何正國教授的辦公室坐落在農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副樓的二樓,正對樓梯口,由實(shí)驗(yàn)室改造而成,就在這間略逼仄的房間里,何正國堅(jiān)持一貫“清水撈魚”的原則,從事著微生物學(xué)領(lǐng)域研究。他謙虛地表示,回學(xué)校8年,建了一個平臺,發(fā)了一些文章,支撐了農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展,并為微生物國家重點(diǎn)學(xué)科的發(fā)展,做了一點(diǎn)貢獻(xiàn)。
出國是為了更好地回來為什么從事微生物學(xué)?何正國說,“是一種很樸素的熱愛”,覺得微生物很神秘但作用大,發(fā)展空間較大。何正國1988年考入華農(nóng),1992年、1995年在我校獲得微生物學(xué)士和碩士學(xué)位。
之后,何正國到江漢石油學(xué)院(現(xiàn)長江大學(xué))任教。1998年,何正國考入中科院微生物研究所攻讀博士學(xué)位。2000年,何正國到丹麥哥本哈根大學(xué)生物化學(xué)系作訪問博士生。
2001年,博士畢業(yè)何正國申請到哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院做博士后,師從美國科學(xué)院院士查爾斯尼克森教授。這個神奇老頭利用平常材料噬菌體做出重大成果。何正國說:老師總能找到創(chuàng)新點(diǎn),像在清水池塘撈魚,能撈出大魚肯定是很有本事的。關(guān)鍵不是材料、實(shí)驗(yàn)條件,而是怎樣確立思路、選準(zhǔn)角度,從看似平常材料中找到創(chuàng)新點(diǎn)!何正國領(lǐng)悟了“清水撈魚”背后的真諦。哈佛期間,何正國利用T7噬菌體,發(fā)現(xiàn)了病毒的單鏈DNA結(jié)合蛋白C-末端小肽對其DNA解旋酶、聚合酶、引發(fā)酶等多個復(fù)制關(guān)鍵酶的功能有重要調(diào)控,在著名雜志JBC發(fā)表研究2篇,研究結(jié)果被《自然》雜志引用。
2004年,博士后工作完成,何正國選擇回國。他說,“國外干得再好也是給別人打工?;氐阶鎳鴳驯?,才能實(shí)現(xiàn)我的價(jià)值?!庇袊鈾C(jī)構(gòu)發(fā)出邀請,他拒絕了。家人是他最大的眷戀,“不想一大家子在外面跑了?!彼f,“出國是為了更好地回來。”
拓荒蛋白質(zhì)組學(xué)平臺2005年9月,何正國回校,和眾多研究生一起組建全新蛋白質(zhì)組學(xué)平臺,科研啟動經(jīng)費(fèi)50萬。
此時(shí),隨著人類基因組學(xué)推進(jìn),傳統(tǒng)對單個蛋白質(zhì)進(jìn)行研究的方式無法滿足科學(xué)發(fā)展,以細(xì)胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)存在及其活動方式為研究對象的蛋白質(zhì)組學(xué)研究成為生命科學(xué)領(lǐng)域熱點(diǎn),我校還是一片空白。學(xué)校的思路是,何正國牽頭負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)組學(xué)平臺建設(shè),以此推動微生物功能基因組研究及人獸共患病防治。
擔(dān)子可謂沉重:校黨委書記李忠云和生科院院長張啟發(fā)院士等對平臺寄以厚望。2006年開始學(xué)校先后投資600余萬元搭建這平臺,以前某些平臺建設(shè)失敗的陰影讓部分人懷疑蛋白質(zhì)組學(xué)平臺組建的意義。何正國感受到壓力?;貞涍@段日子他說:“更多壓力被校領(lǐng)導(dǎo)和張?jiān)菏窟^濾了,我有了相對寬容的沉潛的機(jī)會?!?br> 并不寬裕的啟動資金、擁擠的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)儀器從零開始購置……最大困擾是,何正國找不到任何技術(shù)儲備,找不到同樣方向的研究者組成團(tuán)隊(duì),他只有和自己的學(xué)生一起從頭摸索。平臺沒有其他老師和人員,何正國帶了一個碩士生,在周俊初教授支持下,有了兩個博士生。到2006年,又招了5個碩士生。這批學(xué)生成為何正國工作的生力軍。2006年,恰逢陳煥春院士研究有關(guān)人畜共患病“973”項(xiàng)目,在陳院士幫助下,何正國很快參與進(jìn)來,結(jié)核桿菌研究從這時(shí)啟動。
結(jié)核病是一種由結(jié)核分枝桿菌復(fù)合群人畜共患傳染病。在我國每年導(dǎo)致近15萬人死亡,十分缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的診斷試劑和藥物。70年代人類以為結(jié)核病已消滅,研究滯后,90年代結(jié)核病“死灰復(fù)燃”,人類措手不及。何正國深知結(jié)核分枝桿菌研究的緊迫,他和學(xué)生只能沉潛下去,從自己做起,從清晨第一縷晨曦到夜深人靜,沒有特殊情況,每天都泡在實(shí)驗(yàn)室。
