和許多人一樣，柯小龍最開始對未來也會迷茫。在科研這條路上，也曾磕磕絆絆。

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他在讀研期間投入全部精力做了3年的課題無疾而終。承受著巨大的壓力與痛苦，他依然沒有放棄這項事業，沉醉于每一次斬獲的新發現。

近日，柯小龍以第一作者完成的論文發表在Science上，這也是他所在的河南大學省部共建作物逆境適應與改良國家重點實驗室王學路團隊時隔一年后的又一篇Science文章。

柯小龍 受訪者供圖

重大突破！發現了新的能量感受器

大自然的鬼斧神工總能創造很多奇跡，比如存在于微生物與植物間的奇妙設計。

為了生存，微生物與植物結成“盟友”，比如根瘤菌與豆科植物“牽手”，創造出一個全新的植物器官——共生根瘤。

在泥土之下埋藏著探之不盡的奧秘。這些生活在豆科植物根上的一顆顆根瘤，看起來毫不起眼，卻大有來頭。它們就像是一個個天然的微型氮肥加工廠，持續不斷地為植物提供生長所需的大量氮素。

這是豆科植物獨有的共生固氮系統，是水稻、玉米等其他作物羨慕不來的“超能力”。

在根瘤中的共生固氮，是自然界生物可用氮的最大天然來源，貢獻了60%以上的陸地生物固氮量。有了這個能力，便可把空氣中的氮氣轉化為可被植物吸收利用的氨，從而避免因過度施用工業氮肥導致的土壤板結和水體污染等問題。

植物提供的光合產物是共生固氮最主要的碳源和能量來源。因此，根瘤的固氮能力需要與豆科植物的碳源和能量水平相協調，以平衡共生固氮和其它生命過程的碳消耗和保證豆科植物在不同環境下的正常生長。

然而，豆科植物是如何分配碳源和能量水平從而調控根瘤固氮能力的，其中機制一直是未解之謎。

“我們在根瘤中發現了新的能量感受器，它們可以直接感受植物細胞的能量狀態。這個發現意義重大，因為在動物里AMPK等能量感受器的研究十分普遍，但在植物里還鮮少有相關報道。”柯小龍在接受《中國科學報》采訪時說。

所有生物的生長都需要能量。柯小龍表示，有了能量感受器，可以有助于解析能量以及特定的調控機制，從而加深對生物體如何運作的理解。

這種能量感受方式不同于動物細胞，該機制使豆科植物可以在生長環境改變時，依據其體內碳源的可用性及時調整根瘤固氮效能，從而維持植株體內的碳氮平衡，以適應周圍環境的變化。

這項突破性成果將有助于人類對植物進行“改造”，為高效固氮作物的分子設計提供新的思路。

首投被拒稿，如何再順利接收？

投稿之前，文章經歷了漫長的“打磨”階段。

“回望最初撰寫文章時的思路，已與最后定稿發生了翻天覆地的變化。”柯小龍說。

第一稿完成得很快，但一開始的很多內容都已被刪掉。“王老師是一個精益求精的人。在他的指導下，我們反反復復不斷對內容進行擴充，前后修改了十幾稿，中間也補做了很多實驗。他對文章的整個研究思路做了梳理、重新提煉和升華。”

柯小龍在實驗室整理數據 受訪者供圖

在柯小龍看來，撰寫文章的過程也是對自己研究思路的重新審視和反思。經歷了這個階段，會對自己有很大的提升。

一切準備就緒。今年5月份，文章第一次投給Science，6月下旬收到了編輯的回信，文章被拒。

總共有3位審稿人，其中2位審稿人給出了正面的評價，只有1位審稿人的看法是負面的，但他提出了很多意見。

“在從頭到尾仔細閱讀了審稿人的意見后，我們并不氣餒，反而是有信心的。”柯小龍表示，“我們發現，有很多意見是能夠回答的，需要補充一些實驗來進一步證明我們的結論。這些也確實能夠讓文章的論據更充足，讓我們的文章更具說服力。”

按照審稿人一條一條的意見，研究團隊開始逐個補做實驗，他們為此還做了相應的計劃，列了詳盡的時間表。

這些實驗非常關鍵，是決定能否二投成功的敲門磚。“我們花了兩個半月時間補做實驗。王老師又花了大概半個月時間對文稿進行更加嚴謹地修訂。”柯小龍說。

在今年10月初的時候，研究團隊進行了第二投。這一次再也沒有任何阻礙，編輯對研究成果很是滿意，文章很快被接收，并于12月2日在線發表。

因為性格原因，選擇了科研這條路

“我是一個性格比較內斂的人，相比于那些熱絡的工作氛圍，我更喜歡沉浸在靜謐的實驗室空間里。”柯小龍如此評價自己，他選擇科研這條路，完全是性格使然。

做科研帶來的每一次驚喜也在沖擊著他的神經。“每每發現一個新的未知的東西，我都會感到興奮不已，那種‘獲得感’令人陶醉。這些感覺恰恰才是科研的魅力所在。”

能走上一條自己喜歡的路，柯小龍認為自己是幸運的，但過程卻也是蜿蜒曲折的。

2006年，柯小龍考入華中科技大學，就讀于生物技術專業。那時的他并沒有經歷系統的科研訓練，對未來很是迷茫，也沒什么想法。

后來，他前往武漢大學進行碩博連讀，在導師的實驗室里從事模式植物擬南芥的生殖發育方面的研究，才算是真正開始接觸科研。

懷揣著美好夢想的他，開啟了人生中的第一個課題，并為其傾盡全力。然而，他用3年時間都在做的這個課題，最后因為種種原因無疾而終。

“那是我最痛苦、最艱難的一個階段，每天都頂著巨大的壓力在生活。”盡管出師不利，柯小龍并未放棄這項事業，他很快調整好狀態，重新投入到了新的課題。

2018年博士畢業后，柯小龍對自己在讀博期間并未獲得滿意的成績而心有不甘，于是他想找一份博士后的工作，繼續磨練。最終，在華中農業大學的官網上，一則王學路教授發布的招聘公告抓住了他的眼球。

“王老師的團隊主要從事大豆研究，我感覺做作物可能比做模式植物更有意思。”于是，柯小龍迅速投出簡歷，并順利通過面試，成為了大豆研究團隊中的一員。

“實驗室的氛圍很好！”這是柯小龍初入團隊的第一印象。“當時，王老師帶著我在實驗室轉了一圈，里面的人要么在看文獻，要么在做實驗，一切都是井井有條的。而且有問題可以隨時向大家請教。”

2019年12月，柯小龍又跟隨王學路“跳槽”來到河南大學，繼續在大豆生物學及其共生固氮領域不斷探索。

參與這項課題，柯小龍感覺大有裨益。“在前期準備和寫文章的過程里，我可以對這個課題進行重新審視，理解也更深刻。這期間，王老師對我幫助很大，畢竟他已經在這個領域深耕了30多年，在研究過程中每當路‘走不通’時，他提點一二，能讓我一下子就想通了。”

王學路對科研的滿腔熱情和拳拳初心也影響著團隊里的每一位成員。

就在去年10月，王學路團隊便在Science上發表研究論文，揭示了為什么共生結瘤固氮需要光的機制。該成果入選教育部2021年“全國高校十大科技進展”。

在如此濃烈的科研氛圍里，柯小龍深感責任重大。對他而言，這篇Science文章的發表已成過去式，接下來，他將在生物固氮領域拓展新想法、開辟新天地。

參考鏈接：

https://doi.org/10.1126/science.abq8591

標簽： 河南大學