参锖苌偕钤谝粋€(gè)所謂的理想條件下，即光、溫度、土壤營(yíng)養(yǎng)成分等都處于最理想狀態(tài)，這種狀態(tài)是不存在的。在不是理想的條件下籠統(tǒng)稱(chēng)為‘逆境，比如溫度太低叫低溫逆境。在某些特定的條件下，有些植物能夠適應(yīng)，有些就不行，這到底是什么原理？在研究、理解了以后，對(duì)農(nóng)業(yè)是有指導(dǎo)意義的。”

“我在讀博士的時(shí)候，跟這方向就有關(guān)系，開(kāi)始接觸這個(gè)領(lǐng)域，覺(jué)得還是蠻重要的，也很有意思，有很多問(wèn)題沒(méi)解決，到現(xiàn)在還有很多重大問(wèn)題沒(méi)解決，自己當(dāng)時(shí)也有點(diǎn)想法，想嘗試著去做點(diǎn)貢獻(xiàn)。”

“從我自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，做科研關(guān)鍵是要有興趣。”朱健康說(shuō)，“有興趣才愿意花時(shí)間、動(dòng)腦筋鉆研。如果對(duì)做的事沒(méi)興趣，那么再苦再累也不太可能有大的突破。”追隨興趣一路探尋，這個(gè)最初討厭生物課的青年成為一名植物生物學(xué)家。他33歲受聘美國(guó)亞利桑那大學(xué)植物科學(xué)系正教授，42歲當(dāng)選美國(guó)科學(xué)院院士，成為新中國(guó)成立后第三位在中國(guó)內(nèi)地接受大學(xué)教育的美國(guó)科學(xué)院院士，也是當(dāng)時(shí)最年輕的美國(guó)科學(xué)院院士之一。

植物逆境研究大有可為

2012年，朱健康回國(guó)，著手組建中國(guó)科學(xué)院上海植物逆境生物學(xué)研究中心（簡(jiǎn)稱(chēng)“逆境中心”），并出任中心主任。這是全國(guó)唯一一個(gè)以植物抗逆科學(xué)與技術(shù)研發(fā)，培育抗旱、抗鹽、抗冷、抗熱、抗病高產(chǎn)農(nóng)作物新品種為己任的科研國(guó)家隊(duì)。

朱健康解釋自己所做的是提高植物在逆境條件下的生存能力。“我們中心提出一個(gè)‘Dream Plants的口號(hào)，‘理想植物——既高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，又對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響小一點(diǎn)。你做夢(mèng)去想，最理想的植物什么樣就是什么樣。干旱沒(méi)關(guān)系，它抵抗過(guò)去了，等到下雨又長(zhǎng)了起來(lái)，或者水分利用率提高了，可以少灌溉一點(diǎn)。”在全球氣候變化加劇、異常天氣增多的情勢(shì)下，要讓植物能更好地適應(yīng)環(huán)境，能在干旱、鹽堿、高溫、低溫等不利于植物生長(zhǎng)的環(huán)境下，使植物能夠有很好的產(chǎn)量、質(zhì)量，少投入、少用農(nóng)藥、少用化肥，減少對(duì)環(huán)境的污染，不怕天氣的忽冷忽熱、不懼病蟲(chóng)災(zāi)害的來(lái)襲，這對(duì)我國(guó)乃至世界的糧食安全，意義都不言自明。

上世紀(jì)90年代末起，朱健康就經(jīng)常回國(guó)進(jìn)行各種交流、講學(xué)，切身感受到中國(guó)科研水平的提升和科研環(huán)境的向好。“搞科研是一件很奢侈的事，需要極大的資金投入，不是自己對(duì)什么問(wèn)題感興趣就能憑個(gè)人能力折騰成的，需要很貴重的儀器、昂貴的試劑、大量的經(jīng)費(fèi)，都是國(guó)家、納稅人的錢(qián)，所以我們要負(fù)責(zé)任。”

