中国科学院微生物研究所

“他们离开北京时，还春寒料峭；他们凯旋而归时，已鸟语花香。”4月20日，位于北京三里河的中国科学院机关大楼，一场特别的视频会议，让参会者无不动容。中科院党组副书记、副院长侯建国发出了上述感慨。视频这头，是中科院院长、党组书记白春礼等中科院领导；视频那头，则是刚刚从武汉抗疫一线返回北京的科研攻关团队。在过去的几十天里，他们不顾个人安危，逆行出征，为新冠肺炎疫情防控工作作出了科研工作者特有的贡献。“实验室就是我们的阵地”“自疫情暴发以来，我们所就一直在开展科研攻关。”中科院微生物研究所研究员王军说，“可我总感觉，武汉作为疫情中心，可能很多临床上亟须解决的问题是我们还不清楚的，我们需要到现场去真正了解武汉的实际需求。”因此，在听说中科院要与金银潭医院共建实验室的消息后，王军毫不犹豫地报了名。武汉是新冠肺炎疫情防控的最前沿，除中科院在汉研究所外，从1月份起，中科院陆续组织多个研究所的几十名科研人员奔赴武汉，开展科研攻关工作，中科院机关也专门派出工作人员赴一线进行组织协调。抵达武汉后，科研团队针对临床救治的实际需求，围绕“综合诊断”“临床救治”“愈后评价”“心理援助”以及“溯源追踪”等5个方面开展了大量卓有成效的工作，得到了中央指导组、地方政府、临床一线医生及患者的充分认可和肯定。“实验室就是我们的阵地，科研成果就是抗击疫情的武器。”中科院干细胞与再生医学创新研究院执行院长、中国科学院大学存济医学院常务副院长胡宝洋说。作为国家在抗击疫情中设立的应急攻关项目负责人，胡宝洋带领团队与时间赛跑，依托研发优势，研发了新型细胞药物。3月1日起，他们急赴武汉，开展重症与危重症的救治工作。在接下来的46天，他们奔波于武汉13家医院，进行了逾 650人次筛选，严格按照药物临床试验规范和标准开展工作，目前已完成I期临床试验，正在针对两个适应证开展II期新药临床试验。胡宝洋深知，在局面复杂多变的疫情一线开展科研攻关，研究和救治的矛盾必须要解决。他们通过备案临床研究、药物临床试验、同情用药等方式，在金银潭医院先后通过了五项伦理审查，在坚守科学性的同时，实现了临床救治。在武汉，科研团队取得了一系列重要发现。例如，王军等人发现，曾被认为症状较轻的儿童病例需要重点关注。儿童的症状轻但却有感染性，可能是疫情防控的难点；一些免疫学上的特征也意味着血清学追踪需要更多深入的研究。“中科院的团队全面支撑了金银潭医院的临床救治工作，临床和科研的结合，患者和社会是最大的受益者，我们愿意与中科院一起把国家的传染病防控事业做好。”临别前，金银潭医院院长张定宇给出了这样的评价。而在最后的欢送仪式上，中科院干细胞团队成员被授予金银潭医院“荣誉职工”称号。到疫区，说说“心理话”在这支特殊的队伍里，有人与病魔斗，还有人与“心魔”斗。中科院心理研究所是此次新冠肺炎疫情暴发后第一支逆行武汉的心理学专业队伍，在3月7日到达武汉后，他们迅速开展了一线心理服务和科研攻关。团队配合国家卫健委、民政部等部委在武汉的工作组起草疫情心理疏导的文件；协助武汉市委政法委、湖北省妇联、湖北省总工会等研讨制定各类人群心理疏导的工作方案，在武汉金银潭医院和武汉优抚医院建设试点，探索突发公共卫生事件医疗系统应急心理服务模式，还在武汉市武昌区洪山坊社区、东亭社区建设试点，探索基层社会治理中的应急心理服务模式。“在调研和科研的同时，我们还为一线提供直接心理服务及危机干预。”中科院心理所副所长陈雪峰介绍，他们先后为4个康复隔离点指导开展心理疏导，为有突发事件的小区进行心理疏导，为安徽省援鄂医疗队提供心理学专业支持，对2万多名森林消防指战员开展线上心理培训……在陈雪峰等人返京后，中科院心理所又陆续派出了多名队员进行“接力”，分为4个小队为患者、康复者、医护人员以及病亡者家属等提供心理疏导工作。“在武汉的日日夜夜、点点滴滴都是人生中最难忘的一段经历。”中科院前沿科学与教育局生命科学处处长沈毅感慨。3月4日，他与同事奔赴武汉，负责组建中科院在武汉的协调办公室，亲眼见证了中科院整建制的科研攻关团队是如何发挥多学科交叉的优势，判断提出多个系统解决方案，最终通过科技创新，支撑了整个疫情防控工作的。据不完全统计，除上述工作外，中科院赴汉的科研攻关任务还包括中国科学技术大学派出的医疗团队及托珠单抗治疗方案，广州生物医药与健康研究院派出科研团队积极协助医院开展新冠患者的科研和医疗救治工作，苏州生物医学工程技术研究所新冠病毒核酸快速检测装备，国家生物信息中心的人工智能辅助影像诊断系统，昆明动物研究所派员援助建立新冠病毒猕猴动物模型，上海药物研究所派出科学家赴武汉推动新冠肺炎治疗药物临床试验，深圳先进技术研究院、微电子研究所开发的非接触式生命体征监护系统，软件研究所参与建设的方舱监测系统，化学研究所研发的防雾剂，空天信息创新研究院研发的多参数肺健康监测系统，计算机网络信息中心提供的网络和算力等等，都在武汉前线得到了应用。“中科院方案”走向世界让沈毅深有感触的，还有武汉地标建筑上的电子标语。“最早的标语是‘武汉加油’‘武汉必胜’，后来医疗队撤离时标语是‘致敬最美逆行者，感谢你为武汉拼过命’。到我们返京前一天，我看到这个标语已经变成了‘世界加油’。科技的进步，让我们面对疫情更加从容，也更加自信。”的确如此，中国正在为全球抗疫做出的重要贡献，在科技界也得到了充分体现。例如，中国科大提出的免疫治疗方案获得了国际医疗同行的关注和认可，已在多个国家使用，并列入了美国麻省总医院的新冠肺炎诊疗方案。