阿春
她用畢生熱情追逐“光”、研究“光”。她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展光合作用的機(jī)理研究,在中國(guó)開(kāi)拓了光合膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能研究新領(lǐng)域,并取得系統(tǒng)的創(chuàng)造性成果。現(xiàn)年89歲依然奮斗在科研第一線的她,就是中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)際歐亞科學(xué)院院士匡廷云。
結(jié)緣農(nóng)業(yè),成追光者
1934年,匡廷云出生在四川省資中縣一戶殷實(shí)的家庭,排行第六,是家里最小的孩子。1949年的一天,匡廷云看了一本蘇聯(lián)小說(shuō)《薩根的春天》,這本書點(diǎn)燃了她對(duì)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)的研究志趣。此后,匡廷云對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)著了迷。
當(dāng)時(shí),北京大學(xué)農(nóng)學(xué)院、清華大學(xué)農(nóng)學(xué)院等院系合并為北京農(nóng)業(yè)大學(xué)(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)前身)。高中畢業(yè)的匡廷云,填報(bào)的唯一志愿就是相當(dāng)難考的北京農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)系。不過(guò),這對(duì)于一直具有“學(xué)霸特質(zhì)”的她來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題。
1957年,匡廷云進(jìn)入南開(kāi)大學(xué)生物系進(jìn)修,成為留蘇預(yù)備研究生,不久就被選派到莫斯科大學(xué)深造。在蘇聯(lián)留學(xué)期間,她遇見(jiàn)了“生命中的另一半”——生物系研究生章申。在獲得博士學(xué)位之后,二人便在莫斯科大使館登記結(jié)婚了。
1962年,匡廷云學(xué)成回國(guó)。她忍痛把喜愛(ài)的小說(shuō)都留在了莫斯科,帶回十多箱科研資料。帶著這些科研資料,她進(jìn)入了中科院植物研究所。最初幾年,研究所工作條件非常惡劣,可以說(shuō)是“棉褲+冰庫(kù)+熬大夜”。因?yàn)檠芯克O(shè)在北京動(dòng)物園內(nèi),白天,電車從動(dòng)物園外叮叮當(dāng)當(dāng)駛過(guò),儀表指針便無(wú)序跳動(dòng)。“白天要穿著棉衣在冰庫(kù)里工作,葉綠體活性測(cè)定時(shí),電車一開(kāi)動(dòng),儀器跳動(dòng)得很厲害,所以,只好晚上12點(diǎn)以后,動(dòng)物園電車停了,再加個(gè)穩(wěn)壓器,這樣才能得出穩(wěn)定的數(shù)據(jù)?!笨锿⒃普f(shuō)。
20世紀(jì)60年代,匡廷云開(kāi)始光合作用機(jī)理的研究。光合作用是植物的特有功能,合成的有機(jī)物、釋放出的氧氣,是包括人類在內(nèi)的幾乎所有生物生命活動(dòng)所需能量和氧氣的主要來(lái)源。光合作用機(jī)理及調(diào)控原理的研究,不僅是重大的理論問(wèn)題,而且與當(dāng)今人類所面臨的糧食、能源、資源和環(huán)境問(wèn)題的解決都密切相關(guān)。正因如此,匡廷云下決心要克服一切困難,做一個(gè)“追光者”。
追光者,成為光
20世紀(jì)70年代中期,匡廷云把全部精力投入光合作用的機(jī)理研究,她揭示了捕光葉綠素蛋白在膜上橫向遷移調(diào)節(jié)激發(fā)能分配的規(guī)律;首次證明21kD膜蛋白是光系統(tǒng)I長(zhǎng)波熒光發(fā)射的最初來(lái)源;提出光系統(tǒng)II反應(yīng)中心可能的動(dòng)力學(xué)模型……在國(guó)內(nèi)外光合作用研究領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。
1986年,德國(guó)科學(xué)家在第七屆國(guó)際光合作用大會(huì)上,公布了一項(xiàng)光合膜蛋白原子水平空間結(jié)構(gòu)的研究成果。報(bào)告完畢,全場(chǎng)掌聲雷動(dòng),十幾分鐘都停不下來(lái),這讓赴會(huì)的匡廷云大為震撼?;貒?guó)后,她向時(shí)任中科院植物所所長(zhǎng)湯佩松匯報(bào):光合膜蛋白太重要了,難度很大,且國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)太激烈???0歲的湯佩松當(dāng)即拍板:“既然這么重要,中國(guó)也要做。”并立即決定進(jìn)行學(xué)科交叉,由中科院植物所從生化入手、生物物理所從結(jié)構(gòu)入手,開(kāi)展光合膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能的研究。
1997年,作為我國(guó)首批項(xiàng)目中唯一的女性首席科學(xué)家,年過(guò)六旬的匡廷云主持了國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(“973”計(jì)劃)——光合作用高效光能轉(zhuǎn)化的機(jī)理及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)激烈、難度巨大的光合作用分子機(jī)理及其調(diào)控的研究領(lǐng)域,取得了一系列突出成就。
