李 剛
微藻是在顯微鏡下才能識別其形態(tài)的微小藻類群體,它們結構簡單,個體極小,喜歡隨水體自由漂浮。微藻一般含有葉綠體,可進行光合作用,產(chǎn)生豐富的有機物質,釋放氧氣,使海洋生態(tài)系統(tǒng)有條不紊。很多微藻中類胡蘿卜素含量較高,具有抗氧化、免疫調節(jié)、抗癌、延緩衰老等功效。微藻包含大量未被開發(fā)的生物類群,因此提供了一個實際上未被開發(fā)的“神奇寶庫”。
深圳大學生命與海洋科學學院助理教授婁素琳就是一位寶庫探秘者,她通過找尋適合的藻株,對其進行基因層面的改造,生產(chǎn)出人類需要的類胡蘿卜素或某種藥用蛋白,篩選出更多潛在經(jīng)濟價值高的藻株,提高藻類藥用價值,形成高附加值的藻類生物技術產(chǎn)品,使有關藥物的應用得到普及,對造福人類具有重大的意義。
自然資源部第三海洋研究所(簡稱“海洋三所”)就在廈門演武大橋的旁邊。從遠處看,演武大橋緊貼著海面,緩緩地延伸,像是與海浪融為一體,波瀾起伏。婁素琳至今還記得她決定來海洋三所時的心情,“撲面而來的壯闊海景,一瞬間擊中了我,當時我就決定要來這里從事博士后工作”。
婁素琳本科在海南攻讀植物保護專業(yè),學了幾年之后,她發(fā)現(xiàn)自己對生物很感興趣,于是放棄保送本校研究生的名額,毅然決定跨專業(yè)考研,“認定了的事情就一定會去做,我當時只想做生物相關的研究”。2007年,婁素琳成功考取了華南農(nóng)業(yè)大學生命科學學院研究生,并榮幸地成為植物遺傳學家劉耀光院士的學生,主要研究水稻雌性不育相關分子機理。研究生二年級時,婁素琳申請到了碩博連讀的機會,6年之后她順利博士畢業(yè)。
“我發(fā)現(xiàn)自己對海洋生物很感興趣。”2013年,婁素琳放棄了去國外做博士后在水稻研究領域繼續(xù)深造的機會,反而選擇了海洋三所,從事海洋微藻基因工程改造的博士后工作。
在廈門的3年時間里,婁素琳常常眺望演武大橋,她覺得演武大橋就像一條白鯨探出海面,好奇地張望世界,也像她自己懷揣一顆好奇的心在微藻的世界里從零開始,積極探索。
找尋適合的藻株,對其進行基因工程改造,生產(chǎn)出人類所需要的藏紅花素,是婁素琳近幾年來最重要的工作。
藏紅花原產(chǎn)于歐洲,我國歷來都是進口供藥用,但是因為種源少,再加上栽培的地區(qū)有限,生長條件也十分苛刻,因此僅有的產(chǎn)量遠不能滿足市場的需求。
婁素琳
藏紅花素是藏紅花的主要活性成分,一般來自藏紅花花柱,是一種不常見的水溶性類胡蘿卜素?,F(xiàn)代藥理學研究表明,藏紅花素對多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病如精神失常、癲癇等及多種心血管系統(tǒng)疾病如高血壓、高血脂和動脈粥樣硬化等具有較好療效。目前藏紅花素在臨床上已經(jīng)用于心血管系統(tǒng)疾病和肝臟疾病的治療,如果能實現(xiàn)人工合成藏紅花素,將有很大希望應用于轉化醫(yī)學,為患者治療,有著極大的藥用價值。
婁素琳進入海洋三所后,開始利用農(nóng)桿菌介導的轉化方法,將藏紅花素生物合成途徑的關鍵基因crtRB和CsZCD轉入普通小球藻基因組,最終獲得可以產(chǎn)藏紅花素的基因工程小球藻藻株。但是,由于小球藻的遺傳轉化體系不穩(wěn)定,轉化子在后期傳代或擴繁階段,容易出現(xiàn)基因丟失的現(xiàn)象。婁素琳嘗試了多種轉化方法,均無法獲得一株長期穩(wěn)定的產(chǎn)藏紅花素的基因工程小球藻藻株,這使得婁素琳不得不繼續(xù)找尋一種更適合轉化的微藻藻株,但這也為她繼續(xù)研究藏紅花素打下了扎實的基礎。
2016年,婁素琳從海洋三所博士后出站,進入深圳大學生命與海洋科學學院繼續(xù)從事博士后研究,她轉向了另一種微藻——杜氏鹽藻的研究。婁素琳發(fā)現(xiàn)杜氏鹽藻的轉化體系相對較成熟和穩(wěn)定,且擁有極其豐富的β-胡蘿卜素,是小球藻的100倍?;谠鷮嵉难芯炕A,她在2016—2019年期間申請到了兩個關于藏紅花素的研究項目,分別是中國博士后科學基金面上項目“利用鹽藻生產(chǎn)藏紅花酸的研究”和深圳大學青年教師科研啟動項目“利用杜氏鹽藻生產(chǎn)藏紅花素的研究”。
