- 植物發(fā)育生物學(xué)常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)
- 王東輝
- 4144字
- 2019-11-29 17:14:47
序二
王東輝老師1994年畢業(yè)于國(guó)內(nèi)著名的北京師范大學(xué)。畢業(yè)后,即考取北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院吳光耀老師的碩士研究生。恰逢趙進(jìn)東老師回國(guó)組建實(shí)驗(yàn)室,吳老師為支持年輕人成長(zhǎng),將王東輝轉(zhuǎn)入趙進(jìn)東老師名下,成為趙老師的學(xué)生。碩士畢業(yè)后,先是留校在植物生理教研室工作,2001年轉(zhuǎn)入許智宏老師實(shí)驗(yàn)室讀在職博士研究生。由于我作為許老師的助手,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室日常的研究工作和其他事務(wù),王東輝的博士論文也就成為我負(fù)責(zé)管理的“黃瓜單性花發(fā)育機(jī)制”研究課題的一部分。
在王東輝做博士論文期間,是我們實(shí)驗(yàn)室對(duì)黃瓜單性花發(fā)育機(jī)制研究最困惑的階段。長(zhǎng)期以來(lái),黃瓜單性花的形成機(jī)制,被認(rèn)為是植物性別分化/決定的研究系統(tǒng)。北京大學(xué)生物系的曹宗巽先生從20世紀(jì)50年代辭去美國(guó)大學(xué)教職回國(guó)之后,就一直以黃瓜為材料開(kāi)展?fàn)I養(yǎng)和生殖現(xiàn)象的研究。在60年代發(fā)展了莖尖培養(yǎng)體系,在三角瓶中研究激素對(duì)黃瓜單性花發(fā)育的影響,取得很多有趣的結(jié)果,并因此在“文革”期間受到不公平的批判。1996年,許智宏老師在擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院分管生物和外事的副院長(zhǎng)期間,為了推動(dòng)國(guó)內(nèi)植物生物學(xué)的發(fā)展,根據(jù)國(guó)際上植物發(fā)育生物學(xué)方興未艾的形勢(shì),在國(guó)內(nèi)組織了“攀登計(jì)劃”項(xiàng)目(后轉(zhuǎn)為973計(jì)劃)。以植物有性生殖為中心,一方面支持國(guó)內(nèi)比較有基礎(chǔ)、成體系的研究工作,另一方面扶持剛回國(guó)的年輕人。曹先生的黃瓜單性花工作因在當(dāng)時(shí)被認(rèn)為涉及植物性別分化這樣一個(gè)基本的科學(xué)問(wèn)題,同時(shí)又有長(zhǎng)期的工作基礎(chǔ)而在被支持之列。我在1998年進(jìn)入北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院工作之后,受許老師的委托,協(xié)助曹先生開(kāi)展黃瓜單性花發(fā)育機(jī)制的研究。并在2000年曹先生最后一個(gè)研究生畢業(yè)、且在其80高齡實(shí)質(zhì)性退休之后,承擔(dān)起黃瓜單性花發(fā)育機(jī)制研究課題的管理工作。
在王東輝進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始其博士論文工作之前,我們已經(jīng)完成了黃瓜單性花發(fā)育過(guò)程的形態(tài)學(xué)描述,確定單性花在形態(tài)學(xué)上源自雌、雄蕊原基出現(xiàn)之后,某一類(lèi)原基發(fā)育的停滯;發(fā)現(xiàn)停滯發(fā)育的原基,無(wú)論是雄花的心皮還是雌花的雄蕊,都具有生理上的活性;在雌花雄蕊中觀察到的花藥原基特異性的DNA損傷。在這種情況下,王東輝的博士論文工作從何入手?最初的策略,是以分離導(dǎo)致雌花雄蕊特異DNA損傷的DNA酶為切入點(diǎn)。她在最初的工作中,的確發(fā)現(xiàn)了在雌花雄蕊DNA損傷出現(xiàn)的時(shí)期,有組織特異性的DNA酶的酶活。可是,當(dāng)時(shí)的質(zhì)譜技術(shù)還不足以檢測(cè)相關(guān)電泳條帶中蛋白組分。因此,這一思路無(wú)法繼續(xù)向前推進(jìn)。在嘗試分離與DNA損傷相關(guān)的雄蕊特異細(xì)胞凋亡組分的過(guò)程中,王東輝獨(dú)辟蹊徑地以黃瓜原生質(zhì)體為系統(tǒng),檢測(cè)了乙烯對(duì)細(xì)胞凋亡的影響。她在這個(gè)工作中的首創(chuàng)性和在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上的周到,給我留下深刻的印象。