同时，在国务院联防联控机制和红十字会的统一部署下，中科院也积极开展国际医疗援助。中国科大第一附属医院已分别于3月14日和3月25日，派出两批专家加入国家相关专家团队赴国外参与医疗援助。同时，中科院专家还与印度、巴基斯坦、波兰、瑞士、德国、英国、俄罗斯7国70余家医院开展视频交流，介绍中国的成功经验，分享救治体会。此外，中科院牵头发起的“一带一路”国际科学组织联盟，成为支撑全球共同抗击疫情的重要平台。中科院还建立了新冠信息数据库，向全世界及时分享病毒基因组序列和疫情防控信息，为科研攻关提供了高质量的基础数据。“这段经历，让我们感受到人生之暂，也感悟到生命之重。在新冠疫情全球暴发的情况下，抗疫之路仍任重道远。”正如胡宝洋所说，在短暂的休整后，他们还将继续上路，以科学之名，重返这个看不见硝烟的战场。来源：中国科学报

广大科技人员要牢固树立创新科技、服务国家、造福人民的思想，把科技成果应用在实现国家现代化的伟大事业中，把人生理想融入为实现中华民族伟大复兴的中国梦的奋斗中。——习近平科技创新要在‘顶天立地’上下功夫。所谓‘顶天’，就是要推动原始创新，研发高精尖技术；‘立地’，就是面向‘大众创业、万众创新’，有利于科技成果转化为现实生产力。——李克强01:03一2012年的冬天，对于青海省贵南县贵南草业牛羊繁育场的牧民金大泉来说并不好过，不知为何，他总感觉这个冬天格外漫长而寒冷。他的800多只羊，虽然每天也能吃一些自己贮存的草料，但是仍然掉膘严重，平均每只羊已经掉膘了将近30%，秋天里一只六十多公斤的羊，过一个寒冬，只剩下四十多公斤了。金大泉焦急地等待着春天的到来，只有到那时，水草重新肥美起来，他的羊儿才能重新膘肥体壮。示意图（图片来源于中科院微生物所）示意图（图片来源于中科院微生物所）愁苦中的大泉并不知道，他的情况在地方科技部门的帮助下，来年就会有转变，他也并不知道，早在2010年，青海省科技厅解源厅长就找到了中国科学院微生物研究所，希望科学家充分发挥微生物学研究方面的优势，促进当地畜牧业发展。到青海调研，微生物所的科学家们发现，多数牧民都是夏天打回草后自然堆放晾干，但是自然晾干的草料会严重丢失营养，还会产生大量霉变。图片来源：中科院微生物所有的牧民则是将收割后的青草打碎后直接丢进窖里自然发酵，这种青贮技术依靠的是草料表面附着的少量的乳酸菌进行简单发酵，然而由于青贮过程中杂菌多，自然附着的乳酸菌又多为异型，发酵能力弱，无法快速主导发酵进程和减少营养物质损失，导致青贮发酵品质较差，家畜不愿采食。这样一来，牛羊掉膘就自然而然，牧民的经济损失就在所难免。挽救牛羊的肉膘，挽救牧民的损失，迫在眉睫。很快，微生物所“青贮复合菌剂”研发团队正式成立：做乳酸菌的钟瑾研究员，做工业微生物的陶勇研究员、菌种保藏中心主任周宇光研究员等，都是这个团队的中坚力量。其中，钟瑾研究员是唯一的女科学家，她的专业方向是乳酸菌分子遗传及资源利用。2010年即将迎来春天的那个寒冬里，关注乳酸菌代谢产物防腐保鲜研究的钟瑾研究员，将目光从实验室投向了茫茫草原，从此踏上了漫漫“长征路”。钟瑾研究员在评估牧草发酵情况（图片来源：中科院微生物所）二我国现代微生物学的开拓者之一、著名工业微生物学家方心芳先生，是中科院微生物所的建所先驱之一，他生前常说一句话——“人民的需求就是我们的方向”。方心芳院士（图片来源：中科院微生物所）在微生物所应用微生物领域多年来发展壮大的过程中，这一理念贯穿始终，如火炬高擎，成为这里科研工作者的精神遵循和思想指南。2005年，中国科学院微生物研究所的科研成果“乳链菌肽（NisinZ）的研究与开发”获得国家科技进步二等奖。本项目的应用在世界上首先实现了乳链菌肽Z的工业化生产，其技术经济指标处于国内外领先水平。它结束了我国食品防腐剂行业单纯依靠化学合成防腐剂的历史，对调整我国食品防腐剂产业结构，推动我国食品添加剂行业科学技术进步，促进我国现代食品工业的发展，提高人民健康水平具有重要作用。右一为还连栋研究员（图片来源：中科院微生物所）乳链菌肽获奖证书（图片来源：中科院微生物所）该奖项的主要获奖人是还连栋研究员，而钟瑾研究员，自2003年从北京大学博士毕业入所后，就成了继续深入及拓展乳链菌肽研究的主力军。2012年，还连栋研究员因病去世。钟瑾研究员接过他手中的火炬，沿着他来时的方向，沿着方心芳院士手指的“人民的方向”，继续前进。一代又一代微生物所人，前赴后继，矢志不渝。2010年开始，钟瑾研究员逐步将大量的时间，都投入了青贮饲料中高效青贮菌剂的研发工作。更重要的是，几年后这项工作纳入了国家扶贫计划。在国家倡导科研事业面向国民经济主战场、造福社稷苍生的当前，钟瑾的科技扶贫工作更是无形中切中了时代主旋律和社会诉求。钟瑾研究员在实验室（图片来源：中科院微生物所）如何跳出农牧区“夏壮秋肥冬瘦春死”的怪圈，如何用毕生所学响应国家提出的构建新型生态草畜产业理念，科学家们脱下实验服，换上了工装，走出了实验室，走进了荒原戈壁，走到了高原深山，走到了牛羊中间。千山万水，万水千山，支撑他们的，是科技扶贫的决心和勇气。仅仅2015年和2016年两年时间，钟瑾往来北京和内蒙古库伦旗二十多次。内蒙古自治区通辽市南部库伦旗，是中国科学院定点与对口帮扶的国家级贫困旗县。畜牧业是库伦旗传统经济支柱之一，但一直受到草畜矛盾的制约。青贮和黄贮在库伦旗都有很大需求，主要用来养牛。不过需求基本分布在北部沙区，南部丘陵区需求非常低，黄贮的主要原料玉米秸秆大部分废弃不用，最后多数都被焚烧了。