婁素琳常說碩博連讀的6年是對自己成長最重要的6年,因為她遇到了一位非??蓯鄣睦蠋?。“劉老師對科研特別認真,對我們的要求非常嚴格。”婁素琳說,劉耀光院士是典型的“對事不對人”,事情做錯了,不管是老師還是學生,劉院士都會嚴厲地批評,但說完他就會完全忘記這件事。實驗室?guī)缀跛腥硕急粍⒗蠋熍u過,但是畢業(yè)后,沒有一個人不感激他,“正是當年劉老師的這種嚴厲,使我們的基本科研技能訓練得非常扎實”。
“劉老師看上去就像一個充滿好奇心的孩子,對待科研上的問題,永遠保持童真?!眲⒁庠菏窟@種對科研保持熱情和好奇心的態(tài)度,潛移默化地影響著婁素琳,她非常敬佩劉耀光院士,希望自己也能永葆對科研的熱忱和初心。
2019年,婁素琳正式成為深圳大學生命與海洋科學學院的一名助理教授,在深圳大學3年多的時間里,博士后合作導師胡章立教授是對她影響最深的人。
相比劉耀光院士,胡章立教授兼任學術科研和行政管理兩方面的工作,行政事務繁忙,但即便如此他依然熟悉課題組每位研究生的實驗進展,耐心詢問,及時指導。這讓婁素琳感到非常欽佩,自己身兼科研教學雙重壓力,有時會有點急躁,但一身兩任的胡章立教授卻總是能心平氣和地對待任何事,這慢慢地也讓婁素琳學會了淡然處事,不急不躁。胡章立教授還特別注重培養(yǎng)年輕人,各種學術會議或者和學術大牛的會面,只要有機會,他都會帶上課題組的青年教師和博后們一起。用他自己的話說,“我自己要退休了,你們年輕人的路還很長,年輕人有機會就要主動去把握,展現(xiàn)自己的才能”。
2 0 2 0 年5 月1 1 日,由 深 圳 大 學 牽頭,胡章立教授負責申報的國家海洋局“十三五”海洋經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展示范市產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新公共服務平臺類重大項目“深圳市海洋藻類產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新公共服務平臺”正式批準立項并簽署任務合同書,合同總經(jīng)費2700萬元,包括國撥經(jīng)費2200萬元,合作單位配套經(jīng)費500萬元。婁素琳作為子課題負責人及項目骨干參與其中?!盎蚬こ碳夹g經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已經(jīng)比較成熟了,我們把技術運用到微藻上,按照我們的設計,讓微藻生產(chǎn)出我們需要的高附加值產(chǎn)物,更好地把學術成果應用和轉化?!?/p>
拋開科研上的種種難題,平日里婁素琳最喜歡的是各類甜點。婁素琳開心地和記者說:“其實做甜點跟做實驗差不多,只要有protocol(操作流程),我基本都能把它做出來?!背酥?,婁素琳還有個小小的夢想,開一家微藻相關的甜品店。這也是婁素琳未來想要努力的一個方向,專門開發(fā)微藻相關的甜點,好吃又有營養(yǎng),相信肯定會有不少人喜歡。
試驗教學中
回顧這么多年的探索之路,婁素琳覺得從水稻研究轉向微藻研究是她最困難的時期,“去廈門時,一切都是新的,從零開始”。婁素琳從原來那個在課題組跟著師兄師姐學習的人,突然成為課題組的領頭人,她不得不快速適應,快速成長。
雖然微藻還是一個未被開發(fā)的巨大“神奇寶庫”,探索的難度很大,但婁素琳從來不會輕易說放棄,“我始終相信困難只是短暫的,未來是美好的。微藻的研究空間非常大,在這個神奇寶庫里面,總是有各種稀世珍寶吸引著我,不斷探索,不斷前行”。
近年來,婁素琳成功申請到關于微藻miRNA作用機制研究的國家自然科學基金青年項目和廣東省自然科學基金項目支持。未來,她將繼續(xù)專注子微藻研究,同時開發(fā)更多對人類有益的微藻產(chǎn)品,基礎研究和應用研究并重。“深圳要建設全球海洋中心城市,能在這里研究海洋生物,是件非常幸福的事情,我想為自己喜歡的城市做出屬于自己的小貢獻?!?/p>