在她發(fā)現(xiàn)乙烯可以誘導(dǎo)黃瓜原生質(zhì)體的DNA損傷、乙烯信號(hào)相關(guān)組分出現(xiàn)基因表達(dá)改變之后,又結(jié)合實(shí)驗(yàn)室當(dāng)時(shí)在其他課題中做的原基特異基因表達(dá)分析的方法,發(fā)現(xiàn)在黃瓜6期之后的雌花雄蕊原基中出現(xiàn)了乙烯受體CsETR1表達(dá)的下調(diào)。這一發(fā)現(xiàn)不僅為解釋過(guò)去人們發(fā)現(xiàn)的外施乙烯可以促進(jìn)雌花數(shù)量的現(xiàn)象提供了一個(gè)分子證據(jù);而且還說(shuō)明,“乙烯促雌”表象之下,我們所能找到的分子證據(jù),首先是“乙烯抑雄”;更重要的是,為實(shí)驗(yàn)室有關(guān)黃瓜單性花的研究,尤其是雌花雄蕊發(fā)育停滯的分子機(jī)制研究提供了一個(gè)重要的支點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室后來(lái)發(fā)現(xiàn)的DNA酶CsCaN在轉(zhuǎn)錄水平的乙烯誘導(dǎo)和影響雄蕊發(fā)育的B類(lèi)基因CsAP3對(duì)CsETR1的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,都是以王東輝的工作為基礎(chǔ)的。不僅如此,這些工作結(jié)合對(duì)其他植物單性花分子機(jī)制的研究結(jié)果分析讓我最終意識(shí)到,單性花是一種促進(jìn)異交機(jī)制,而不是性別分化機(jī)制。這一觀點(diǎn)向在本領(lǐng)域存在了80多年的有關(guān)單性花發(fā)育機(jī)制是植物性別分化機(jī)制的觀點(diǎn)提出了認(rèn)真的挑戰(zhàn)。
2005年王東輝博士畢業(yè)后,就和我一起分擔(dān)許老師實(shí)驗(yàn)室日常事務(wù)的管理工作。我負(fù)責(zé)研究課題的發(fā)展和學(xué)生培養(yǎng),而她負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)、材料、設(shè)備物資等管理。實(shí)驗(yàn)室在她的管理下,井井有條。她因此而深得同學(xué)的喜愛(ài)。我可以一兩個(gè)月不在實(shí)驗(yàn)室而不會(huì)影響大家的工作。可是如果她三天不在實(shí)驗(yàn)室,那實(shí)驗(yàn)室就要開(kāi)始亂套了。不僅如此,她還發(fā)揮自己在做實(shí)驗(yàn)方面的天賦,除指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)外,而且在很多關(guān)鍵時(shí)刻挺身而出,親自上陣為大家排憂解難,尤其在很多同學(xué)束手無(wú)策、談虎色變的原位雜交實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面獨(dú)樹(shù)一幟,很多基因的表達(dá)模式到她手上都可以做出漂亮的結(jié)果,被大家譽(yù)為“仙人掌”。從2015年暑假以來(lái),應(yīng)大家的要求,她開(kāi)設(shè)了植物原位雜交技術(shù)課程,先后訓(xùn)練了46位同學(xué),受到學(xué)院老師和同學(xué)的歡迎。
基于過(guò)去20多年在不同特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及不同特點(diǎn)的課題中摸爬滾打的歷練中所積累的經(jīng)驗(yàn),以及對(duì)當(dāng)前植物發(fā)育生物學(xué)研究中所用技術(shù)的復(fù)雜性和多樣性所帶來(lái)的研究生迫切需要實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的體會(huì),王東輝老師撰寫(xiě)了《植物發(fā)育生物學(xué)常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)》一書(shū)。書(shū)中所有的實(shí)驗(yàn)她都有第一手的經(jīng)驗(yàn),很多圖都引自我們實(shí)驗(yàn)室過(guò)去的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。相信這本書(shū)對(duì)從事植物發(fā)育生物學(xué)研究的研究生或者青年教師都具有重要的參考價(jià)值。