库伦旗的青贮状况代表了我国草牧业中青贮的基本状况，尤其在青贮菌剂方面——缺少具自主知识产权菌剂产品、菌剂质量良莠不齐、没有相关标准、菌剂成本偏高、缺少针对性。科研团队刚到库伦的时候，到了农户家，仅对青贮饲料“一看一闻一摸”，就能知道当地的青贮加工技术非常落后，基本处于非常原始及随意的状态。窖池是在田间地头随意挖掘的地坑，很多一打开都能闻到臭味或霉味，里面的青贮料发黑、发霉现象非常普遍。人闻了都皱眉头，何况是牛羊这些随心随性的动物们。不爱吃是很容易理解的。中科院微生物所科研团队研发的新型青贮饲料，牛羊是爱吃的，原因是里面加入了一个灵魂——高效的微生物菌剂。图片来源：中科院微生物所这种微生物菌剂能够快速消耗氧气，缩短有氧呼吸时间，迅速降低pH，抑制有害微生物的繁殖，利于饲料长期保存；能够减少营养物质的损失，适口性好；能够改善动物肠内微生物环境。总之，它可以全面改善青贮品质，并提高动物生产性能。窖贮过程（图片来源：中科院微生物所）加入微生物菌剂的裹包饲料打开之后，会有清甜的微酸香及果香味，不用吆喝，牛羊闻到了就会奔跑过来吃。而且这些微生物进入牛羊的瘤胃及肠道，还会改善它们的胃肠道环境，使牛羊更健康，肉质更美。微生物所“青贮复合菌剂”研发团队有一位科学家从来不吃羊肉，现在每次扶贫去到内蒙，也会吃一点羊肉。他说，吃新型菌剂饲料长大的羊，肉没有那么膻。示意图（图片来源于网络）三2020年，钟瑾做青贮饲料，已经十个年头了。钟瑾团队在高效青贮菌剂及优质青贮加工上的技术储备，直接面向库伦旗畜牧支柱产业的技术需求，解决了牧区脱贫路上面临的实际重大问题，是中国科学院技术精准扶贫工作的优秀案例。采用高效复合菌剂效果明显（图片来源：中科院微生物所）经过实地检测，采用高效复合菌剂制备获得的优质青贮饲料，可显著提升饲草品质，提高牲畜的生产性能。全株玉米的饲喂比对结果表明，仅通过使用菌剂青贮，就可使肉羊增重提高11.8%，饲料转化率提高13.4%；肉羊的屠宰率和肉骨比显著提高，每头羊仅增重就可增加经济效益63元，每头奶牛每天增加经济效益达3.28元。钟瑾研究员实地指导农户（图片来源：中科院微生物所）多个牧场的实证试验表明，使用菌剂加工的青贮苜蓿替代进口苜蓿干草饲喂奶牛后，可进一步使每头奶牛每天降本增效达10元以上。高效菌剂在青贮饲料加工中的应用有力促进了养殖业的提质增效。科技带来的收益是实实在在的，科学家贡献的力量也是实实在在的。近五年来，微生物所青贮团队仅在库伦旗就培训贫困户并示范加工各类青贮4.023万吨，精准推广青贮加工技术92户，当地受益群众利用该项技术每年每户可以直接增加1200元至1500元，2到3年就可实现稳定脱贫。经过团队和多方努力，库伦旗的建档立卡贫困户人口已由2015年底的5633户14021人，减少至2019年的69户179人。同样的，他们还去了贵州六盘水市水城县、还去了广西西林，特色科技，精准扶贫。能有效帮助贫困地区脱贫的技术，往往也是我国在相关领域产业升级和发展所需的核心关键技术。钟瑾研究员在广西山区扶贫（图片来源：中科院微生物所）在研发青贮菌剂过程中，科研团队发现了我国农作物秸秆这一资源在使用和后期加工中存在的问题。据统计，我国年产秸秆5.7亿吨，其中大约70%的秸秆作为生活能源或者就地燃料、还田，仅28%左右被加工为饲料，饲用比例小。燃烧秸秆既造成资源浪费，又严重环境污染。秸秆中较多的木质素和纤维素及较少的有益微生物，是造成秸秆饲用效果差、营养价值低的主要难题。钟瑾研究员在取样（图片来源：中科院微生物所）钟瑾研究员向时任汪洋副总理汇报科研成果（图片来源：中科院微生物所）钟瑾团队以问题为导向，聚焦研发了高效微生物菌剂，变废为宝，既降解了秸秆中的纤维素，又提高了饲用秸秆的消化率和品质，还有利于饲用秸秆的长期保存，有效解决了秸秆利用问题。同时，钟瑾团队还陆续开展了畜禽饲料替抗益生菌、食品加工益生微生物等研究工作，切实解决扶贫实践中存在的一系列难题。微生物所“青贮复合菌剂”研发团队走遍了内蒙、河北、河南、山西、山东、天津、云南、广西等二十多个省及自治区，把高效青贮菌剂带到祖国的大江南北。他们不仅送去技术，还对基层科技工作者和牧民进行培训，编写技术流程及规范并在扶贫地区免费分发。科研团队也注重以点上的核心技术带动扶贫地区面上的整体产业升级，为帮扶地区培育持续增收的内生动力。示意图（图片来源于网络）他们的目标是，以青贮技术带动草产业，促进草牧业高质量发展。让奔跑在草原上的牛羊都膘肥体壮，让幸福的笑容在牧民们的脸上荡漾，让千家万户的餐桌上，牛羊肉变得更加日常。当你在火锅店有滋有味涮羊肉的时候，当你举着香喷喷的牛骨大快朵颐的时候，当你围着烤全羊合家团聚的时候，请不要忘了这些科学家，也许他们此时正在某个草原或山区，用毕生所学，尽最大可能，让我们的生活更美好。四2019年11月20日，贵州六盘水市水城县正式脱贫公示。水城县综合贫困发生率、漏评率、错退率、群众认可度均达到国家贫困县脱贫摘帽标准。科技精准扶贫，帮助贫困县成功摘帽，是科学家最激动和最有成就感的时刻，然而他们的步伐却未曾停歇。2020年5月10日，钟瑾研究员再次调整了今年赴西北草原的科研计划，疫情趋稳的当下，她准备近期启程，去看看她的牛羊，去看看那片她熟悉的土地。2020年是我国全面建成小康社会目标实现之年,是脱贫攻坚收官之年。5月11日，习总书记踏上三晋大地，提出了要求，更提出了希望。初夏时节，中华大地山峦叠翠，欣欣向荣，阳光正好，大浪奔腾。