時(shí)間一天一天過去,他們吃了不少苦,也吃了一些“啞巴虧”,近3年沒有拿得出手的成果,“引錯人”的流言蜚語出來了。事實(shí)上,結(jié)核分枝桿菌因其生長極其緩慢,傳染性強(qiáng),研究風(fēng)險(xiǎn)大,出成果速度慢,國際國內(nèi)年輕科學(xué)家不大愿意從事此類研究。何正國不畏懼研究風(fēng)險(xiǎn),用更勤奮的工作回應(yīng)質(zhì)疑。
2009年,何正國科研迎來“井噴”。2月18日,他指導(dǎo)的碩士生郭曼曼在著名學(xué)術(shù)雜志《基因組研究》發(fā)表論文,報(bào)告構(gòu)建了一個在常規(guī)條件下對結(jié)核分枝桿菌的功能基因進(jìn)行方便安全研究的遺傳操作平臺,尋找可能在結(jié)核病原潛伏感染及耐藥性突變產(chǎn)生中發(fā)揮關(guān)鍵作用的基因。另一研究生張璐在《美國科學(xué)院院刊》上發(fā)表論文,報(bào)告了古菌DNA復(fù)制起始蛋白和DNA聚合酶之間存在物理的和功能性的相互作用,并試圖闡明在古菌生命體中DNA復(fù)制起始和延伸兩個過程之間的分子偶聯(lián)機(jī)制。
對于平臺建設(shè),何正國主張責(zé)任制,誰創(chuàng)建,誰負(fù)責(zé),自己作為責(zé)任人,更要起帶頭作用,利用平臺出文章、出成果、出人才。他說到做到。2010年底何正國團(tuán)隊(duì)率先完成了結(jié)核桿菌的全局性蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)研究,成功發(fā)現(xiàn)了8000多對相互作用,成為目前針對這種能夠引起人類結(jié)核病的細(xì)菌采用實(shí)驗(yàn)方法繪制的最大的網(wǎng)絡(luò),去年該成果以博士生王毅和崔濤為第一作者發(fā)表在國際著名雜志《蛋白質(zhì)組學(xué)研究雜志》上。
2011年,諾貝爾醫(yī)學(xué)獎得主PaulNurse教授以第一作者在Cell雜志發(fā)表特邀評論,當(dāng)談到最近細(xì)菌的系統(tǒng)生物學(xué)研究取得了重要進(jìn)展時(shí),僅引用了我校何正國團(tuán)隊(duì)完成的結(jié)核分枝桿菌蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)研究工作作為典型代表。同年,他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并闡明了五種調(diào)控分枝桿菌耐藥性的新機(jī)制,鑒定了相關(guān)調(diào)控因子,大大豐富人們對結(jié)核分枝桿菌耐藥調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識,同時(shí)為耐藥型結(jié)核的防控提供了新思路。
從短板到強(qiáng)項(xiàng),何正國的團(tuán)隊(duì)利用蛋白質(zhì)組學(xué)平臺所創(chuàng)造的成績應(yīng)遠(yuǎn)超學(xué)校預(yù)期。如今,蛋白質(zhì)組學(xué)平臺組建運(yùn)行已7年。幾年過去,農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)步向前邁進(jìn),他的團(tuán)隊(duì)也在發(fā)展。同時(shí),何正國牽頭組建的微生物基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與藥物靶標(biāo)研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),先后成功入選湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體和全國農(nóng)業(yè)科研杰出人才團(tuán)隊(duì)。
何正國也在這片土地上成長。2009年,何正國被評聘為湖北省“楚天學(xué)者”特聘教授,主持了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目。 2010年,獲得國家杰出青年科學(xué)基金,并被評為“全國優(yōu)秀科技工作者”。2010年10月,開始兼任農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任?!拔蚁肱囵B(yǎng)超過我的學(xué)生”
從2006開始確定從事結(jié)核分枝桿菌的研究起,何正國就一直圍繞這個核心展開工作,力求“老樹長新枝”,在他看來,任何一個實(shí)驗(yàn)材料,都有太多的東西需要探索。只要有理念有思路,敢于創(chuàng)新,就能找到辦法,一樣能出成果。他形象地稱之為“清水撈魚”。
