科苑人物

雁栖湖科学之光丨杨文强的爱农故事

  • 雁栖湖畔求索奋发,科学之光照亮未来。中国科学院大学(以下简称“国科大”)官微开设“雁栖湖科学之光”栏目,走近知名院士、导师、科学家、青年科技人才和杰出校友,汇集拔尖创新人才培养的有效经验,追寻能够引领未来创新方向的科学光芒,启发时代新人创新成长。本期,我们走近国科大现代农业科学学院专任教师、中国科学院植物研究所研究员杨文强,听他讲述教与学里渗透的爱农故事。

    硕果九月,在第五届北京市大中小幼教师讲述我(我们)的育人故事展示交流活动上,国科大现代农业科学学院专任教师、中国科学院植物研究所研究员杨文强凭借“崇农、敬农、爱农——《作物生理与高效农业前沿进展研讨课》授课有感”为题的育人故事演讲斩获特等奖,刷新国科大此项活动最好成绩。

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    杨文强获第五届北京市大中小幼教师讲述我(我们)的育人故事展示交流活动特等奖

    回顾求学经历,杨文强笑着自嘲和回忆道,自己2004年来到中国科学院遗传与发育生物学研究所读博时,连电泳的琼脂糖凝胶都不会配,就这样开启了与“科苑”的不解之缘:“那个阶段可以讲,我们的分子生物学方面基础还是很薄弱的,就是在这种情况下,我跟随导师薛勇彪先生,在他的言传身教和悉心指导下,一步步走入了分子生物学的‘大门’。”

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    2005年杨文强与导师薛勇彪研究员在云南

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    2008年杨文强获博士学位

    2009年起,杨文强在美国斯坦福卡内基研究所植物生物学系从事博士后研究和研究助理工作。积淀8年,2017年杨文强入选国家青年人才计划,带着瞩目和光芒,他选择“回归”——回到中国科学院植物研究所光生物学重点实验室工作,聚焦大家都耳熟能详的“光合作用”。

    小作物做大文章

    说起“光合作用”,似乎就是一个植物“显而易见”的自然过程,但想要真正理解其中奥秘并借此提高作物转化效率,杨文强感慨,“这其中还有很多未解之谜”,是一场“事关衣食住行的大问题”。

    从粮食生产到能源供给,从“双碳”战略到太空保障系统,学生们在杨文强的讲解里,了解到光合作用“上天入地”般的“施展天地”,开始对这个小小的“作用”另眼相看,也开始重新审视自己手中那些“微不足道”的课题。

    在育人故事展示交流的活动现场,杨文强讲述了自己的《作物生理与高效农业前沿进展研讨课》课堂:“在课堂上,我将有关思政内容融入科学知识的讲解中,让学生意识到自己所学知识的重要性,培养他们的崇农、敬农、爱农情怀。”

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    杨文强在实验室指导学生

    起源于我国的大豆,在上世纪八九十年代,由于我们自身对种质资源的重视和保护程度不够,造成了大豆种质流失,使我国现今大豆产量比美国等国家落后许多,每年花大量外汇进口大豆。

    如今,为解决“卡脖子”问题,我国在提高大豆自给自足方面付出了诸多努力,在种质资源的挖掘、利用与保护,玉米大豆套种增产,基因编辑技术育种等领域取得了可喜的成果。同时我国和俄罗斯,非洲以及巴西建立的大豆联合研究中心,也进一步促进了在大豆研发领域的国际间合作。

    同样的问题,还出现在其它种质上面。

    世界上有54个猕猴桃种质资源,事实上其中有52个种质资源在我国有分布,但是我们每年仍需要大量进口猕猴桃;不仅如此,我们60%的蔬菜种子依赖从日本进口,40%的糖也需进口,这些都有可能成为将来遏制我们国家发展的因素……

    在讲述“大豆和猕猴桃”故事的课堂分享中,杨文强想提醒大家:“农业依旧存在许多‘卡脖子’问题,等待着‘强国一代’去解答。种子芯片、黑土地的改造和质量提升、盐碱地的利用……这些国家战略让农业科研工作者感到无比兴奋,同时也应感到任重道远。”