微生物研究所科研大楼（图片来源：中科院微生物所）微生物研究所科研大楼（图片来源：中科院微生物所）微生物，绝大部分是我们肉眼看不见的，但是微生物研究的价值，确是极其恢宏、无法估量的。看不见的微生物，可以创造看得见的前沿顶尖科技，铸就看得见的经济效益，也可以联结看得见的人民的幸福和安康。科研许国，产业报国，是微生物所建所方针；微生物、高科技、大产业，是微生物所科研愿景；创新为民、科技报国，是全体微生物所人毫不动摇的坚定诺言。瞄准国际前沿科学研究叫做顶天，服务社会人民实际需求叫做立地。头顶云天，脚踏大地，是微生物所科学家们执着的追求。国家的安全，科技的创新，经济的发展，环境的保护，人民的健康，汇成一道永不熄灭的华彩荣光，指引着微生物所前进的方向。九万里风鹏正举。微生物所的科学家们，用他们不屈不挠的斗志和扎扎实实的成果，实现着对祖国和人民的庄严承诺。参考资料：我国自主研发青贮饲料专用复合微生物菌剂（《经济日报》2018年3月27日）《钟瑾：让青贮“清香”飘散在广阔天地》（《中国科学报》2019-03-08 第1版 要闻)

中国科学院微生物研究所（http://www.im.cas.cn）是隶属于中国科学院的科研事业单位，目前已成为具有雄厚基础、强大实力和广泛影响的综合性微生物学研究机构。微生物所微生物资源前期开发国家重点实验室向华研究组主要从事极端微生物遗传代谢与合成生物学、CRISPR-Cas分子机制及基因组编辑等研究（详见http://www.im.ac.cn/sklmr/index.php/team/index/18）。目前主持和承担有国家自然科学基金委重大研究计划项目、科技部国家重点研发计划项目、中科院先导专项课题等多项重大或重点项目。现因工作需要，拟招聘博士后3-4名。一、岗位名称：博士后3-4名二、研究方向1、微生物新型抗病毒系统解析和基因组编辑技术开发；2、嗜（耐）盐微生物基因组工程与合成生物学（1-2名）；3、盐湖微生物组及新型极端微生物资源开发。三、任职条件1、年龄35周岁(含)以下，具有微生物学、生化与分子生物学、合成生物学、遗传学、或细胞生物学等相关专业的博士学位；2、对于研究方向（1），需熟练掌握分子生物学、生物化学等相关实验技能，具有蛋白-核酸互作、动物细胞培养、基因编辑等研究经历者优先；研究方向（2），需熟练掌握微生物生化与分子生物学等相关实验技能，具有合成生物学、代谢工程或发酵工程研究经验者优先；研究方向（3），需熟练掌握微生物学分离培养和分子生物学等相关实验技能，具有微生物系统进化、生物信息分析等研究经验者优先；3、在本专业国际主流期刊以第一作者至少发表过1篇研究论文；4、能够独立开展科研工作，具有较强的中英文写作与交流能力；5、热爱科研工作，诚实可信，具有较强的责任心；6、具有较强的团队协作和进取创新精神；7、身体健康。四、岗位待遇工资及福利待遇（20-30万/年）按中国科学院微生物研究所和国家有关规定执行。五、应聘方式

04:58为接续传承老一辈科学家精神，大力弘扬新时代科学家精神，树立优良作风学风，中国科学院组织开展2020年中国科学院年度人物和年度团队评选活动，集中展示新时代中国科学院涌现出的先进典型，发挥身边人身边事的示范带动作用，增强国家战略科技力量的责任感使命感，引导全院职工把爱国之情、报国之志融入建设世界科技强国的伟大事业之中。2020年中国科学院年度人物和年度团队名单一、年度创新人物陆朝阳 中国科学技术大学周欣 精密测量科学与技术创新研究院二、年度先锋人物刘烨瑶 声学研究所阿布力米提·伊力 新疆理化技术研究所三、年度感动人物钟瑾（女） 微生物研究所郝捷（女） 动物研究所四、年度团队中科院北斗导航卫星研制团队 微小卫星创新研究院武汉国家生物安全实验室 武汉病毒研究所2020年中国科学院年度创新人物陆朝阳 中国科学技术大学教授从英国剑桥大学获得博士学位后，陆朝阳几乎是立刻动身回国，投身于发展与国家信息安全密切相关的量子信息技术。作为学术带头人，他不断开拓量子光学前沿和刷新光量子信息技术的高度，实现了单光子多自由度和高维度的量子隐形传态，为复杂量子系统的完整态传输和高效量子网络奠定了科学基础；解决了单光子源和纠缠光子源的品质和效率等瓶颈问题，在光量子计算和多光子纠缠方面处于国际引领地位。近年来，陆朝阳的这些原创性的系统工作赢得了学术界的高度评价，研究成果3次入选美国光学学会评选的“国际光学重要进展”，5次入选我国两院院士评选的年度“中国科技十大进展新闻”，量子隐形传态相关工作作为中国本土成果首次雄居英国物理学会的“国际物理学年度十大突破”之榜首。近5年来，陆朝阳本人先后被《自然》杂志评为“中国科学之星”，获得欧洲物理学会菲涅尔奖、中科院青年科学家奖、美国科学促进会克利夫兰奖、中国物理学会黄昆半导体物理奖等多个奖项；还获得了美国光学学会阿道夫隆奖章、美国物理学会兰道尔—本内特“量子计算奖”，这两个奖项都是首次颁发给中国科学家。在教学和人才建设方面，《自然》杂志子刊曾专门报道陆朝阳教育的成功案例。截至目前，他已经培养了15名博士，多名学生获得全国青少年创新奖、求是奖、中科院院长特别奖等。教学科研之余，陆朝阳还担任多个社会职务，多次担任各科普论坛的主持和嘉宾，作关于量子物理和量子技术的科普报告80余次，并受到广泛好评。周欣 中科院精密测量科学与技术创新研究院研究员针对肺部影像检测方法的技术盲点，周欣带领团队历经十年科研攻关，研制出拥有自主知识产权的世界上增强倍数最高的人体肺部气体磁共振成像仪（MRI），成功“点亮”人体肺部盲区。