在與王東輝老師共同協(xié)助許老師管理實(shí)驗(yàn)室的十多年經(jīng)歷中,我深刻體會(huì)到,科學(xué)研究作為一種社會(huì)行為,和人類(lèi)其他社會(huì)行為一樣,早已從一種基于個(gè)人興趣的個(gè)體行為,發(fā)展成為一種基于團(tuán)隊(duì)成員分工協(xié)同的社會(huì)行為。我曾經(jīng)分析過(guò),探索性研究工作大致可以分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié):選擇問(wèn)題(包括讀文獻(xiàn)、與同行的不同形式交流等)、制定方案,尋找資源、實(shí)施方案、總結(jié)分享。在當(dāng)今社會(huì)的主流實(shí)驗(yàn)室中,實(shí)施方案的環(huán)節(jié)極少有實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人親力親為的,多由研究生或者博士后承擔(dān)。實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人通常負(fù)責(zé)上述5個(gè)環(huán)節(jié)中的另外4個(gè)。可是,研究資源爭(zhēng)取到之后,怎么管理才能最有效地服務(wù)于方案實(shí)施?應(yīng)對(duì)研究經(jīng)費(fèi)的管理部門(mén)的各種檢查算不算研究工作的一部分,如果作為實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人的科學(xué)家無(wú)力承擔(dān),誰(shuí)來(lái)承擔(dān)?現(xiàn)代生物學(xué)研究早已進(jìn)入以問(wèn)題為導(dǎo)向的工作模式,為了回答問(wèn)題,會(huì)隨時(shí)選擇不同的技術(shù),那么這種技術(shù)層面的探索和關(guān)聯(lián)常常超出實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人的學(xué)識(shí)范圍,而讓研究生來(lái)重新學(xué)習(xí)常常在時(shí)間上也不允許,怎么辦?顯然,研究資源的管理需要專(zhuān)門(mén)的能力和經(jīng)驗(yàn);應(yīng)對(duì)各種檢查,也需不斷跟蹤和理解日新月異的管理規(guī)章;對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的了解與關(guān)聯(lián),也需要專(zhuān)門(mén)的經(jīng)驗(yàn)。作為實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人的科學(xué)家也是人,一天也不過(guò)擁有24小時(shí)的時(shí)間。現(xiàn)代科學(xué)研究所要處理的信息量顯然已經(jīng)達(dá)到了儒勒·凡爾納撰寫(xiě)《海底兩萬(wàn)里》時(shí)所設(shè)想的尼莫船長(zhǎng)恐怕也無(wú)法處理的范圍。
沒(méi)有人否認(rèn)上述的趨勢(shì)與問(wèn)題,可是從管理層面上,似乎也沒(méi)有人在制度上找到一種合適的方法支持這種分工協(xié)同,從而讓日趨復(fù)雜的研究工作更加有效地運(yùn)行。近年,在與國(guó)際接軌的方針指導(dǎo)下,我們國(guó)家在實(shí)驗(yàn)室組織管理構(gòu)架上照搬了美國(guó)的系統(tǒng),選擇了PI制,即由一個(gè)教授帶一批學(xué)生。可是在研究資源配置、經(jīng)費(fèi)使用監(jiān)管和技術(shù)設(shè)備分享等其他管理方面,并沒(méi)有引進(jìn)美國(guó)的系統(tǒng)。因此對(duì)當(dāng)下的PI而言,不得不花費(fèi)大量時(shí)間應(yīng)對(duì)尚未被“美國(guó)化”的管理環(huán)節(jié)。實(shí)在應(yīng)付不了,只好用研究經(jīng)費(fèi)(很多情況下根本沒(méi)有足夠的經(jīng)費(fèi)用于此項(xiàng)支出)聘用臨時(shí)人員參與管理。由于這些臨時(shí)人員既沒(méi)有條件也沒(méi)有義務(wù)了解實(shí)驗(yàn)室工作的總體情況,常常無(wú)法真正融入實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)之中,成為團(tuán)隊(duì)分工協(xié)同的要素之一。在非研究環(huán)節(jié)的管理尚未被“美國(guó)化”的期間,為什么實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施可以讓研究生或博士后來(lái)分擔(dān),而實(shí)驗(yàn)室的資源和技術(shù)管理不能由與PI共進(jìn)退的專(zhuān)職人員來(lái)分擔(dān)呢?
