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實(shí)驗(yàn)室里的科研“迷”———記食品科學(xué)專業(yè)優(yōu)秀碩士研究生邱志常


  4月24日,食科學(xué)院食品科學(xué)專業(yè)碩士三年級研究生邱志常以優(yōu)異表現(xiàn)獲得了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生優(yōu)秀學(xué)術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)碩士組一等獎(jiǎng)。在讀研期間,邱志常先后以第一作者在《Mi鄄crobiologyOpen》 《Food Re鄄searchInternational》等發(fā)表SCI論文2篇,專利授權(quán)3項(xiàng),參與了牛蒡子苷元等7項(xiàng)國家實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)的研制,還以合作作者發(fā)表SCI論文2篇。2014年,邱志常推免至本校食科學(xué)院,師從喬旭光教授,主要研究方向?yàn)闋I養(yǎng)與功能食品。
  興趣是最大的驅(qū)動力2011年9月,邱志??既胛倚J晨茖W(xué)院葡萄酒與葡萄酒工程專業(yè)。經(jīng)過一年的學(xué)習(xí),他發(fā)現(xiàn)自己對食品質(zhì)量與安全領(lǐng)域更感興趣,他選擇聽從本心,轉(zhuǎn)到食品質(zhì)量與安全專業(yè)。學(xué)院舉辦的專業(yè)交流會、優(yōu)秀學(xué)生論壇等活動極大地拓寬了邱志常的眼界,使他發(fā)現(xiàn)了大學(xué)生活中真正令他心動的地方———科研。
  大三暑假,他沒有回家享受輕松的假期,而是選擇了跟著專業(yè)老師進(jìn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)。一個(gè)假期下來,不僅使他充實(shí)了自己的專業(yè)知識,熟悉了所有實(shí)驗(yàn)儀器的“入門”,也由最初對專業(yè)的興趣“升級”為熱愛。本科期間,邱志常的成績始終穩(wěn)居專業(yè)前三名。在大四面臨考研抉擇時(shí),盡管獲得推免資格的他已經(jīng)收到了江南大學(xué)、中國海洋大學(xué)等高校的邀請,但已經(jīng)在喬老師實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)半年的他,對喬老師的研究方向與實(shí)驗(yàn)室實(shí)力非常仰慕,認(rèn)為留在母校才是最正確的決定。
  他對喬老師的告誡深信不疑:“一個(gè)人的成績不是學(xué)校知名度高低等外部因素所決定,更多的在于自己的態(tài)度決心和導(dǎo)師能否提供正確的指導(dǎo)與幫助,創(chuàng)造更多的機(jī)會。”農(nóng)大的師資力量、實(shí)驗(yàn)室水平與濃厚淳樸的學(xué)風(fēng)正是吸引他留下來的原因。
  在剛結(jié)束的 2018年山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生優(yōu)秀學(xué)術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)評選答辯會中,園藝學(xué)院院長郝玉金教授在總結(jié)時(shí)說:“我校碩士和博士研究生的學(xué)術(shù)成果完全能夠和‘雙一流’高校研究生媲美。”這讓邱志常更堅(jiān)定了自己的信念。
  科研就是不斷探索追求讀研期間,邱志常認(rèn)真學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識,積極參加學(xué)術(shù)講座與技能培訓(xùn),提升學(xué)術(shù)修養(yǎng),開闊學(xué)術(shù)眼界,提高實(shí)驗(yàn)技能。
  在參與 “黑蒜品質(zhì)形成的機(jī)理及其控制”國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目時(shí),邱志常了解到,已有研究認(rèn)為黑蒜在加工過程中主要發(fā)生了美拉德反應(yīng),大蒜在高溫高濕條件下細(xì)胞組織被破壞,胞內(nèi)成分發(fā)生了一系列的物理和化學(xué)反應(yīng),多糖和蛋白質(zhì)分子被降解,顏色、風(fēng)味和功能成分發(fā)生顯著變化。然而黑蒜原產(chǎn)地的研究者將黑蒜稱為“發(fā)酵大蒜”,認(rèn)為在黑蒜的加工過程中存在微生物的發(fā)酵作用。目前國內(nèi)外關(guān)于微生物是否參與黑蒜品質(zhì)形成的研究鮮見,黑蒜的形成機(jī)理還沒有完全揭示,這極大地限制了黑蒜的品質(zhì)提高以及功能成分的研究。
