
姜伊娜1983年5月出生于山東曲阜,生命科學(xué)學(xué)院2012級(jí)生物學(xué)專業(yè)學(xué)生。2006年入讀上海交大農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院。博士畢業(yè)后,姜伊娜選擇在中科院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所繼續(xù)深造。2017年11月,姜伊娜出站后加入華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,受聘為華東師范大學(xué)“雙百人才計(jì)劃”紫江青年學(xué)者。
不一樣的成長(zhǎng)之路
用伊娜的話說(shuō),或許是受到孔老夫子的庇佑,那一帶常年風(fēng)調(diào)雨順,流經(jīng)的泗河河水甘甜,環(huán)境優(yōu)美,民風(fēng)敦厚,讀書向?qū)W之風(fēng)不絕。單親家庭長(zhǎng)大的伊娜有一個(gè)長(zhǎng)她兩歲不到的姐姐,從懂事起姐妹倆完全是母親一手拉扯大的。在伊娜的印象里,自己放學(xué)后經(jīng)常會(huì)在學(xué)校的校長(zhǎng)或老師那里做作業(yè)等待媽媽來(lái)接她。母親的堅(jiān)韌、剛毅和不屈服于生活壓力的態(tài)度深深地影響著姜伊娜。雖然生活不易,但姜母讓孩子接受完整教育的決心非常堅(jiān)定。上中學(xué)后兩姐妹的學(xué)費(fèi)已成為家庭一大負(fù)擔(dān),懂事的姐姐提出讀中專盡快工作的想法,被姜母斷然否決。即便是家里生活十分拮據(jù)的情況下,母親對(duì)孩子的興趣及教育培養(yǎng)絕不吝嗇,家里有不少名著和典籍,伴隨著姐妹倆一路成長(zhǎng)。她和姐姐從小就喜歡畫畫,經(jīng)常一人拿一個(gè)硬紙殼做成的畫架,隨著母親到古建筑和野外去臨摹、寫生,而具有音樂(lè)天賦的姐姐對(duì)唱歌更是無(wú)師自通。為了照顧兩個(gè)孩子就近讀書,她們家搬了不止十次。
生活上的困窘并沒有影響伊娜個(gè)人的成長(zhǎng)。伊娜認(rèn)為,這得益于母親對(duì)她們精神上的富養(yǎng),這遠(yuǎn)比物質(zhì)上的富養(yǎng)更深刻、更長(zhǎng)遠(yuǎn),母親努力把外界的紛擾對(duì)她們的影響降到最低,因此她們的內(nèi)心世界是富足而平靜的。母親的開朗,對(duì)待生活的正面、積極、樂(lè)觀,以及無(wú)論遇到任何困難都不輕易低頭的人生態(tài)度,是伊娜人生道路上指引她堅(jiān)定前行的明燈。

從小與植物有緣興趣牽引職業(yè)方向
姜伊娜從小就對(duì)植物感興趣,小時(shí)候給樹澆完水后她會(huì)靜靜地聽樹在吸水的聲音;高中時(shí)她注意到學(xué)校操場(chǎng)一角的含羞草,總會(huì)凝立近旁靜靜觀察。這細(xì)微而實(shí)在的現(xiàn)象讓她覺得妙不可言,也因此高中時(shí)她就認(rèn)準(zhǔn)了生物學(xué)這個(gè)在當(dāng)時(shí)并不熱門甚至因?yàn)榫蜆I(yè)前景不被看好、被視為挺不靠譜的專業(yè)。但母親很支持女兒的選擇,母親說(shuō):“你就算天天看螞蟻上樹,要是能看出點(diǎn)什么東西來(lái)也是很厲害的。”伊娜笑稱,母親對(duì)動(dòng)物社會(huì)行為學(xué)的認(rèn)識(shí)還是很超前的。但同時(shí)也提醒她,一旦選擇了這個(gè)專業(yè),以后無(wú)論遇到任何困難都不能退縮,因?yàn)檫@是你自己的選擇。高考時(shí),姜伊娜填報(bào)了生物學(xué)專業(yè),并考入魯東大學(xué)(原煙臺(tái)師范學(xué)院)生命科學(xué)學(xué)院。
魯東大學(xué)的生物學(xué)專業(yè)課程設(shè)置很全面,每一門大的課程都配了實(shí)驗(yàn)課,實(shí)驗(yàn)設(shè)備完備,課上學(xué)生自己可以動(dòng)手操作。這4年中,姜伊娜學(xué)得很扎實(shí),為她今后的學(xué)術(shù)發(fā)展打下非常好的基礎(chǔ)。臨近畢業(yè)時(shí),姜伊娜為找工作和考研做了兩手準(zhǔn)備。工作方面,她到山東省一所重點(diǎn)中學(xué)應(yīng)聘,同臺(tái)競(jìng)聘者都是有研究生背景的。面試抽到的題是當(dāng)場(chǎng)講解細(xì)胞結(jié)構(gòu),少時(shí)學(xué)繪畫的本領(lǐng)加上大學(xué)專業(yè)課程的良好設(shè)計(jì)訓(xùn)練派上了用場(chǎng),她在黑板上把細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔形象地畫出來(lái),加上邏輯清晰的講解,讓她脫穎而出,被學(xué)校錄用。在考研方面,伊娜聽說(shuō)上一屆有師姐考上了上海交通大學(xué)的研究生,她也十分渴望這樣的大平臺(tái),在積極備戰(zhàn)后她拿到了上海交大的錄取通知,并在2006年入讀上海交大農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院。