在中科院上海植物逆境生物學(xué)研究中心網(wǎng)站上，朱健康寫(xiě)下這樣的希冀：在世界人口迅速膨脹，環(huán)境持續(xù)惡化的今天，如果沒(méi)有革命性的糧食問(wèn)題解決辦法，那么數(shù)十億人口將在未來(lái)幾十年面臨食物短缺的問(wèn)題。上海植物逆境生物學(xué)研究中心的首要使命就是通過(guò)不斷的創(chuàng)新研究來(lái)解決植物生物學(xué)難題，為提高農(nóng)作物產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。此外，將富有創(chuàng)造力和活力的青年科學(xué)家們培養(yǎng)成未來(lái)植物科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，也同樣是我們的重要使命。

朱健康為這個(gè)使命奮斗著。在他心中，國(guó)際一流的研究所不僅要能培養(yǎng)出一流的學(xué)生，還要把世界各地的一流人才引進(jìn)來(lái)。“過(guò)去多少年，我們?cè)趪?guó)外給別人打工。現(xiàn)在中國(guó)的實(shí)力強(qiáng)大了，也可以給別人提供好的平臺(tái)，大家合作解決科學(xué)難題。”

如今，逆境中心有將近一半的課題組長(zhǎng)是來(lái)自海外的非華裔科學(xué)家，不同的思維方式在這里碰撞交叉、兼容并蓄。“文化、教育背景不同，思維方式和學(xué)術(shù)觀點(diǎn)也往往不同。大家?guī)е煌南敕ɑハ嘟涣鳎瑢W(xué)術(shù)才更有多樣性、更有生命力。”朱健康說(shuō)。

成立6年來(lái)，逆境中心聚焦基礎(chǔ)研發(fā)和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，在新機(jī)制、新技術(shù)上取得多項(xiàng)突破，讓國(guó)際同行刮目相看：

——發(fā)現(xiàn)分散式的植物脅迫感應(yīng)機(jī)制。此前科學(xué)家們只在細(xì)胞膜上尋找逆境脅迫感受器，朱健康團(tuán)隊(duì)則發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞壁、葉綠體、線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、過(guò)氧化物酶體等都存在著各種逆境脅迫的感受器。該發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，從而引導(dǎo)科學(xué)家拓展視野、發(fā)現(xiàn)更多關(guān)鍵的脅迫感受器，將對(duì)該領(lǐng)域的快速發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。

——提出植物DNA甲基化水平平衡器這一新概念。DNA甲基化是調(diào)控生長(zhǎng)發(fā)育和環(huán)境應(yīng)答的重要因子，它就像是一個(gè)表觀遺傳的“溫度計(jì)”，可對(duì)生物體生長(zhǎng)發(fā)育和逆境應(yīng)答精準(zhǔn)調(diào)控，具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。

——發(fā)揮跨學(xué)科優(yōu)勢(shì)，發(fā)明抗逆技術(shù)、新產(chǎn)品。他們通過(guò)化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系篩選到能提高植物抗旱性的小分子化合物AM1，具有穩(wěn)定、高效、使用靈活簡(jiǎn)單、成本低、通用性強(qiáng)等明顯優(yōu)勢(shì)，短期內(nèi)持續(xù)噴施就可提高作物的存活率；利用遺傳學(xué)的技術(shù)與方法增強(qiáng)植物抗逆的受體基因，再結(jié)合小分子化合物方法，可使植物的抗逆性更上一層樓。

——提出耐逆作物可高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化的育種新理念。一般而言，植物的抗逆性與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)難以兼得，逆境中心的研究則發(fā)現(xiàn)，藜麥、苦蕎、糜子等作物既有抗旱性又耐貧瘠，同時(shí)又具有營(yíng)養(yǎng)均衡的特點(diǎn)。這一育種新理念為保障糧食安全和生態(tài)環(huán)境安全開(kāi)辟了一條新途徑。

