匡廷雲,1934年出生,今年88歲,四川資中人,中國科學院院士,國際歐亞科學院院士。六十多年投身光合作用的研究,緻力于揭開光能轉化之謎,是我國光合膜結構與功能研究領域的開拓者,為國家農業、能源等重大戰略提供基礎性、前瞻性理論和技術支持,為我國光合作用研究走向世界做出傑出貢獻。
做研究時嚴格而敏銳的她
生活中優雅而從容
立秋過後的北京,暑氣漸消涼風起。中國科學院植物研究所掩映在香山腳下的一片茂盛草木中,穿過光生物學的實驗室就是辦公區,匡廷雲幾乎每天都要經過這條走廊。
在植物所的一次展覽中,匡廷雲為年輕人解說
初次見面,鮮有人将這位優雅的女士與科學家勾連起來——她穿一條長及腳背的喇叭褲,褶皺從膝蓋處往下散開,上衣是素淨的絲質襯衫,戴一副半框眼鏡,筆直的身闆完全不似一位88歲的老人。
匡廷雲回憶,有一次在餐廳吃飯,旁邊有人問“那位女士是畫家還是作家,又或者舞蹈家?”身邊的人笑道,“既不是畫家也不是作家,是科學家。”
匡廷雲院士和年輕的科學家們
穿上白大褂進入實驗室,匡廷雲就成了那個嚴格且敏銳的科學家。不久前,光生物學實驗室主任林榮呈的課題組有了新的發現,他找到匡廷雲彙報進展:“她馬上想到,别人在動物裡研究線粒體的一些思路能不能放到葉綠體裡來研究,非常敏銳。”
少年時立志學習農業
曾經實驗總在深夜才能進行
匡廷雲創新團隊的最新研究成果發表于2021年12月的英國《自然》雜志上,她和年輕的中國科學家韓廣業、王文達等展示了大麥葉綠體膜蛋白超大分子複合物空間結構。這為打造高産和抗逆性的飼草及作物提供了新技術新路線。
高等植物大麥葉綠體中PSI-NDH的整體結構
匡廷雲最初的選擇卻不是光合作用研究。将滿15歲那年,蘇聯小說《薩根的春天》點燃了她對土壤農業化學的研究志趣。當時,北京大學農學院、清華大學農學院等院系合并為北京農業大學,匡廷雲唯一的志願填報了北京農業大學土壤農業化學系。
1959年,匡廷雲被國家選派,赴蘇聯國立莫斯科大學生物系攻讀副博士學位。回國時,她忍痛把喜愛的小說都留在了莫斯科,帶回十多個箱子的科研資料。
匡廷雲(第二排右起四)在莫斯科留學
那時,植物研究所設在北京動物園内,白天,電車從動物園外叮叮當當駛過,儀表指針便無序跳動。匡廷雲介紹:“白天要穿着棉衣在冰庫裡工作,葉綠體活性測定時,電車一開動,儀器跳動得很厲害,所以隻好晚上12點以後動物園電車停了,再加個穩壓器,這樣才能做出穩定的數據來。”
結構圖登上《自然》雜志封面
在國際上取得一個又一個突破
1986年,德國科學家在第七屆國際光合作用大會上公布了一項光合膜蛋白原子水平空間結構的研究成果,讓匡廷雲大為震撼。回國後她向曾任中科院植物所所長的湯佩松彙報:光合膜蛋白太重要,難度很大,且國際競争太激烈。快90歲的湯先生當即拍闆,既然這麼重要,中國也要做,并立即決定進行學科交叉,由中科院植物所從生化入手、生物物理所從結構入手,開展光合膜蛋白結構與功能的研究。
中國植物生理學的奠基人之一湯佩松
光合膜蛋白空間結構以“埃”來計算,這是比納米更小一級的單位。德國科學家率先從豌豆中通過二維晶體三維重構解析了捕光葉綠素a/b蛋白複合體3.4埃分辨率的晶體結構,盡管科學界迫切希望得到更高的分辨率,中國科學家卻沒有被寄予希望。
匡廷雲說:“德國人還沒有到原子水平,他們的豌豆都是在人工氣候室裡培養的,非常均一,那個時候我們國内沒有,我急得要命,隻能從市場上去購買菠菜,後來我們組摸索了兩三年,一次我們能分離出十幾、二十毫克出來,而且純度較高,所以我們就能做三維空間結構的研究。”
菠菜主要捕光複合物晶體結構解析
2004年,匡廷雲的團隊與生物物理所團隊一起,完成分辨率為2.72埃的菠菜主要捕光複合物晶體結構解析,結構圖登上了《自然》雜志的封面:鑲嵌在光合膜中的近三萬個原子形成了一個正二十面體對稱特征的空心球體。
匡廷雲自豪地說:“這是中國的結晶、中國的結構。在這之後,我們在國際上又突破了一個又一個光合膜超大分子複合物的空間結構。”
菠菜主要捕光複合物晶體結構解析圖登上《自然》封面
經曆三次癌症仍放不下工作
做一輩子的“追光者”
當代精密儀器之下,大自然的秩序精妙絕倫;儀器之外的人生卻有太多無常。2002年,匡廷雲的丈夫、中國科學院院士、生物地球化學家章申因腦瘤離世;2004年,匡廷雲也被确診為乳腺癌。
匡廷雲與丈夫章申
2005年,纖維化的腫瘤被摘除,與死亡擦肩而過的匡廷雲心裡放不下的仍是自己的研究,想到沒有做完的工作,滿是不甘心。2019年的三月和九月,匡廷雲又先後被确診結腸癌和肺癌。“人瘦得一塌糊塗,輸了血打了兩個禮拜的營養才上的手術台。”
接她出院的是學生們。林榮呈說,第二天,匡廷雲的身影又出現在了實驗室。“她在确診之前依然還在上班,每個星期都來實驗室。一心在工作上面。”
2019年,第十屆國際光合作用及氫能研究可持續發展大會授予85歲的匡廷雲“傑出成就獎”;同年,亞洲—大洋洲光生物學會授予她“傑出貢獻獎”;2020年中國植物生理和植物分子生物學會授予她“終身貢獻獎”,表彰她在光合作用領域做出的傑出貢獻。
2020年中國植物生理和植物分子生物學會授予匡廷雲“終身貢獻獎”
“科學要求一個人獻出畢生的精力”,匡廷雲啟示了很多學生,甚至許多僅有一面之緣的小朋友。植物分類學家楊宗宗至今還記得20年前的一次科普活動中,匡院士對在場的“小小科學家”們的鼓勵:“面對科學時,一定要有激情,才能有創造的火花。”
匡廷雲說:“我一輩子都在研究光合作用,人家說我是追光者,六十幾年一直在追光,是我對自己專業的一種執着,一種熱愛,一種激情。人總是要追求光明。”
來源/中央廣電總台中國之聲(ID:zgzs001 記者:周益帆 朱敏)
責編/侯曉然
審簽/志飛
監制/席淑君
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