CHINASCIENCEDAILY 主办：中国科学院中国工程院国家自然科学基金委员会中国科学技术协会 扫二维码看科学报 扫二维码看科学网 总第7278期 2019年4月30日 新浪微博：/kexuebao 国内统一刊号：CN11－0084邮发代号：1－82 星期二今日8版 伤口让植物“痛”并“快活” 研究揭示植物再生的伤口信号转导机制 ■本报见习记者辛雨 强大的再生能力是植物适应严酷环境所必需的生存技能之
一。
受伤离体的枝条或叶片掉落在湿润的土壤表面后，植物能够在伤口处快速再生不定根，继而生存下去。
“受伤”是引发再生的原因，但伤口信号如何控制再生，目前知之甚少。
近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所研究员徐麟团队联合南通大学、美国佐治亚大学、中科院上海有机化学研究所等机构，揭示了植物再生的伤口信号转导机制，相关研究结果近日发表于《自然—植物》。
“无心插柳柳成荫” 植物再生是指植物受到伤害后，可以进行自我修复或自我替换（再生出各种器官）的过程，它是一种自然现象。
徐麟在接受《中国科学报》采访时表示：“植物再生与动物的再生能力很像，如壁虎断尾、皮肤伤口愈合等。
有些时候，植物的再生能力比动物还强大。
” 折下一枝柳条，插在土壤里，它可以长成一棵柳树。
“这是因为插到土壤中的柳条的伤口基部，会长出很多根，长了根的柳条就会生存下去，这就是根再生。
”徐麟指出，将这种根再生的现象运用到农业技术中，就是扦插。
因此，研究人员利用植物根再生特性，建立了有效的再生体系。
他们将模式植物拟南芥的离体叶片放置于湿润的、不添加外源激素的培养基表面，完全依靠离体叶片内源激素，可以在伤口处自发再生不定根。
“该再生体系再生效率高、不添加任何激素、便于观察，是研究伤口信号转导的有效体系。
”徐麟说。
华中农业大学生命科学技术学院教授赵毓告诉《中国科学报》，合适的植物材料和有效实验体系的选用对研究植物再生机制非常重要。
“本研究所用的再生体系相对简单且操作方便，培养基比较单纯，可以很明显地观察植物再生过程中的结构 层次，是发现植物再生相关机制的关键基础。
” 伤口信号的“待命”、激活和关闭 徐麟介绍，研究植物再生现象非常重要的一个科学问题是“为什么伤口是激发再生现象的主要动力”。
伤口是一把“双刃剑”：一方面，伤口可能对植物产生致命伤害；另一方面，伤口也会激发生命体继续存活下去的意志。
“因此，植物为抵抗伤口，一定会释放一种信号，激发再生过程。
”徐麟说。
以拟南芥离体叶片再生体系为研究模型，研究人员发现，伤口产生后，叶片内部会暴发一种重要的伤口激素———茉莉素。
茉莉素能够通过一系列的分子转导机制并协同表观遗传调控机制，激活生长素的合成，促进叶片中生长素的积累。
高浓度生长素可以促使伤口处干细胞转变为根细胞，从而发育成不定根。
“其实，在伤口产生之前，植物体就处于随时‘待命’的状态。
因为伤口信号转导的过程非常迅速，几分钟到两个小时之内必须完成。
”徐麟补充说。
这个“待命”的状态受表观遗传调控机制所控制。
在伤口产生前，生长素合成通路重要基因ASA1被表观修饰，使ASA1处于“待命”状态。
伤口产生10分钟内，叶片快速积累茉莉素，并在2小时内开启激活生长素合成的分子通路。
值得一提的是，研究人员还发现，过强的伤口 多肉植物的再生徐麟供图 信号会抑制根再生过程。
产生伤口2小时后，茉莉素会在离体叶片中消失，从而关闭伤口信号转导。
用“伤口”服务“再生” 很早以前，人们就开始在农业技术中利用植物再生，如组织培养、扦插、嫁接等，扩大或加速植物繁殖，同时又能保持繁殖体原有的优良品质。
据介绍，植物再生的伤口信号转导是新兴领域，目前对其认识仍然有限。
伤口不仅可以促进离体叶片产生生长素，也能影响再生干细胞重编程。
“因此，只有了解了植物再生现象及其背后的分子机制，我们才能进一步改良再生方法，革新相关农业技术。
”徐麟告诉记者。