他把“撈魚”的理念時(shí)時(shí)灌輸給學(xué)生。“重要的不是教給你怎樣具體去研究,怎樣出成果,而是培養(yǎng)你的思維方式,訓(xùn)練你的能力,科學(xué)的內(nèi)涵就在創(chuàng)新。”授之以魚不如授之以漁,是他經(jīng)常說的一句話。在他看來,好的導(dǎo)師可以幫助學(xué)生明確科研的主要方向,確定最適合自己的研究方向。
不止是敢想,務(wù)實(shí)肯干是何正國的本色,他嚴(yán)格遵循著家到實(shí)驗(yàn)室的兩點(diǎn)一線,以至于給實(shí)驗(yàn)室送水的工人找他拿水票比找學(xué)生更為方便。對于學(xué)生來實(shí)驗(yàn)室,他稱之為“上班”,規(guī)定時(shí)間內(nèi)要有效率,“上班”時(shí)間實(shí)驗(yàn)室wifi設(shè)置為關(guān)閉。何正國作息規(guī)律,保持著午睡的習(xí)慣,一般不熬夜?!罢业竭m合自己的節(jié)奏很重要?!?br> 每周六上午實(shí)驗(yàn)室的例會,何正國都會趕回。2到3周每名學(xué)生須匯報(bào)一次實(shí)驗(yàn)進(jìn)展或遇到的困難,他則以簡潔的語言指出不足給出建議。他鼓勵學(xué)生大量涉獵文獻(xiàn),要求他們“一兩句話概括你看的每篇參考文獻(xiàn)的內(nèi)容”。
何正國十分注重研究中的整理與綜合。他又以魚為喻:“用魚竿一條一條釣,碰運(yùn)氣地找基因,還是用漁網(wǎng)網(wǎng),網(wǎng)出了許多基因再從中作選擇?要捕魚,得先織網(wǎng)?!?br> 來華農(nóng)的8年,這個孜孜不倦的、低調(diào)從容的“漁夫”踐行著篤定的科研理念、人才培養(yǎng)理念,培養(yǎng)出了一批非常優(yōu)秀的學(xué)生。如今在英國讀博士的郭曼曼有一句話成為了實(shí)驗(yàn)室的“金句”:“如果你沒成功,那是因?yàn)槟闶〉拇螖?shù)還不夠多?!?007年從沈陽農(nóng)大考入實(shí)驗(yàn)室的研究生楊敏,2012年碩博連讀畢業(yè),在《核酸研究》等國際知名雜志發(fā)表了多篇論文,并在實(shí)驗(yàn)室做博士后,今年,先后成功獲得國家自然科學(xué)基金和國家博士后基金一等資助。
實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生均以成績對何正國的愛與嚴(yán)厲給予了回報(bào)?;匕啾敬T博連讀學(xué)生張磊,在PNAS和《生物化學(xué)雜志》(2篇)等國雜志發(fā)表4篇第一作者論文,近期將完成博士論文答辯,最近獲國家獎學(xué)金,目前準(zhǔn)備去瑞士一知名機(jī)構(gòu)接受博士后面試。崔濤,以第一作者在《蛋白質(zhì)組研究雜志》和《BMC基因組學(xué)》等雜志發(fā)表多篇論文,獲省大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競賽特等獎、全國競賽二等獎,去年畢業(yè)留校做博士后,今年獲國家自科基金和博士后基金一等資助。李偉輝、黃風(fēng)、劉慧聰?shù)榷及l(fā)表高水平論文并獲國家研究生獎學(xué)金,黃鳳作為優(yōu)秀青年教師留校,今年獲國家自然科學(xué)基金資助。
“他們博士畢業(yè)時(shí)的水平已經(jīng)達(dá)到我當(dāng)時(shí)博士后的水平,我培養(yǎng)的學(xué)生就快要超過我啦!”何正國由衷地高興。重振土壤微生物學(xué)的雄心何正國有個小夢想,組建“微生物PI俱樂部”。他說,也許“在不經(jīng)意間就能碰撞出新的火花”。在他看來,研究的氛圍很重要,每天上下班打個照面,幾分鐘頭腦風(fēng)暴一下,“不定一個很好的Ideal就冒出來了?!焙握龂f,國外經(jīng)常是很大一棟樓相通,大家見面機(jī)會多,交流也多,有時(shí)討論一下現(xiàn)在研究的大趨勢,有時(shí)說說各自研究的進(jìn)展。
對于重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的“主力”———土壤微生物,何正國念念不忘。他有一個大一點(diǎn)的夢想,重振土壤微生物學(xué)。他希望通過人才引進(jìn)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等手段把它再振興發(fā)展起來,使微生物研究與國家的產(chǎn)業(yè)體系更接近?!拔覀兊牡鬃雍芎?,應(yīng)該能行?!彼芸隙?。
何正國有危機(jī)感,為平臺尋求后續(xù)投入成了他近來一直的牽掛。2006年開始,學(xué)校投資600多萬搭建平臺,已近7年多。時(shí)間一長,機(jī)器出現(xiàn)老化,影響了科研進(jìn)程和數(shù)據(jù)采用,維修費(fèi)用昂貴,他說,好像給我一噸煤,這噸煤已釋放完光和熱,可能需要再添把原料。何正國表示,“現(xiàn)在我們有很多想法,給我們石頭,我們能把它變成金子。”
“雖然我已沒有當(dāng)初年輕,但只要有戰(zhàn)場、有兵、有炮彈,我還有信心和大家一起再向前沖。”何正國說。