此外，逆境中心在植物抗逆生物技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面也成績(jī)斐然：建立了一項(xiàng)通用、高效地鑒定蛋白激酶底物的新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了CRISPR/Cas9基因組定點(diǎn)編輯系統(tǒng)在植物基因組中的高效編輯，利用改進(jìn)的CRISPR/Cas9系統(tǒng)高效和特異性地實(shí)現(xiàn)單堿基改變，利用雙生病毒載體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)CRISPR/Cas9對(duì)水稻內(nèi)源基因的高效定向敲入……這些新技術(shù)將成為推動(dòng)植物科學(xué)未來(lái)發(fā)展的“利器”。

今年5月，朱健康將植物基因編輯技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落戶(hù)山東濟(jì)南，項(xiàng)目目標(biāo)是5～8年內(nèi)培育不少于50個(gè)主栽品種。

成績(jī)斐然，朱健康卻遠(yuǎn)未滿(mǎn)足。有時(shí)，他也會(huì)焦慮：“做科研不能就為了發(fā)表幾篇論文，必須要解決真問(wèn)題。現(xiàn)在，在模式植物上，一些理論上的探索是有些突破的，認(rèn)識(shí)更近了一步，但把這些成果再用到生產(chǎn)實(shí)踐上，真正達(dá)到增產(chǎn)，或者是在逆境下減少損失，還需要更多的工作，我們正在努力。其實(shí)理論層面還有很多問(wèn)題沒(méi)解決，它是很復(fù)雜的問(wèn)題，解決了幾個(gè)問(wèn)題呢，還有更多的問(wèn)題冒出來(lái)。年輕的時(shí)候覺(jué)得什么都有可能，現(xiàn)在年齡大了，怎么還有那么多問(wèn)題解決不了。”朱健康有些抱歉地笑了笑，手習(xí)慣性地抓了抓頭發(fā)，鬢角已經(jīng)有些花白。

從偏居一隅的皖北農(nóng)村家鄉(xiāng)走來(lái)，直至成長(zhǎng)為著名的植物生物學(xué)家，朱健康也曾無(wú)數(shù)次經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)失敗，也曾實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)達(dá)到預(yù)期，也曾多次被專(zhuān)業(yè)期刊拒稿……困難和坎坷，幾乎是他每天都要面對(duì)的事。不過(guò)，在朱健康看來(lái)，這很正常，正如植物能在逆境中成長(zhǎng)，人生也應(yīng)該經(jīng)得起逆境的滌蕩。

植物學(xué)上有一種現(xiàn)象，植物的幼苗在溫室里育苗出來(lái)后，都會(huì)長(zhǎng)得很好，像孩子一生下來(lái)在醫(yī)院和家里面的溫床上一樣無(wú)風(fēng)無(wú)雨。但是每一株幼苗在生長(zhǎng)一段時(shí)間后，都要經(jīng)過(guò)一個(gè)在大田里煉苗的階段，讓它們經(jīng)受一下不那么好的環(huán)境的歷練，然后才能真正適應(yīng)田里的自然環(huán)境。“這就是逆境的鍛煉。其實(shí)人也一樣，從小在家里父母關(guān)愛(ài)著，上學(xué)后，老師呵護(hù)著、保護(hù)著，但人最終要到社會(huì)上去的，要有自己的工作、生活和事業(yè)，要跟各種各樣的人打交道，經(jīng)歷各種場(chǎng)景，因此人的成長(zhǎng)也需要逆境的歷練。”

對(duì)自己的孩子，朱健康只提出兩個(gè)“要”：第一是身體要強(qiáng)，這是基礎(chǔ)；第二是心要強(qiáng)，能夠經(jīng)受打擊。對(duì)學(xué)生，他也是這樣要求。而談到做一位科學(xué)家，必須具備怎樣的基本素質(zhì)，朱健康則收起微笑，嚴(yán)肅地回答道：“堅(jiān)韌不拔！”