在選擇研究方向和導(dǎo)師時(shí),姜伊娜再次遵從了自己的內(nèi)心,選擇了自己很喜歡的豆科植物作為研究對(duì)象,師從武天龍教授。武教授的研究方向之一是大豆次生代謝產(chǎn)物異黃酮的代謝調(diào)控。姜伊娜解釋說(shuō),異黃酮與雌激素有相似結(jié)構(gòu)(因此稱為植物雌激素),是女性很好的保健成分。異黃酮還能提高豆科植物的抗病和防御能力。在正常情況下,豆科植物中的異黃酮含量較低。通過(guò)遺傳的手段來(lái)改良植物品質(zhì),如提高其含油量、蛋白含量等是現(xiàn)今植物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱門方向,姜伊娜也是希望通過(guò)調(diào)控代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶來(lái)提高大豆異黃酮的含量,并進(jìn)一步揭示植物次生代謝產(chǎn)物影響植物防御及自身調(diào)節(jié)免疫的機(jī)理。選擇這個(gè)方向還有一層考慮。我們知道,許多中藥的有效成分都是植物次生代謝產(chǎn)物,而已知的植物代謝產(chǎn)物種類已超過(guò)20萬(wàn)種。中藥的有效成分難以精確鑒定已嚴(yán)重制約了現(xiàn)代中醫(yī)藥的發(fā)展。因此,了解次生代謝產(chǎn)物如何合成、代謝、調(diào)控以及如何發(fā)揮作用,植物的防御機(jī)制如何啟動(dòng),抗病過(guò)程如何發(fā)生等就顯得十分迫切。這些研究成果發(fā)表在了《植物生物學(xué)》(Journal of Plant Biology),《加拿大植物病理學(xué)》(Canadian Journal of PlantPathology)和《植物與細(xì)胞生理學(xué)》(Plant and Cell Physiology)等該領(lǐng)域的知名期刊上。
成果的背后是姜伊娜執(zhí)著的付出,她當(dāng)時(shí)的狀態(tài)非常貼合一句被同學(xué)傳說(shuō)的時(shí)髦語(yǔ)“不是在實(shí)驗(yàn)室就是在來(lái)實(shí)驗(yàn)室的路上”。也許在其他人的眼中,這樣的生活單調(diào)而無(wú)趣,但對(duì)從小就喜歡植物的姜伊娜來(lái)說(shuō),這樣的生活十分充實(shí)而有成就感。她說(shuō):“我十分幸運(yùn),能夠把自己的興趣當(dāng)作職業(yè),每一個(gè)小小的發(fā)現(xiàn)都能讓我非常興奮。”當(dāng)年著迷于含羞草的她已做好了準(zhǔn)備要去揭示更多植物世界的未知奧秘。

研究工作獲《科學(xué)》雜志高度肯定
博士畢業(yè)后,姜伊娜選擇了在中科院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所(以下簡(jiǎn)稱植生所)繼續(xù)深造。博士后研究期間,在王二濤研究員的指導(dǎo)下,姜伊娜的研究領(lǐng)域有了進(jìn)一步的擴(kuò)展,其研究主要關(guān)注植物與微生物(如真菌或細(xì)菌)的相互作用。這里所謂的相互作用包括有益的共生關(guān)系和有害的寄生關(guān)系(微生物病原菌只從植物中攫取營(yíng)養(yǎng))。其中,菌根真菌共生是自然界最為廣泛的共生形式(80%以上的高等植物都可以與菌根真菌共生):植物通過(guò)與菌根真菌共生高效率地從土壤中獲得磷和氮等無(wú)機(jī)及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),同時(shí)植物把一定量的光合作用產(chǎn)物(光合作用提供的碳源——有機(jī)碳化合物)傳遞給菌根真菌供其生長(zhǎng),兩者之間建立一種互惠互利的同盟。每年大約有50億噸的光合作用產(chǎn)物通過(guò)菌根真菌被固定在土壤中,這是生態(tài)學(xué)上保持土壤肥力的一種常見且非常有價(jià)值的方式。因此,研究植物與菌根真菌共生過(guò)程中的碳源轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程及機(jī)理對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的碳氮平衡具有非常重要的意義。
