四川農業大學《Nature》背后的故事，一群90后在川農大的“純粹”生長！

6月3日，國際頂級學術期刊《自然》上線一篇來自四川農業大學西南作物基因資源發掘與利用國家重點實驗室的研究成果《質體小球區室化調控玉米氮素利用效率的機制》。一群平均年齡不到32歲的年輕人，用不到三年時間，從零起步，在玉米葉肉細胞葉綠體中發現了一條“氮代謝微型流水線”。

這是一場極致投入后與時間的賽跑，也是一次青年科學家在川農大這片沃土上的“純粹”生長。

為細胞里的“氮代謝流水線”繪出“工作流程圖”

我國玉米氮肥利用率長期不足40%，每年損失的氮肥超過1000萬噸，同時也造成土壤酸化、水體富營養化等環境問題。如何讓玉米既減“口糧”又增產量？黃永財團隊將目光投向了葉綠體中的一個微小結構——質體小球。

“這個現象此前從未有人報道過。”論文第一作者陳迪介紹道，當氮素充足時，質體小球數量明顯增多。這一發現，打開了全新的研究窗口。

團隊成功分離出質體小球，并鎖定了兩個關鍵酶：亞硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶。他們的研究證明，二者在質體小球表面有序組裝，形成一條高效的氮代謝流水線，將有毒的亞硝酸鹽轉化為谷氨酰胺——這正是植物合成蛋白質的“黃金原料”。他們的發現首次揭示了玉米中氮素高效利用和高蛋白積累相關的重要亞細胞結構及其功能，闡明了其特定的定位機制和形成的代謝通道，為植物氮代謝研究提供了“從現象到機理”的研究新范式。

“投稿僅8天便進入審稿流程，雜志同時邀請了5位審稿人，這說明我們的研究極具創新性。”論文通訊作者黃永財教授說。審稿人評價該研究“可被視為一項顛覆性的科學突破”，《自然》同期配發專題評述。而成功繪制這條流水線的工作流程圖，是一群從四面八方來到川農大的年輕人。

在三年里跑出極限“倒計時”

2022年底，30歲的黃永財放棄上海優越條件，回到母校四川農業大學成立實驗室。彼時，實驗室只有兩間辦公室，實驗平臺要從零搭建。

陳迪2023年博士畢業后加入團隊，鄭重開啟自己的職業科研生涯。從那以后，她在實驗室亮起的燈便未在凌晨12點前熄滅過。

“每個人都是極致的投入。”這是黃永財對這三年的總結。

2024年10月11日，一場“極限接力”曾悄然上演。團隊成員凌晨6時飛往西雙版納，落地后直奔試驗田采集材料，當晚飛回成都，為了確保樣本新鮮、獲得的數據可靠，他們連續工作至次日凌晨2點。“兩個月的等待很煎熬，數據出來的那一刻，我們所有的猜測被證實了。”陳迪說，那天大家激動得幾乎一夜未眠。

田間，挑戰更加嚴峻。幾乎從未參與過大田實驗的陳迪和高盧盧，從學習如何種玉米開始。2024年端午假期前，陳迪臨時起意，抓緊在實驗室工作告一段落的傍晚趕去地里挖苗收取表型。大田泥濘，一腳踩進去鞋根本拔不出來。為趕進度，她和高盧盧干脆打赤腳，連挖了60多棵玉米苗。為了獲取完整植株，每棵苗都連土帶根挖起，重達二三十斤。采完她們用三輪車運到河邊清洗、稱重，一直忙到夜里10點多。而就在次日，連續陰雨導致澇害，實驗材料全部黃化無法再使用。

“如果晚一天去收，那一季的關鍵數據將全部丟失，我們得再等一季。”事后回想，陳迪慶幸又感慨，“有時突如其來的想法，可能真的是老天在給你機會。而科研就特別需要能抓住這種機會。”這次拿到的樣本數據，后來也成為了他們研究中的關鍵證據。

為制備材料，團隊曾頂著海南正午的烈日給玉米授粉。“玉米葉割人，最開始我還用手臂去擋，后來為求效率也就‘勇者無懼’了。”陳迪說。高盧盧也曾因為課題需要，連續一個月授粉密切接觸玉米葉片，持續過敏導致她全身浮腫，以至于回家時“父母差點不敢認”。

投稿后，《自然》編輯部罕見地找來5位不同領域的審稿人。團隊用5個月補充實驗、字斟句酌回復意見，返修回復文稿長達80頁。一位審稿人深為折服，表示“非常感動。”

“五個審稿人在第一輪就一致推薦發表。”黃永財說，這在《自然》的審稿流程中并不多見。

將4位90后擰成高效“齒輪組”

令人驚訝的是，這支團隊的核心成員全是90后：黃永財34歲，陳迪31歲，高盧盧32歲，還有95后碩士生李書君和35歲的博士后李文皓。

黃永財博士后研究結束被引進到四川農大工作，當時的陳迪恰好想從擬南芥研究轉入作物研究，“經人介紹，得知黃老師在玉米研究領域的重要工作，便一拍即合，加入團隊”。陳迪入職后，快速找到了關鍵的切入點，開始閱讀了大量領域相關文獻，思考了很多未來要做的工作。她入職一年后，聊起團隊的研究項目和火熱的氛圍，又深深打動并吸引來了她博士期間的好搭檔高盧盧……對科研純粹的熱愛，讓這些年輕的探索者聚在一起，全情投入一場“鑿空”之旅。

團隊中，黃永財深耕遺傳學十余年，負責課題整體構思、資源整合，是“總指揮”兼“政委”；陳迪不僅擅長分子生物學與細胞生物學、操刀絕大部分關鍵實驗，更在課題的構思與整理規劃上發揮了核心作用；高盧盧專攻亞細胞結構分離純化，攻克了質體小球提取的技術難關，同時還負責蛋白質組的分析和定位以及大部分生化實驗；李文皓負責生物信息學分析，從海量數據中精準解析基因的自然變異。四個人各有專長，又像齒輪組一樣緊密咬合。高盧盧坦言：“我們每個人有最擅長的部分，但不是只做了擅長的，有很多交流融合的狀況。”

“如果你不是純粹地享受和投入這件事，中間會有很多次想放棄。”陳迪說，“但我們每個人都知道，自己不是孤軍奮戰。”

為青年英才打造安心“梧桐林”

這支團隊的快速成長，離不開川農大提供的“土壤”。

2022年底，黃永財回校面試時，正值疫情交通管制，他輾轉多地、航班多次取消，最終從長沙轉機，凌晨1點多才落地成都參加上了招聘面試。“我克服了重重困難，實現了與母校的雙向奔赴。”面試現場，時任黨委書記莊天慧聽完他的報告后說：“我就一個希望：你能夠高高興興地回來，安安心心地工作。”

黃永財一到崗，校長吳德就像一位看到自己孩子的長輩，叮囑他要“做有心人、干困難事、立大格局”。他從得知團隊投稿之初就全程關注，每隔一周左右便發消息詢問，“有沒有困難？”“需要幫助就找我”。

兩年半的時間，從兩間加起來約20平米的辦公室，到目前接近200平米的實驗空間，學校不僅為他提供了相當充足的科研啟動經費和人才引進待遇，還積極協調解決家庭的后顧之憂。西南作物基因資源發掘與利用國家重點實驗室的公共平臺，也為團隊“從零起步”提供了關鍵的硬件支撐。正是這些實實在在的支持，讓這支年輕科研團隊能心無旁騖投入攻關。

從兩間辦公室到重磅成果發表，在這片西部熱土上，青年科學家的夢想，正拔節生長。