    黑暗为我们打开新视角

    说起印象最深刻的一个科研发现,杨文强想起了自己另辟蹊径却“意外开花”的一个课题。

    “你开启了一个新领域的研究,可以称为‘黑暗学’……”杨文强还清楚地记得,成果公布时,伯克利大学的鲍勃·布凯南教授专门给自己发来祝贺邮件。

    研究光合作用的人总看到“光的一面”,于是杨文强尝试调转到“黑暗的另一面”,并打开了新视角。“我当时想,地球有白天和黑夜,那么光合生物如何度过黑暗时间,黑暗之后又是怎样迅速地回到光合作用状态?”

    带着这个疑问,杨文强找到了适合作为代表的实验模式生物——莱茵衣藻,并找到了其中的一个关键蛋白。实验证明,如果这个关键蛋白的基因突变,生物便不能从黑暗顺利“返回”光合作用中。“我发现,所谓‘黑暗时刻’远比我们想象的要重要得多,黑暗条件下生物已在时刻准备着重启光合作用了!”

    发现绽放时的惊喜和沸腾,往往意味着背后更多的坚持和付出。

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    杨文强在北京上庄苜蓿试验地

    要研究光合作用中的“黑暗”部分,就意味着“不但要在黑暗条件下去实验,还要与光下情况进行对比”,工作量和工作时长显然需要付出“双倍”。

    作为高中同学口中“班级里唯一一个坚持科学研究的人”,杨文强笑着总结自己保持科研状态的秘诀——“一天不进实验室就会内疚”,这也正是科研常态。

    像植物一样时刻汲取养料

    除了和实验打交道,杨文强特别喜欢的就是和学生打交道。

    回顾在国科大授课以来的6年教学时光,教与学成为一支互相交织的协奏曲。杨文强感慨,课前、课堂、课后,都成为不断接受学生时时“滋养”自己的时刻。“备课时,我需要阅读大量前沿性进展文章,许多有些遗忘的知识点又重新清晰浮现;课堂上在和学生的互动中,大家的提问和想法总能给我带来灵感;课后与学生们保持长期联系,大家时不时的问候和请教,都让我倍感欣慰与温暖。”

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    杨文强在授课

    枝叶舒展,拥抱阳光。师生如同光与影中碰撞生命交响的绿色植物,在教与学的互动里吸纳、转化、蜕变、沉淀。出差和实验连轴转的同时,杨文强每周会按时赶到雁栖湖校区给研究生们上课,虽然辛苦,杨文强总是十分欢愉和享受。

    “我一直认为,科研和教学这两件事是密不可分的,所有为教学所做的工作和学生反馈回来的收获,将反过来指导我的课题,推进我的思路。”

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    杨文强作科普报告

    说到这一点,他在采访中特别建议学生们多听点“外面的声音”,这是他多年的一个“保留学习方法”。杨文强印象中,不管是植物学、遗传发育方面、进化生殖方向还是动物研究领域的学术报告,他都跑去听过,有时是带来自己所研究内容的深化拓展,有时是汇集领域方向的精华凝练,总之,总能有意外之喜的收获。

    回顾结束的忙碌十月,杨文强发了一条朋友圈:“十月份超额完成任务,鼓励一下自己,继续加油!”其中,一张运动软件的记录截图,总结了他一个月20.2小时的跑步时长和158.5公里的跑步距离,与他拍下的绿色植物和学术会议留影,共同总结着每月如是的向上状态。

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    杨文强参加学术会议

    每个周二晚上,在雁栖湖校区上完课,杨文强会和学生们一样,在学校田径场坚持锻炼。看着年轻的奔跑身影,他总觉得脚下跑起来更生风了。

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    杨文强和同学们在雁栖湖校区晨练

    “现在,不管多忙,我一直在努力坚持每隔一天跑一次10公里,身体是一串0前面的1。拥有一个健康的体魄,从小的范围来讲,才能实现自己的人生抱负,从大的方面来讲,才有机会有能力为我们的祖国去作出更大的贡献。”

    汲取,律动,向上生长,像植物一样,不断成为更强健的自我和团队。

    责编 : 王家如