姜伊娜說(shuō),這是一個(gè)“既古老又現(xiàn)代”的研究方向,“古老”是因?yàn)榇饲皩W(xué)界普遍認(rèn)為:植物的光合作用產(chǎn)物是以六碳糖(如葡萄糖)的形式供給共生真菌的。但是,姜伊娜以典型的豆科模式植物(蒺藜苜蓿)與共生真菌(叢枝菌根菌)互作體系為研究材料,發(fā)現(xiàn)植物的碳源主要是以脂肪酸的形式轉(zhuǎn)移到菌根真菌。這一見解對(duì)已經(jīng)存在了近百年且被公認(rèn)的理論——植物傳遞給菌根真菌的主要是糖——提出了質(zhì)疑,因此課題研究過(guò)程中承受了非常大的壓力,除非能進(jìn)一步以無(wú)可辯駁的結(jié)果來(lái)證明自己的觀點(diǎn)。她從2013年開始,用了整整4年時(shí)間(這也是姜伊娜做博士后的時(shí)間差不多是正常時(shí)間兩倍的原因)與王二濤老師一起仔細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),一一推敲整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,最后他們的研究得出這樣的結(jié)論:脂肪酸是植物傳遞到菌根真菌的主要碳源形式,他們還進(jìn)一步找到了脂肪酸在共生過(guò)程中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。這一結(jié)論不僅打破了長(zhǎng)達(dá)近百年的傳統(tǒng)菌根共生營(yíng)養(yǎng)交換形式的觀點(diǎn),還進(jìn)一步揭示了碳源(脂肪酸)轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)理,對(duì)解析植物與菌根真菌共生過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)代謝機(jī)理具有重大的理論意義。她在研究過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)在擬南芥-白粉病的寄生中,通過(guò)降低植物病原真菌相互作用中脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn),能夠有效抑制病原真菌的致病性,從而開辟了一個(gè)全新的植物抗病研究的思路。姜伊娜這樣解釋這一研究的意義:在了解了植物輸送碳源的形式后人們就可以投其所好,通過(guò)調(diào)控植物自身的合成和代謝提高共生的效率,從而更有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)展和滿足人類需求;還可以做成菌肥(生物肥料),減少化學(xué)肥料的使用;而了解有害病原菌吸收植物的碳源形式,將有望阻斷其寄生的過(guò)程,提高植物的抗病和防御能力。
在導(dǎo)師的支持鼓勵(lì)下以及與國(guó)際權(quán)威雜志編輯的多次交流溝通后,最終這篇以姜伊娜為第一作者的論文發(fā)表在2017年6月16日的《科學(xué)》(Science)雜志上。審稿人給出的評(píng)審意見是:此文解析了植物與菌根真菌共生過(guò)程中碳源營(yíng)養(yǎng)代謝的基本機(jī)理;隨后《自然植物》(Nature Plant)雜志也以報(bào)道形式介紹了這一工作并評(píng)價(jià)稱:該研究對(duì)于未來(lái)進(jìn)一步闡明脂肪酸在其他植物-微生物互作過(guò)程中的作用,及在如何促進(jìn)共生與提高抗病方向上有重大的意義。
在世界頂級(jí)的雜志上發(fā)表的這篇論文澄清了此前的諸多質(zhì)疑,姜伊娜壓力頓時(shí)舒緩:“如果沒有這篇文章,很可能我就會(huì)失業(yè)。”語(yǔ)中雖有調(diào)侃,但還是蠻真切地反映了姜伊娜當(dāng)時(shí)的境況。研究期間的艱辛、受到的質(zhì)疑也許只有她自己最清楚。得益于國(guó)際一流雜志的肯定及對(duì)其研究方向前景的認(rèn)可,2017年11月,姜伊娜出站后加入華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,受聘為華東師范大學(xué)“雙百人才計(jì)劃”紫江青年學(xué)者。也出于對(duì)姜伊娜這種正處于最佳狀態(tài)并極具潛質(zhì)的年輕人才的渴求和看重,華師大校、院二級(jí)部門破格給予她研究員和博士生導(dǎo)師的資格。同時(shí),她還獲得了“啟明星”等人才計(jì)劃的資助。