团队突破了肺部气体MRI信号低、不能实时成像、临床只能对质子（1H）成像等系列技术难题，创新研制了永磁极化系统核心部件，使气体磁共振信号增强8.6万倍，使我国首次实现了高分辨率肺部气体MRI从无到有的跨越；利用自适应欠采样、压缩感知、深度学习等技术，提升速率达5帧/秒，比国际医疗同类设备快1倍，实现世界上最快的高分辨人体肺部气体动态采样，成功实现自由呼吸下的实时成像；自主研发的自动升降频多核射频装置实现了多元素成像，并能配备至目前临床MRI，该成果2020年被国家自然科学基金委医学部列为“需求牵引，突破瓶颈”的唯一典型案例。面对汹涌而来的新冠肺炎疫情，周欣主动请缨，带领团队奔赴武汉金银潭医院、同济医院抗疫一线，利用该装备在全球首次开展新冠肺炎患者的肺通气和气血交换功能的精准、可视化评估，对1000余人次的新冠肺炎患者肺部微结构和功能进行了全面评估，为一线医护人员治疗评估和预后评价新冠肺炎患者提供了全新的数据支撑，为打赢疫情防控阻击战提供了科技支撑。周欣学风严谨、为人谦逊、创新争先，近年来获得国内外发明专利授权60余项，在《科学》杂志子刊等国际学术期刊上发表论文100余篇，获“全国创新争先奖”“全国十大科技创新人物”“科学探索奖”以及中科院“青年科学家奖”等荣誉。2020年中国科学院年度先锋人物刘烨瑶 中科院声学研究所高级工程师刘烨瑶长期从事我国系列载人潜水器研制工作，负责声学系统设计，实现潜水器通信、定位、探测等功能。“蛟龙”号立项之初，国际相关资料对国内封锁，面对巨大技术挑战，刚刚毕业的刘烨瑶勇挑重担，承担“蛟龙”号声学系统硬件设计工作，实现了文字、数据、语音、图像等信息传输，2013年获得中科院杰出科技成就奖。“深海勇士”号具有国产化、高可靠性、高可维性以及低运营成本等特点，国产化率达到95%。刘烨瑶负责“深海勇士”号重要核心系统——声学系统硬件设计以及母船声学系统改造工作，设计的船载水声通信系统有效解决了吊放方式干扰母船航行的难题，性能指标处于国际领先水平，被验收专家组评价为表现“超出预期”。刘烨瑶目前担任“奋斗者”号副总建造师、主任设计师、潜航员，该潜水器是我国自主研制的全海深载人潜水器，具备在马里亚纳海沟作业的能力。刘烨瑶负责完成声学系统设计和试验工作，实现了“奋斗者”号声学系统的100%国产化。海试中，“奋斗者”号的声学系统工作稳定可靠，实现万米深度下远距离多制式双向高速数字水声通信，处于国际领先水平；高精度水下导航定位实现马里亚纳海沟“大海捞针”，完成连续、自主、精确、可靠的水下导航定位；通过多种多部声呐实现潜水器超视距观测、精细测量和海底微地形地貌精细测绘。“保证工作一定没有差错，自己的岗位一定让别人放心”早已成为他的工作准则。刘烨瑶说，很多前辈给像自己一样的青年人打下了基础，有了这些基础，团队才能做出载人深潜的成就，这是非常幸运和难得的，所以必须担负责任、尽力做好。阿布力米提·伊力中科院新疆理化技术研究所研究员阿布力米提·伊力是土生土长的新疆人，他扎根新疆，心怀建设家乡的信念，致力于新疆传统民族药研究，并通过发展特色产业带领基层村民踏上脱贫致富路。2019年，阿布力米提·伊力主动要求担任新疆和田地区墨玉县加汗巴格乡深度贫困村巴格齐村第一书记。他利用自身科技优势，引进100余万元药材种植项目，从20余种药材品种中筛选出3~4种药材进行推广种植，使巴格齐村玫瑰种植面积达300多亩。那段时间，他白天落实项目进展，晚上组织村民讲解中药种植要点，有时候晚上只睡很短时间，只为让老百姓快速掌握种植技术。因地域遥远，未经处理的新鲜药材既受季节限制，又增加了运输和变质的风险。为解决瓶颈问题，他因地制宜提出“规范化收集、储存和粗加工车间”计划，将欧斯玛等原料药材进行浓缩、冷冻处理，让贫困户多途径增收。他还在村里推广“园村互动、园区示范、村民参与、科技扶贫”的发展新模式，在巴格齐村形成了稳定脱贫、稳定增收的长效机制，成为墨玉县科技扶贫示范样板。科技项目不仅让百姓增收致富，还彻底改变了村民对科技成果的刻板印象，科技的正能量有力推动先进文化入脑入心。驻村期间，他帮助村民销售农副产品近5000公斤，促成巴格齐村与中科院上海光学精密机械研究所开展党支部共建活动，捐助15万元用于村委会和幼儿园基础设施建设。2019年度，巴格齐村获得“和田地区脱贫攻坚工作先进集体”荣誉称号。阿布力米提·伊力以实际行动落实科技人员把论文写在大地上、把技术推广到农户中，一颗初心正如他的誓言——“我生在天山脚下，更有责任和义务建设脚下的这片土地”。2020年中国科学院年度感动人物钟瑾 中科院微生物研究所研究员我国北方牧区牲畜越冬饲料短缺问题十分突出，每年造成直接经济损失达上百亿元。青贮加工技术是拓宽粗饲料来源的重要方式，但我国在这一领域面临加工技术落后、营养损失严重、贮存期短、易霉变等关键瓶颈问题。对此，钟瑾团队经过持续攻关，建立高通量筛选方法，从数千株不同来源乳酸菌中分离筛选出生长快、产酸高、产菌素、耐极温、抗逆强、有助降解纤维素、有效抑制二次发酵的优良青贮菌株，并研发形成具有自主知识产权、针对性强、成本低的高效青贮菌剂。团队采用窖贮、裹包、混合青贮等加工方式，实现了饲草及秸秆等的高效利用，并建立相应生产技术体系。国家级贫困旗县库伦是中科院在内蒙古的定点与对口帮扶旗县，草畜矛盾严重制约了当地畜牧业发展。钟瑾在扶贫工作中瞄准青贮菌剂关键技术，每年多次赴库伦各乡镇扶贫点现场示范讲解，指导当地贫困户、企业、畜牧相关管理及技术人员规范掌握青贮制作流程；充分发挥精准扶贫示范带动效应，确保技术入户、逐户脱贫，实现技术扩散和辐射，形成户、村、乡、县层层带动示范网络；通过与当地政府、养殖场等合作，提供技术支撑服务，培训人员千余人。