此外，赵毓认为，伤口信号转导机制的研究对药用植物栽培、观赏园艺、保护稀有品种、农业生产等同样具有重要意义。
“比如在培育药用植物时，子代繁殖通常会造成有效成分含量降低，而再生体系的应用使药用植物始终是亲代繁殖，保证了有效成分的水平。
”赵毓说。
徐麟表示，下一步课题组希望在理论方面全面构建植物再生信号转导的分子网络，并在此基础上，尝试利用伤口信号改进植物再生技术。
相关论文信息： “世界上最大的恐龙”展亮相广东科学中心 4月28日，“世界上最大的恐龙”国际巡回 展登陆广东科学中心。
该展自美国自然历史博物 馆引入，借鉴了某种程度上以现存动物为研究对 象的古生物学研究成果，揭示了一群超大型恐 龙———长颈长尾的蜥脚类恐龙惊人的生物奥秘， 从而推断这些巨兽是如何作为一个种群，在地球 上繁衍生息约1.4亿年之久。
本次展览除了向观众展示恐龙骨骼外，还 可以让他们看到这些庞然大物的身体构造，揭 示恐龙心率、呼吸、新陈代谢和繁殖等特征与 其庞大体型之间的关系，不仅能让观众们更进 一步熟悉长颈长尾的蜥脚类恐龙，更能带来别 样的观展体验。
据了解，“世界上最大的恐龙”巡回展不再仅 局限于“看”，还包括一系列互动展项和实践活 动，各个年龄段的观众都可以参与其中。
展览自 4月28日起至10月7日在广东科学中心二楼 专题展馆展出。
本报记者朱汉斌摄影报道 “一带一路”知识产权合作常态机制建立 本报讯4月28日，国家知识产权局局长申长雨在国务院新闻办公室举行的新闻发布会上表示，目前我国已经建立起“一带一路”知识产权合作的常态化机制，实施了8个方面的务实合作项目，包括宏观政策沟通、知识产权审查、基础能力建设、信息数据交换等。
申长雨表示，2008年我国出台《国家知识产权战略纲要》，经过十年的实施，我国知识产权事业发展迅速，取得了举世瞩目的巨大成就，彰显了这一战略的引领力量。
其中，在知识产权国际合作方面，中国已经成为知识产权国际规则的坚定维护者、重要参与者和积极建设者。
申长雨介绍，在第二届“一带一路”国际合作高峰论坛上，习近平总书记深刻阐述了我国知识产权保护的重大原则立场和政策 取向，清晰表明了中国依法严格保护知识 产权的坚定态度，赢得了国际社会的广泛 赞誉。
国家知识产权局会同有关部门成功举 办2016年、2018年“一带一路”知识产权高 级别会议，积极参与世界知识产权组织、世 界贸易组织框架下的多边事务，深化与国际 植物新品种保护联盟等国际组织合作，推动 完善知识产权国际规则，与世界知识产权组 织合作建设技术与创新支持中心，推动《视 听表演北京条约》早日生效，批准或加入该 条约的国家已达
23个，在首届中国国际进 口博览会期间成功举办全球知识产权保护 和创新发展大会；专利审查高速路（PPH）合 作伙伴增加到28个；我国有效发明专利正 式在柬埔寨登记生效，专利审查结果在老挝 直接得到认可。
（王方） 科学网： 本报讯（记者潘希）4月29日，由中华全国妇女联合会、中国科学技术协会、中国联合国教科文组织全国委员会及欧莱雅中国共同举办的第十五届“中国青年女科学家奖”颁奖典礼在京举行。
中国医学科学院苏州系统医学研究所研究员马瑜婷、中国科学院地理科学与资源研究所研究员牛书丽、中国科学院西安光学精密机械研究所研究员袁媛等10位在医学、生物学、地球科学、航天科学等领域中表现卓越的科研女性获得了这一奖项。
全国人大常委会副委员长、全国妇联主席沈跃跃，全国妇联党组书记、副主席、书记处第一书记黄晓薇，中国科协党组书记、常务副主席、书记处第一书记怀进鹏，中国联合国教科文组织全国委员会秘书长秦昌威等出席颁奖典礼，并为获奖女科学家颁奖。
本届“中国青年女科学家奖”评审委员会由中国工程院院士詹 启敏担任主任，39位院士、专家组成评审委员会。
经过严格的评审，10位女科学家获奖者从116个单位提名的224位有效候选人中脱颖而出。
此外，5位年轻的博士和博士后入选2018年度“未来女科学家计划”。
黄晓薇在讲话中称赞获奖青年女科学家是广大女科技工作者中的杰出代表，集中展现了新时代女科技工作者巾帼不让须眉的风采英姿。