以我們實(shí)驗(yàn)室這些年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,王東輝老師在我們團(tuán)隊(duì)運(yùn)行中發(fā)揮了不可或缺的作用。我對(duì)她在實(shí)驗(yàn)室發(fā)展中所作的貢獻(xiàn)由衷地感激。可是,她的工作卻無(wú)法得到應(yīng)有的認(rèn)可和尊重。這在我看來(lái),不僅對(duì)她不公平,而且反映了我們管理部門(mén)觀念的陳舊、短視與偏見(jiàn)。客觀地講,經(jīng)過(guò)研究生訓(xùn)練的年輕人未必都適合做PI,有些人就是特別適合做實(shí)驗(yàn)室的管理人員。一方面,隨著科學(xué)研究社會(huì)化而出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)分工協(xié)同,出現(xiàn)專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)室管理人員的需求;另一方面,花費(fèi)了如此之多的社會(huì)資源培養(yǎng)出來(lái)的博士中有特別適合從事這一工作的人,現(xiàn)在卻因?yàn)楝F(xiàn)行管理體制而無(wú)法安心地在這類(lèi)崗位上工作,不得不流失去做完全不相干的其他工作,或者是因?yàn)楦鞣N原因留在現(xiàn)行體制內(nèi)忍氣吞聲、朝不保夕地做“小媳婦”。為什么不能通過(guò)制度的調(diào)整,或者用一個(gè)時(shí)髦的名詞,改革,讓實(shí)際存在的人力資源有效地配置到急需的分工協(xié)同崗位上,讓納稅人提供的寶貴的研究資源得到更加有效的利用呢?
本來(lái),給一本書(shū)做序,無(wú)非是為作者評(píng)功擺好,希望吸引更多潛在讀者的關(guān)注。而且,一般寫(xiě)序之人,也多為德高望重或位高權(quán)重者。我作為一個(gè)和王東輝老師共事多年的普通同事,在業(yè)界按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),不過(guò)是一個(gè)邊緣化的平頭百姓,為王老師這本非常有分量的書(shū)做序,實(shí)在有點(diǎn)名不副實(shí),或者狗尾續(xù)貂。但一本書(shū)有個(gè)序,對(duì)讀者多少總會(huì)有所幫助。于是借此機(jī)會(huì)寫(xiě)點(diǎn)兒真話,希望幫助潛在的讀者更好地了解作者;希望以王老師的經(jīng)歷,喚起管理者對(duì)研究團(tuán)隊(duì)管理體制改革的關(guān)注與行動(dòng);希望向那些正在實(shí)驗(yàn)室管理者或者助理崗位上受到不公正的對(duì)待卻仍然默默奉獻(xiàn)的同行們,表達(dá)我由衷的敬意。同時(shí)還希望向那些有志于以實(shí)驗(yàn)室管理者的角色成為研究團(tuán)隊(duì)的一員,參與科學(xué)研究的年輕人表達(dá)我的個(gè)人觀點(diǎn),即這樣的工作具有不可替代的重要性,這是科學(xué)作為一種職業(yè)發(fā)展的必然。如同在其他的工作崗位上一樣,只要每個(gè)人對(duì)自己所選擇的職業(yè)保有一份敬畏之心,全力以赴地以自己的聰明才智創(chuàng)造性地為這一崗位所占有的資源增值,使自己的工作具有不可替代性,一定能在所在團(tuán)隊(duì)的科學(xué)探索中作出自己不可或缺貢獻(xiàn)的同時(shí),得到同事的認(rèn)可與尊重。期待我的態(tài)度能得到讀者的共鳴,從而更加珍惜并更好地使用這本書(shū)。
白書(shū)農(nóng)
2016年11月
編者說(shuō)明
本書(shū)由王東輝老師主編,參與編寫(xiě)人員有:安豐英,房昱含,鄭亞風(fēng),王雅萍,藺亞男,許聰,申立平,宋巍等。具體分工如下:
北大生命科學(xué)學(xué)院安豐英老師在酵母單雜、CoIP和蛋白Western方面經(jīng)驗(yàn)豐富,她編寫(xiě)了這三個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)方案;博士后申立平因?yàn)樵谘芯窟^(guò)程中大量的使用CHIP實(shí)驗(yàn)技術(shù),她編寫(xiě)了CHIP實(shí)驗(yàn)一節(jié);博士研究生房昱含參與了掃描電鏡實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě);博士研究生王雅萍編寫(xiě)了Southern和Northern實(shí)驗(yàn);博士研究生藺亞男長(zhǎng)期使用酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證蛋白之間的互作,所以她負(fù)責(zé)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的方案;博士研究生鄭亞風(fēng)長(zhǎng)期致力于研究IAA對(duì)植物生殖細(xì)胞發(fā)育的影響,對(duì)激素定位有獨(dú)特的研究方法;宋巍同學(xué)則負(fù)責(zé)了石蠟切片和透射電鏡實(shí)驗(yàn)方案;其他實(shí)驗(yàn)則由王東輝老師負(fù)責(zé)完成。