5年来，团队通过示范推广惠及农牧户1012户，其中建档立卡贫困户116户，受益群众利用该技术每年每户可直接增加收入1200~1500元。以库伦精准科技扶贫成果为基础，钟瑾团队进一步向扶贫任务重、脱贫难度大的省份开展技术输出。团队在贵州六盘水、广西西林等贫困地区的精准扶贫实践中，研发及推广有效脱贫的技术，为帮扶地区培育持续增收的内生动力。郝捷 中科院动物研究所国家干细胞资源库执行主任新冠疫情暴发后，郝捷第一时间加入抗疫科技攻关小组并担任项目执行负责人。2020年3月1日，她临危受命，作为首批赴武汉成员在一线开展前期工作。在武汉期间，郝捷和同事们与时间赛跑，她因高强度连续工作发生3次休克性反应，但仍坚守在一线。在武汉的47天里，郝捷和团队成员在完成既定目标外调研走访了13家医院，平均每天工作18个小时以上，多次进入隔离区并提出肺纤维化导致呼吸困难的治疗新方案。郝捷和团队自主研发的CAStem细胞注射液获得具有自主知识产权的I/II期新药临床试验批件，这是利用临床级人胚干细胞制备的一类免疫和基质调控细胞，可用于治疗新冠肺炎导致的重症及危重症呼吸窘迫综合征和肺纤维化，也是世界上首个治疗新冠肺炎的干细胞药物。疫情期间，该药物先后在北京、哈尔滨、武汉地区被用于救治74名重症和危重症患者，患者全部顺利出院。目前，CAStem细胞注射液已入选国家治疗新冠肺炎“三药三方案”。抱着“早一天出成果就能挽救更多生命”的信念，郝捷艰苦攻关17年，带领年轻科研团队研发出治疗40余种疾病的10余种干细胞药物，专注推进干细胞资源科技共享和国家干细胞库标准化建设；建立国内首个临床级干细胞库，获批国家级资源库，成为首家通过中国合格评定国家认可委员会认可的生物样本库。2020年，郝捷获得抗击新冠肺炎疫情全国三八红旗手、中科院优秀共产党员等荣誉称号。47天的一线战“疫”和17年的科研坚守让郝捷深刻认识到，科学家的实验台就是阵地，科学技术是治病救人最有力的武器。2020年中国科学院年度团队中科院微小卫星创新研究院北斗导航卫星研制团队2019年11月中科院北斗导航卫星研制团队在西昌卫星发射中心合照。2003年，在中科院知识创新工程支持下，中科院微小卫星创新研究院开始卫星导航关键技术预研工作。2007年，卫星创新院参与北斗全球系统论证。2009年，以相里斌、林宝军、沈学民为核心的中科院北斗导航卫星研制团队完成组建。十年砥砺前行，十年集智攻关，实现了中科院在北斗导航领域的跨越发展。他们坚持创新、攻坚克难，突破了50余项关键技术：突破了导航星座Ka相控阵星间链路技术，解决了北斗从区域向全球拓展实施的最大瓶颈；突破了时频“无缝”切换技术，解决了系统运行连续性难题，并为实现全球系统信号的高连续性奠定了基础；突破了以龙芯、高效固放为代表的核心器部件相关技术，扭转了中国航天关键器部件受制于人的局面。他们开放融合、团结协作，按照“小核心、大外围”的发展思路，汇聚中科院内10余支创新力量，联合国内30多家优势单位，在独具特色的“功能链”设计理念的指导下，打造了紧密耦合、高效协同的中科院导航卫星创新团队。他们万众一心、众志成城，用“特别能吃苦、特别能战斗、特别能奉献、特别能攻关”的航天精神，克服了千难万险。2011年至2016年间，完成了新一代北斗导航卫星首发星和第五颗新一代北斗导航卫星的研制和发射，拉开了北斗全球系统建设的序幕。2016年至2019年间，超高密度完成了5组共计10颗北斗三号MEO卫星的研制和发射，创造了中国航天史乃至世界卫星导航领域高密度发射的新纪录。他们追求卓越、锐意进取，不断突破在轨赋能、星间测距与通信、更高精度的星载原子钟技术等一系列关键技术，不断优化核心指标。经国际组织评估，URE（用户测距误差）等核心指标优于GPS，为北斗比肩世界一流作出了突出贡献。2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂举行。独立自主、开放兼容的北斗卫星导航系统从此走向全球，惠泽人类。中科院武汉病毒研究所武汉国家生物安全实验室 2020年4月8日武汉解封之日，中科院武汉病毒研究所郑店P3实验室也迎来战疫百天，科研攻关人员留影。中科院武汉病毒研究所武汉国家生物安全实验室于2018年8月正式投入运行，是我国第一个通过认证、唯一可开展“人间传染四级病原”研究的P4实验室。新冠肺炎疫情暴发伊始，武汉国家生物安全实验室迅速反应，以战时状态投入科技攻关，短时间内在病毒鉴定、药物筛选、灭活疫苗研发、应急检测等方面取得突破性进展。实验室最早创立分子及血清学检测方法，2020年1月10日对武汉市金银潭医院、武汉市肺科医院所有病例进行病原学排查；2020年1月12日，与中国疾病预防控制中心、中国医学科学院一道，率先向世界卫生组织提交基因组序列，实现全球共享；率先分离得到毒株并完成资源保藏，可依法依规提供给有关机构，为新冠病毒的科学研究、疫苗开发、生物医药筛选等提供重要资源支撑；与军事医学科学院、中科院上海药物研究所等团队合作，首批筛选出多种在细胞水平有效的药物，其中磷酸氯喹、法匹拉韦纳入国家或军队的诊疗方案；与国药中生集团合作研制全球首个新冠灭活疫苗，实验室主要完成灭活疫苗毒株选定，种子库建立、灭活疫苗的“细胞工厂”规模化制备及利用动物模型评价疫苗免疫原性和保护效果等工作。二期临床试验揭盲显示受试者抗体阳转率100%，并在国际上率先开展Ⅲ期临床研究。在疫情最紧急时刻，完成武汉及黄冈1.1万余份临床样本检测，并在“武汉大会战”中完成9.4万份样本检测，对武汉十天集中核酸检测排查发现的全部300名无症状感染者做病毒培养，结果均为阴性，为巩固“武汉保卫战”成果提供了重要科技支撑。疫情期间，武汉国家生物安全实验室团队连续奋战，主动放弃春节假期，克服重重困难，夜以继日，全力以赴。疫情期间开展实验活动781次，其中深夜及凌晨实验活动171次，累计实验活动时长3080小时，零事故、零感染，确保安全、高效运行，在新冠疫情防控科技攻关及国家生物安全领域发挥了不可替代的作用。