光合膜蛋白空間結(jié)構(gòu)以“?!眮?lái)計(jì)算,這是比納米更小一級(jí)的單位。德國(guó)科學(xué)家率先從豌豆中,解析3.4埃分辨率的晶體結(jié)構(gòu),盡管科學(xué)界迫切希望得到更高的分辨率,但他們從未把中國(guó)科學(xué)家“放在眼里”。
2004年,匡廷云團(tuán)隊(duì)與生物物理所團(tuán)隊(duì)一起,完成分辨率為2.72埃的菠菜主要捕光復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)解析,結(jié)構(gòu)圖登上了《自然》雜志的封面。該成果成功超越了德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的研究,被國(guó)際同行評(píng)價(jià)為國(guó)際光合作用研究領(lǐng)域的重大突破。成果被選為2004年中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展之一,直接將我國(guó)光合作用機(jī)理與膜蛋白三維結(jié)構(gòu)研究推上國(guó)際領(lǐng)先水平。
對(duì)此,匡廷云自豪地說(shuō):“這是中國(guó)的結(jié)晶、中國(guó)的結(jié)構(gòu)。”
成為光,散發(fā)光
匡廷云團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期系統(tǒng)研究光合作用,光系統(tǒng)I的超分子復(fù)合物(PSI)的分離純化及功能。2015年,團(tuán)隊(duì)與沈建仁教授率先在原子水平解析了PSI的空間結(jié)構(gòu),并于同年5月,在《科學(xué)》期刊以長(zhǎng)文形式作為封面文章發(fā)表?!犊茖W(xué)》期刊評(píng)委給予高度評(píng)價(jià),認(rèn)為這是一項(xiàng)里程碑的工作,體現(xiàn)了最高的專業(yè)水平。
2019年,在第十屆國(guó)際光合作用及氫能研究可持續(xù)發(fā)展大會(huì)上,85歲的匡廷云因在光合作用領(lǐng)域長(zhǎng)期而持久的研究,尤其是在光合作用膜蛋白結(jié)構(gòu)研究方面的杰出貢獻(xiàn),獲得“杰出成就獎(jiǎng)”榮譽(yù)。這也是我國(guó)學(xué)者首次獲得這一榮譽(yù)。大會(huì)組委會(huì)對(duì)匡廷云的成就給予高度評(píng)價(jià),稱贊她是“一位在光合作用研究中,特別是在光系統(tǒng)I和II的葉綠素-蛋白超復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和功能研究中,作出重要貢獻(xiàn)的偉大科學(xué)家”。
匡廷云一生愛(ài)鉆研,積極開(kāi)展參與科普宣傳等公益活動(dòng)、撰寫科普文章并出版多部科普專著,助力青少年科普及科技創(chuàng)新能力培育。她主編的專著《光合作用原初光能轉(zhuǎn)化過(guò)程的原理與調(diào)控》,早在2003年就已出版,并榮獲第十四屆中國(guó)圖書獎(jiǎng)。這本書至今仍是生物學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的重要參考資料,并對(duì)促進(jìn)生物學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,起到了非常大的助力作用。她在國(guó)內(nèi)外發(fā)表的200余篇論文,更是受到國(guó)內(nèi)外同行廣泛關(guān)注。
匡廷云把一生研究所得“真經(jīng)”,無(wú)私傳授給了年輕人,為國(guó)家傾力培養(yǎng)高端人才,曾兩次被評(píng)為中國(guó)科學(xué)院優(yōu)秀研究生導(dǎo)師。近年來(lái),她積極開(kāi)展科普活動(dòng),并寄語(yǔ)“小小科學(xué)家”們:“面對(duì)科學(xué)時(shí),一定要有激情,才能有創(chuàng)造的火花?!彼秊橹η嗌倌昕破占翱萍紕?chuàng)新能力培育作出了重要貢獻(xiàn)。
“科學(xué)要求一個(gè)人獻(xiàn)出畢生的精力?!边@句話是匡廷云走過(guò)漫長(zhǎng)科研歲月后的真切感悟,她用一生詮釋著這句話的含義。她說(shuō):“這么多年來(lái),尤其是近一二十年來(lái),我們國(guó)家的科學(xué)發(fā)展,讓我感到科學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展,跟一個(gè)國(guó)家的前途和命運(yùn)是緊密結(jié)合在一起的,所以,好像總有使不完的勁要為之奮斗?!鄙钪械乃矚g穿顏色鮮艷的服裝,家中也裝飾得生機(jī)勃勃,她說(shuō):“這是一種熱愛(ài)里面,包含了對(duì)別人的尊重,也有對(duì)事業(yè)和美好的追求。”
從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研究光合作用機(jī)理至今,匡廷云一直耕耘在科研一線。她瘦小的身軀蘊(yùn)含著一個(gè)強(qiáng)大的靈魂,“追光的人”跑贏了三次癌癥,跑贏了國(guó)際同行,帶我們國(guó)家追上了“光”。耄耋之年的她,仍在追“光”的征途上散發(fā)著光和熱。
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編輯 曹宏萍
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