  在喬旭光教授的指導(dǎo)下,他開始基于純培養(yǎng)方式對黑蒜加工樣品的微生物群落進(jìn)行研究,當(dāng)他使用目前細(xì)菌系統(tǒng)分類學(xué)研究中最常用的分子鐘 16SrRNA進(jìn)行微生物的鑒定時(shí),發(fā)現(xiàn)16SrRNA在親緣關(guān)系較近的細(xì)菌中具有高度的保守性,對于芽孢桿菌組等進(jìn)化關(guān)系很近的細(xì)菌分辨率和準(zhǔn)確性較低,因此他開始大量查閱文獻(xiàn),同時(shí)積極向生物學(xué)專業(yè)的老師和同學(xué)請教,尋找菌株系統(tǒng)發(fā)育的有效標(biāo)記基因。通過對多個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因進(jìn)行了一系列的篩選與試驗(yàn),最終發(fā)現(xiàn)“gyrA”和“ropB”基因位點(diǎn)能夠作為本實(shí)驗(yàn)菌株分類鑒定中的有效靶標(biāo),并且創(chuàng)新性地使用了16SrRNA-gy鄄rA-ropB串聯(lián)序列的多基因系統(tǒng)發(fā)育樹對近緣物種進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育分析,將這種方法結(jié)合表型表征能夠?qū)壩锓N進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定,這一成果以第一作者發(fā)表在《MicrobiologyOpen》雜志上。
  隨著研究的深入,邱志常發(fā)現(xiàn)可培養(yǎng)微生物僅占總微生物的1%左右,并且基于培養(yǎng)的方法在一些細(xì)菌的可培養(yǎng)性及重現(xiàn)性方面具有較大的局限性,對微生物群落的組成以及多樣性認(rèn)識不全面,因此他開始尋找研究微生物群落的其它方式。一次學(xué)術(shù)交流中,他了解到高通量測序方式能夠直接從環(huán)境樣品中提取總DNA,對樣品中的可培養(yǎng)和不可培養(yǎng)微生物群進(jìn)行基因組分析,這種方法能克服純培養(yǎng)方法的局限性,然而當(dāng)他想以此為突破點(diǎn)進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)室沒有相關(guān)研究以及扎實(shí)的分子生物學(xué)基礎(chǔ),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的每一部分都無從下手,所以他開始不斷地向生物信息學(xué)老師以及測序工程師請教,一步步摸索前進(jìn),從植物DNA的高效提取到測序原始數(shù)據(jù)分析,一點(diǎn)點(diǎn)突破,結(jié)合參考文獻(xiàn)以及之前的研究成果,最終全面揭示了黑蒜加工過程中微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性,還對微生物的代謝路徑進(jìn)行了預(yù)測分析,該研究成果為下一步研究黑蒜品質(zhì)和微生物群落的相互關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。
  成功不是一個(gè)人的事指引邱志常同學(xué)走上科研之路的,是他的導(dǎo)師喬旭光教授。邱志常說,大三跟著喬老師在實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的經(jīng)歷,打開了自己的科研大門,也正是喬老師的指導(dǎo)才使他能夠在科研之路順利前行?!皢汤蠋煵粫苯痈嬖V我問題的答案,而是教給我解決問題的方法與思路,這深深地影響了我做人做事的態(tài)度?!睂?dǎo)師“授人以漁”的教學(xué)方法令邱志常受益匪淺。
  邱志常認(rèn)為,一個(gè)人可以走得快,一群人才能走得遠(yuǎn)。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,大家往往有相似的研究材料與研究方向,相互協(xié)作有助于一起成長進(jìn)步,高年級的學(xué)生可以為低年級的學(xué)生提供指導(dǎo),低年級學(xué)生也可以為師兄師姐提供實(shí)驗(yàn)幫助?!爸境S泻苌詈竦膶I(yè)知識積累,在科研中有格局觀,經(jīng)常為同學(xué)的實(shí)驗(yàn)提供有效的幫助?!蓖瑢?shí)驗(yàn)室的師兄鄭振佳說。
  “品質(zhì)好、素質(zhì)高、能力強(qiáng)?!眴绦窆庹f,“在科研方面,給他一個(gè)多大的平臺,他就能夠努力達(dá)到相應(yīng)的高度。目前,邱志常已經(jīng)獲得了博士生推免資格,喬老師希望他能去國外深造,登上更高的平臺。
  此時(shí),邱志常仍埋頭在實(shí)驗(yàn)室,潛心于黑蒜品質(zhì)和微生物群落相互關(guān)系的研究?!翱蒲兄啡沃囟肋h(yuǎn),吾將上下而求索?!彼f。