氮杂环化合物是由碳原子和氮原子共同组成环状骨架结构的一类化合物，常见于核苷、氨基酸、维生素、生物碱等天然产物中。氮杂环也是药物学家在进行分子设计时最常使用的一类药效基团，对于改善药物选择性、利用度、溶解性具有重要作用。据FDA批准的药物数据统计，60%的小分子药物中含有至少一个氮杂环结构单元。然而，目前氮杂环化合物的合成主要依靠传统化工的工艺流程，往往需要使用有毒溶剂、高污染的反应试剂或催化剂，因此开发高效、温和的氮杂环化合物绿色合成途径既有良好的经济价值也兼具重要的社会效益。相较于化学合成，微生物合成在环保与可持续性发展方面具备天然的优势，但由于大多数氮杂环化合物缺乏天然的代谢合成途径，同时具有较高的细胞毒性，高效的氮杂环微生物从头合成（de novo biosynthesis）尚未见报导。近年来，随着合成生物学与微生物组学快速发展、交汇融合，合成微生物组成为了微生物领域新的研究热点。合成微生物组的设计集中在代谢层面与物种层面，运用合成生物学原理构建代谢途径，将复杂的代谢合成途径分割成独立的功能性模块并整合到不同的菌株中，通过多个菌株的分工与合作实现特定的功能。与传统的单菌株相比，合成微生物组具有降低菌株代谢负担与遗传改造难度、提供多样的元件表达平台、实现"即插即用"的模块替换等优势，在生物合成平台化合物、复杂大分子以及生物燃料等方面具有广阔的应用前景，也为实现非天然功能性化合物的生物合成带来了曙光。有鉴于此，中国科学院微生物研究所吴边团队依托于实验室长期的微生物催化碳-氮成键反应研究基础，利用逆向生物合成分析，通过理性分子结构切割与官能团转化，设计出一条直接从基础生物原料葡萄糖到芳香类氮杂环化合物的新型人工合成途径。为避免中间产物累积造成的细胞毒性和产物抑制效应，以及多个催化体系之间辅酶平衡系统的互相干扰等因素，研究团队将该合成途径所涉及的十余个生物元件分布到不同的工程菌株中，构筑出包括合成砌块供应、碳氮成环以及侧链功能化三个模块的微生物组体系，经过系统性的工艺优化，成功以顺次一锅发酵的方式，首次实现了芳香氮杂环化合物的高效从头生物合成。该工作是利用合成微生物组制备高附加值非天然化学品领域的率先突破，为合成生物学与微生物组学在非天然化学品生物制造领域的融合应用提供了新的方法和思路。图:人工合成微生物组实现非天然氮杂环类医药中间体的生物从头合成相关成果发表在国际综合学术期刊Advanced Science上，微生物研究所博士生丰婧，高级工程师李瑞峰与博士生张莎莎为论文共同第一作者，吴边研究员为通讯作者。陈义华研究员与陶勇研究员为该工作的完成提供了重要的指导与帮助。原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202001188

为增进大学生对生命科学前沿的了解，拓宽科学视野，培养实践能力，开启创新思维，推动生命科学领域的人才培养，为大学生提供置身中国科学院高水平生命科学研究的机会，中国科学院微生物研究所2020年举办“戴芳澜”大学生暑期夏令营及推免生、直博生双选会。一、招收对象和招生规模面向全国各高校生命科学领域品学兼优的，按照学生目前的平均绩点及专业排名预计能够在2020年9月取得所在院系推免指标的大学三年级学生。我所录取的夏令营营员必须参加推免生及直博生面试。二、时间安排拟定于7月中旬举行（具体时间另行通知）。三、夏令营及推免生、直博生招生方向及导师信息四、活动内容本次夏令营活动拟包括特邀报告、专题讲座、特色参观以及其他学术文化交流等。受疫情影响，具体形式待定。五、报名与录取1.夏令营自即日起至2020年7月3日接收报名。邮件报名及网上报名均需要在7月3日之前完成，逾期不予处理。2.报名流程（以下三步骤缺一不可）（1）发送邮件报名（必须发给以下两个邮箱才算报名成功）在7月3日之前将本通知附件1“申请表”和附件2“汇总表”填写完毕，发送至我所招生邮箱enroll@im.ac.cn，邮件主题和申请表、汇总表名称均为“2020夏令营 - 申报导师姓名 - 本科学校 - 本人姓名”；同时，将申请表和汇总表务必同时发送到所申请的导师1和导师2的邮箱中。请注意：发送邮件所需要的“申请表”必须是本通知附件1的word申请表，“汇总表”必须是本通知附件2的excel汇总表；发送的“申请表”必须是word版本，“汇总表”必须是excel格式，不接受其他文件格式。（2）网上报名报名网址：http://zxsq.ucas.ac.cn/（此网址为中国科学院大学夏令营网上申报系统）请务必按照上述网址要求进行注册、网上报名并确保提交，再次说明，7月3日报名截止。再次说明，发邮件和网上报名二者缺一不可，缺少其中任何一项，视为报名无效！一旦营员报名材料有作弊行为，将取消拟录取资格！3. 录取（1）由于我所夏令营是按照导师报名及录取，每位老师的录取名额各不相同。研究所将根据学生申请情况，对接收导师进行调整。（2）录取结果以网上公布及短信通知两种方式并行（预计7月10日左右公布）。请注意提供有效的手机号码。六、联系方式 联系人：010-64806191、010-64807592 通讯地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中科院微生物所研究生部　邮政编码：100101 报名邮箱：enroll@im.ac.cn网址：www.im.cas.cn附件1和附件2下载地址：https://mp.weixin.qq.com/s/SIWshn295WRezmKQkZKpdg

