NAUer | 马振川：博士生的“军备大战”

在植物保护学院的实验室，一个原本2年前就能顺利申请毕业的博士生还在专注于手中的实验，他是导师眼中“成天‘泡’在实验室里想问题的家伙”，是为数不多的、以第一作者身份在全球顶尖学术期刊Science（《科学》）上发表高水平论文的在读博士生，他叫马振川。

“大海”中捞起的一根“针”

植物疫病的防治一直是植保领域的难题，这类病害发病快、变异快、流行快，植物疫霉菌对研制出的新型杀菌剂很快产生抗药性，致使农田大面积减产甚至颗粒无收。植物保护学院王源超教授团队一直希望找到一种成分，能够实现对植物疫病的持久、广谱的防治。2012年，寻找疫霉菌的广谱致病因子的项目正式启动，马振川跟随导师王源超及其团队，逐渐进入了科研状态。

疫霉菌的种类千千万万，产生的蛋白产物更是数不胜数，在这其中寻找到一个能够启动植物广谱抗性的成分无异于大海捞针。与此同时，国内外不止一家研究机构在关注，谁先发出优秀的文章，成果就是谁的，同行间的竞争异常激烈。

为了能够尽快筛选出能让作物产生广谱抗性的病原菌模式分子，马振川每天至少有12小时是泡在实验室里的。从制作培养基，到配制菌液，再到沉淀提取，最后进行试验筛选，一套实验流程下来就要耗费一个多月的时间。

除了耗时长，试验的工作量也非常大。每一次试验的培养基就要准备10-20升，用专用的桶来进行配制，最后分装到三四十只大锥形瓶中，放入蒸汽灭菌锅中进行灭菌处理。沉淀提取的过程更是艰辛，取样时需要按时间点收集样品，一分钟取一次样，马振川常常是连续10多个小时寸步不离地守在仪器旁，虽然是简单重复的取样，可每个流程来不得半点含糊。马振川告诉记者，从早上8点到晚上5点，中午没有休息，午餐一个盒饭就打发了。

谈及整个筛选的过程，马振川描述得十分平常，但搞过科研、做过实验的人都知道，这背后要经历若干次从“天堂”到“地狱”的考验——在不计其数的样品中“捞”到一种可以引起作物广谱抗性的成分，兴奋与激动的心情难以言表，但是查阅文献后却发现这种物质已经被发现，且后续试验的效果并不好，高昂的情绪就立马被浇了一盆凉水，只得拿起配制培养基的材料重新来过。

这样“地狱”般的科研历练，马振川“熬”了两年。2015年，在大量筛选比对的基础上，他找到了这种可以使植物产生广谱抗性的病原菌模式分子XEG1，并验证出这种成分不仅存在于各种疫霉菌中，在卵菌、真菌和细菌也普遍存在，该成果于2015年7月发表在了国际知名学术期刊Plantcell（《植物细胞》）上。

进阶吧，疫霉菌！

就在马振川将新发现的XEG1拿到实验室进行分子机制研究时，一个新的疑问摆在面前：疫霉菌用XEG1出“杀”招，植物会调动相对应的抑制蛋白GIP1来“守”。既然有“杀”有“守”，为何在自然状态下依旧存在疫病的爆发？

一个偶然的机会，马振川发现了与XEG1同家族的蛋白XLP1，有意思的是，这两种蛋白基因序列相似，同时合成，同时发挥作用，唯一的差别便是XLP1没有生物活性，无法独自完成侵染——这真是像极了人类家族中的一对双胞胎。

——“XLP1会不会是XEG1的诱饵？它不具备活性，或许它的主要功能就是负责调走兵力？”马振川的这一问，很多人嗤之以鼻，觉得“像在讲故事”，但王源超却眼前一亮，为这一极具想象空间的科研假设浑身打了个机灵。

“这可能是一个非常重大的科研发现”，王源超立即召集了3位硕士，协助马振川继续做下去。

通过进一步的实验验证，马振川惊喜地发现，植物防御成分GLP1的确能与XLP1结合，且结合能力超出XEG1约5倍！他意识到，这一发现几乎解开了所有的谜团：疫霉菌在进攻植物时同时带出两支“军队”，一支带着“导弹”的“大部队”XEG1和一支用来调离敌方防御的“诱饵”XLP1。因为XLP1与植物防御蛋白的结合能力更强，植物用来“防御”的主要兵力就这样被XLP1“调离了”，致使攻击的主要力量XEG1得以向植物体内长驱直入。

声东击西、调虎离山、道高一尺魔高一丈......这一疫霉菌攻击宿主时使出的招式，被马振川起名“诱饵模式”（DECOY）。原来，人类战争中的兵不厌诈竟然也会在低等生物体中上演。

2017年1月13日凌晨，国际顶级学术期刊science（《科学》）杂志在线发表了这项关于作物疫病发生机制的突破性成果，该成果以researcharticle（研究长文）的形式发表，这在《科学》杂志中被视作极具分量的研究成果，一期只有2篇这样的论文发表。

一个假设让他成了“长驻”博士

一个假设让他成了“长驻”博士

事实上，在2年前马振川发现XEG1，并证实其能够引发植物的广谱抗性时，他的毕业论文已经完成，随时可以选择博士毕业。但当时的他，脑子里已经有了关于“诱饵”模式的初步假设。

但既然是假设，最后的结果总有两个：验证或者是验伪。

“不担心做不出来吗？”记者问。

“这样的灵感对于科研人员太难得了！”马振川说，因为背后有着王源超和整个团队的大力支持，他选择留下来，一鼓作气，把这块硬骨头给咬下来。

“MPMI上就讲这个！”

2016年7月，王源超将马振川和他们发现的“诱饵模式”带到了领域内最权威的学术大会MPMI（国际植物微生物分子互作大会）上，王源超作为仅有的2位亚洲研究者之一，受邀做主旨报告。

报告还没结束，多名领域内的权威专家就称赞这一成果“Excellent”（卓越），是近年来不可多得的让人“Excited”（兴奋）的工作。在大会的海报区，王源超带上马振川，与前来探讨的国际同行们，逐一地详细介绍。在大会上，约翰·英纳斯中心（JIC）——英格兰一个独立的研究所和培训植物和微生物科学的中心——下属的塞恩斯伯里实验室（TSL）当即就给马振川发了offer，邀请他去做博士后。与此同时，美国科学院的一位院士也诚恳地邀请他前去作报告。

当初选择留下来，没想到这一留，就是2年，当同一届的同学有不少已经在国内高校或科研机构当上了副教授，马振川却还蒙头在实验室里想着、干着，成了一位不折不扣的“长驻”博士。

如今的他，虽然收到了多家国外顶级实验室递来的“橄榄枝”，却依然专注于作物疫病分子机制研究的后续工作。

“马博士还在干着哪！”不少“粉丝”经过他的实验室，以这种方式和他打招呼。

他冲记者憨厚一笑，“搞科研就是这样，让人停不下来”。

图片 南京农业大学植保院

文字 全媒体中心 许天颖 张伊杰

编辑 全媒体中心新媒体部 猫顽