她希望广大女科技工作者向她们学习，把个人理想融入国家发展伟业，勇做新时代科技创新的排头兵。
据悉，作为唯一面向女性科技工作者的全国性科技奖项，“中国青年女科学家奖”自2004年设立以来始终响应并贯彻国家号召，在合作单位的齐心推动下不断致力于发现、举荐、表彰并资助优秀青年女性科技工作者，助力全国3600万女性科研工作者释放澎湃力量，汇成创新中国梦的重要推动力。
﹃中国青年女科学家奖﹄颁奖 院士之声 要有全球视野、把握时代脉搏 科学技术是世界性的、时代性的，发展科学技术必须具有全球视野、把握时代脉搏。
当今世界，一些重要的科学问题和关键核心技术已经呈现出革命性突破的先兆。
我们必须树立雄心、奋起直追，推动我国科技事业加快发展。
———《在中国科学院考察时的讲话》（2013年7月17日）《人民日报》2013年7月18日 学习札记 科学研究既要坐得住冷板凳，也要跟得上时代潮流，既要坚持宁静致远，也要保持对未知世界的好奇心。
以地学研究为例，包括地学在内的基础研究牵涉到时间尺度长、空间地域广、资料量庞大的复杂系统，科学家要想作出高水平成果，必须遵循其自身规律，以全球视野设计课题，并脚踏实地进行野外考察、取样、实验分析和数值模拟。
同时，科学研究要瞄准人类需求的大方向，立足时代发展的需求。
例如，全球环境与气候变化研究关系到国计民生和人类生存环境。
科技工作者有责任、有义务做好地球环境研究，以优秀的成果为国家可持续发展提供科学决策依据，并对人类社会发展作出贡献。
着眼全球、把握时代脉搏，对于地球环境科学研究来说必不可少，对于许多其他学科发展来说同样重要。
新一轮科技革命正在重塑世界经济结构和竞争格局，中国的科研创新国际化趋势也逐渐明显。
有统计显示，2015年，我国国际合作论文发文量达7.1万篇，跃升为全球第
三。
这说明，科技国际化已经成为我国科研发展的重要方向。
与此同时，全球视野和时代感是开展高水平科学研究的必要条件，唯有面向国际科技前沿，面向国家 战略发展需求，面向国民经济主战场，才能保证科研的前瞻性和应用价值。
———安芷生 安芷生，中国科学院院士、中国科学院地球环境研究所研究员。
主要从事第四纪科学和地球环境变化的研究。
融会贯通 开拓，势必艰险，需要科技人员敢于攀登险峰，这是“研究什么”的问题；突破，志在创新，要求科技人员能够求新求变，这是“如何研究”的问题。
着眼国际前沿，把握时代脉搏，有助于科研人员摸清研究的问题，进而开拓科研的新领域和新方向，也有助于科研人员解决“如何研究”的问题，进而在科研领域实现突破性创新。
开展创新研究，很多时候意味着走上了一条寂寞又艰难的路。
在这种人生选择下，科学家不能逃避公认的难题和瓶颈，而必须跟困扰人类已久的问题一决高下；也不能计较研究的周期和回报，而必须做好“坐冷板凳”的准备；更不能跟在巨人的身后乘凉，而应该以饱满的自信和魄力引领前行。
一个国家的强大，深藏着科技的足迹。
创新是国家兴旺发达的不竭动力，创新实力的强大依赖于科技工作者的智慧和毅力。
只有科技工作者把目光聚焦于国家战略之必需、经济进步之急需、民生发展之所需，民族的自强才能由梦想变为现实。
一个民族的自信，植根于创新的自觉。
创新是一个民族进步的灵魂，实现创新对民族进步的推动，需要科技工作者将创新变成一种自觉，着眼世界，着眼时代，在提高自主创新能力上倾注热情、付诸行动。
（本报记者倪思洁整理） 功能细胞体外长期维持有“新招” 本报讯（记者温才妃）近日，北京大学邓宏魁研究组、解放军总医院卢实春研究组以及复旦大学袁正宏研究组合作在《科学》发表论文，首次证明利用化学小分子调控细胞信号通路，可实现功能细胞在体外的长期维持，这为大量制备功能成熟细胞及其应用提供了可能。
邓宏魁研究组以体外培养过程中快速失去功能的人原代肝细胞为研究对象，筛选到5种化学小分子的组合（5C），并利用它们在体外成功实现了肝细胞功能的长期维持。
