2023未来科学大奖出炉，柴继杰、周俭民获生命科学奖

日前，未来科学大奖委员会公布了2023年获奖名单，8位科学家获奖。其中柴继杰和周俭民博士因发现抗病小体（resistosome），并阐明其结构和在抗植物病害中的功能获得“生命科学奖”。新闻稿指出，他们的研究有望带来更好的植物病害控制方法，对全球粮食安全具有极其重要的意义。值得一提的是，柴继杰博士也是第三届“药明康德生命化学研究奖”得主。

图片来源：未来科学大奖官网

历史上，植物病虫害的爆发对人类社会文明产生过重大的影响。其中一个典型的事件是19世纪中叶马铃薯晚疫病在爱尔兰的爆发导致超过百万人死于饥荒。目前，全球粮食产量约40%可因植物病虫害而损失，如何更有效地抗击植物病虫害，是关系到全球人口的重大挑战。

早在20世纪40年代，科学家就发现植物和动物一样，也具有对抗外来病原体的免疫机制。在1994年，植物抗性基因的克隆在分子水平上证明了这一假设。然而，这些基因如何介导植物的防卫反应仍然未得到澄清。在这一领域，柴继杰和周俭民博士做出了突破性的发现。

柴继杰博士在1997年获得中国医学科学院北京协和医学院药物研究所分析化学博士学位后，加入著名学者施一公博士的实验室做博士后。周俭民博士在1994年获得普渡大学园艺系博士学位后，曾在堪萨斯州立大学植物病理系任职。2004年，北京生命科学研究所（NIBS）的成立，揭开了柴继杰博士和周俭民博士合作的序幕。他们都成为北京生命科学研究所的研究员，实验室同在一栋楼里。周俭民博士一直专注于植物和微生物之间相互作用的研究，而柴继杰博士在解析蛋白晶体结构方面经验丰富。他们的合作，一步步揭开了植物抗击病害机制的奥秘。

以往的研究已经发现，在植物细胞表面存在着很多识别病原菌中效应蛋白的免疫受体蛋白，在受到效应蛋白激活后，它们可以引发植物免疫反应，包括程序性细胞死亡，这一反应杀死了受到病原菌感染的细胞，也保护其它植物细胞免受进一步的感染。那么免疫受体蛋白是如何引发程序性细胞死亡的呢？

这些蛋白复合体的作用机制也殊途同归，感知环境和细胞内部不同的危险信号，激活并且启动应急反应，在必要的情况下杀死受到影响的细胞。抗病小体的具体作用机制是通过在细胞膜表面形成钙离子通道，引发后续的免疫反应。

经过近20年的合作和努力，柴继杰博士和周俭民博士确立了由免疫受体激活的抗病小体的组成、结构和功能。抗病小体的发现和功能解析是植物先天免疫领域的里程碑发现，对农作物病虫害绿色防控具有重要意义。

未来科学大奖设立于2016年，由科学家和企业家群体共同发起，关注原创性的基础科学研究，奖励在中国内地（大陆）、香港、澳门、台湾做出杰出科学成果的科学家（不限国籍）。生命科学奖之外，2023年“物质科学奖”授予赵忠贤和陈仙辉院士，表彰他们对高温超导材料的突破性发现和对转变温度的系统性提升所做出的开创性贡献。“数学与计算机科学奖”获奖者为何恺明、孙剑、任少卿和张祥雨博士，奖励他们提出深度残差学习，为人工智能做出了基础性贡献。

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参考资料：

[1] 未来科学大奖. Retrieved August 16, 2023, from http://www.futureprize.org/

[2] 第三届药明康德生命化学研究奖揭晓. Retrieved August 16, 2023, from https://www.bioguider.com/m/view.php?aid=74521

[3] 柴继杰博士. Retrieved August 16, 2023, from https://www.westlake.edu.cn/faculty/jijie-chai.html

[4]  周俭民研究团队. Retrieved August 16, 2023, from http://www.genetics.cas.cn/yjdw/index_92328.html?json=http://sourcedb.genetics.cas.cn/zw/zjrc/201202/t20120227_3446231.json

[5] 专家点评Science背靠背 | 植物免疫领域重大突破！柴继杰/周俭民/王宏伟合作团队首次发现植物抗病小体. Retrieved August 16, 2023, from https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247490215&idx=1&sn=a822e1b2e4c9536f8f8110671c0b7d55&scene=21#wechat_redirect

[6] 热烈祝贺周俭民研究员荣获2023未来科学大奖-生命科学奖！Retrieved August 16, 2023, from http://www.genetics.ac.cn/dtxw/zhxw/202308/t20230816_6860016.html

[7] Wang et al., Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity. Science, DOI: 10.1126/science.aav587

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