在1个月以上的培养过程中，5C组合抑制了肝细胞的去分化，细胞整体基因表达谱与体内的肝细胞高度相似，并长期维持了白蛋白分泌、尿素合成、药物代谢等肝细胞的功能。
在新建立的5C培养体系中，体外培养的肝细胞能合成与体内水平相似的药物代谢酶，并具有长期维持药物代谢能力，拓展了其在药物代谢、药物 相互作用和药物毒性方面的应用。
与此同时，邓宏魁与袁正宏研究组合作，基于5C培养条件，成功建立了乙型肝炎病毒感染模型：持续高水平表达乙肝表面抗原、e抗原、合成乙肝病毒DNA等感染指标，尤其是能够长期稳定产生乙肝病毒复制必需的cDNA。
这一模型的建立，对于乙肝病毒的深入研究与药物研发具有重要意义。
5C培养条件下的肝细胞支持乙肝病毒的高效感染，可作为理想的药物筛选模型，为治愈乙型肝炎带来希望。
研究人员还利用化学小分子实现了体外肝细胞功能的长期维持。
这些工作表明了化学小分子在精细调控细胞命运和功能上的优越性，也为其他类型细胞体外功能的长期维持提供了新途径。
相关论文信息： 环形RNA在免疫过程中扮演重要角色 本报讯（记者黄辛通讯员林滨霞）中国科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员陈玲玲研究组首次发现这群拥有独特结构的环形RNA可以抑制天然免疫因子PKR的活性，在细胞受病毒感染时环形RNA被大规模“清除”从而释放PKR参与抗病毒免疫，揭示病人体内环形RNA的“低含量”与自身免疫性疾病———系统性红斑狼疮疾病密切相关。
近日，相关研究成果发表于《细胞》。
研究人员在研究环形RNA的二级结构过程中发现，环形RNA内部并不简单，倾向于形成16~26个碱基对的茎环结构。
它们独特的“造型”能够被PKR识别并结合，由此，PKR活性受到抑制，可以避免体内因PKR过度激活引起的免疫反应。
而细胞中的核糖核酸酶RNaseL则可以让PKR恢复自由身。
研究人员通过检测自身免疫性疾病 系统性红斑狼疮病人体内数据发现，RNaseL处于“弱激活状态”，环形RNA数量很低，PKR及其下游免疫信号通路则在体内过度激活。
研究人员通过使用技术手段让环形RNA在病人来源的免疫细胞内数量增多，可以观察到过度激活PKR及其下游免疫信号通路被显著“控制”。
陈玲玲告诉《中国科学报》，这些发现不仅首次揭示了环形RNA的降解途径及其特殊二级结构特征，并提示环形RNA作为之前被忽略的一类新RNA分子家族可以通过形成双链茎环结构发挥免疫调控的新功能。
这项研究为环形RNA在天然免疫中的代谢和功能研究奠定了基础，并为自身免疫病的临床诊疗提供了新思路。
相关论文信息： 太阳能电池“喝咖啡”也可“提神” 本报讯（记者唐凤）来自美国加州大学洛杉矶分校、中国苏州大学和吉林大学等单位的科学家发现咖啡因可以助力新型太阳能电池提高光电转换效率。
该研究为这种低成本的可再生能源技术与传统硅太阳能电池技术进行市场竞争提供了可能。
相关成果近日刊登于《焦耳》。
这个想法的灵感来源于早晨喝咖啡时的玩笑。
研究人员回忆“，有一天，当我们喝着咖啡讨论钙钛矿太阳能电池的相关研究时，同事开玩笑说‘：我们需要咖啡来提神，那钙钛矿呢？它是不是也需要喝咖啡才能更好地工作？’” 这个随口一提的想法让研究人员意识到咖啡因其实是一种生物碱，它的分子结构中存在可能和钙钛矿前驱材料相作用的单元。
钙钛矿是一种具有特殊晶体结构的新型太阳能电池吸光材料。
于是，研究人员制备了40片混合了 咖啡因的钙钛矿薄膜，并借助红外光谱证明了咖啡因和这种材料之间的相互作用。
研究人员发现咖啡因中的羰基和钙钛矿层中的铅离子形成了一种“分子锁”。
这种相互作用提高了钙钛矿形成时所需克服的能量势垒，把太阳能电池的效率从17%提升到了20%。
而且，当材料被加热时，这个分子锁的作用依然存在，保护了材料不会因为受热而分解。
尽管咖啡因能帮助钙钛矿太阳能电池提升性能，但研究人员认为在其他类型的太阳能电池中，它并不能起到类似的作用。
相关论文信息： 休刊启事根据出版计划，本报于5月1日至5月3日休刊。
敬请留意。