杜文斌，博士、研究员，博士生导师。2007年于浙江大学化学系微分析系统研究所，获博士学位。2007-2011年于美国芝加哥大学化学系及动态生物物理研究所从事博士后研究工作。2011年回国，任中国人民大学化学系特聘研究员。2013年11月加入中国科学院微生物研究所。主要从事微流控芯片技术及新型分析微生物技术与应用研究。导言1：生命，因为有个性，所以才精彩。我们做生命科学研究，若能用心体察不同生命体的个性，则是对生命最崇高最专业的敬畏，是最职业最艺术的科研体验。细菌虽小，“五脏”俱全，每一个细菌都是独立的生命体，它们都有自己的“个性”。这“个性”就是它们独立的基因组、转录组、蛋白组和代谢组赋予它们的独一无二的phenotype。虽然，微生物学家早就注意到单细胞研究在微生物研究领域的重要性，但是，受传统实验室平台和技术的限制，微生物学研究长期以考察微生物群体共性为手段，难以对细菌进行“个性化”的研究。如何深入菌群内部，精细地考察细菌个体，进而实现对菌群组织结构的深度剖析，对目标菌株的高通量甄别和筛选，已然成为限制微生物学研究迈向自动化的技术瓶颈。而我们访问的杜文斌研究员，正专注于开发合适的“芯片实验室”（Lab On aChip)，在微纳尺度的实验平台上实现对细菌的高通量和个性化的深入研究。导言2：斌，形同“彬”，意为文质兼备。孔子《论语·雍也》：“质胜文则野，文胜质则史，文质彬彬，然后君子。” 为人，温雅朴实，表里如一，可称君子。治学，博彩众长，合而为一，方为大家。我们本期专访的杜文斌研究员即是这么一位谦谦君子，不仅人如其名，而且艺如其名。化学专业出身的他，如今却做起了生物学研究，化学和生物兼备，“玩”得游刃有余。其研究思路新颖独到，炫彩夺目，让我们眼前一亮。在浙之滨，为学无际杜老师出生在浙江省温州市永嘉县，这里自古文风鼎盛，人们从来就不缺乏革新精神。1998年，杜老师进入以“求是创新”为校训的浙江大大学化学系学习。经过这四年学习，杜老师为自己的化学知识体系打下了坚实的基础。2002年，杜老师开始师从本系的方肇伦院士(1934—2007)和方群教授攻读分析化学博士学位，进行微流控芯片分析系统方向的研究，自此开启了其科研旅程。虽然离开浙江大学多年，但回忆起自己的学旅生涯，杜老师最难以忘怀的仍是在西子湖畔求学时的光景，尤其是受到专业的系统化训练的研究生岁月。聊到对研究生阶段的印象，杜老师首先想到的是方肇伦院士和方群教授两位导师对自己科研习惯的培养。整个实验室采用透明的玻璃橱窗连贯一体，大伙儿彼此可见，科研的积极性互相感染。导师不会天天催促学生，但会定期询问课题进展，身体力行早到晚退，这带给学生适当的紧迫感，使之养成科研上的自觉性。对于需要极大精力和激情投入的科研创新活动而言，自觉无疑是入行者必需练成基本素质。两位导师就是这般潜移默化地引导着杜老师走上道。杜老师坦言，研究生期间，实验室的科研实力并非一流，但很专注。实验室当时冷静地选择尝试一个比较冷门的方向——微流控芯片的连续试样引入。微流控芯片的制作复杂、成本较高，芯片如仅能一次性使用成本较高。通常，实验室会对芯片进行复杂的清洗步骤以回收和重复使用。这无疑限制了芯片方法的推广和使用。于是，实验室着眼于开发微流控芯片的连续试样引入技术，使单一芯片通道能够连续分析批量样品。博士期间，杜老师主要围绕实验室这一研究方向开展系统的研究工作。从微流控芯片的制作到试样引入，再到试样测试，直到数据分析。数年的系统训练，不仅让杜老师练就了扎实的微流控芯片技术，也最终实现了通过集成低成本取样探针的方法，实现芯片连续试样引入，建立了高通量连续流动注射分析和顺序注射分析系统。相关研究成果也发表在分析化学领域的权威杂志《Analytical Chemistry》上。有人说，人是环境的产物。研究生期间的实验室里自由、开放、多学科交融的学术氛围，对杜老师的成长促进作用极大。在实验室大的研究框架内，学生有了自己的想法，可以自由地去尝试。当有了好的初步结果，导师会帮助一起分析、探讨，再帮着学生提出更多更深层次的问题，帮助学生制定周详的研究方案。实验室不仅在平台方面为学生提供了比较宽阔的发挥空间，内部人员间开放的学术交流习惯，也为新人提供了快速成长所需的营养。杜老师忆起自己刚进实验室做本科毕业设计时的情形：导师刚回国不久，师兄又很快毕业，自己不得不独当一面。当时需要使用LabVIEW软件控制设备，就自己看教程自学。实验室虽小，但是从芯片的加工、刻蚀等物理制作工艺到色谱分析等化学分析平台一应俱全。术业有专攻，对交叉学科里自己不懂得可以放心去讨教，不会的实验也可以大胆地去尝试。在这里，海空凭鱼跃，天高任鸟飞，杜老师尽情的吸收着各个学科领域的知识营养。在浙水之滨这所“东方剑桥”校园里熏陶了多年，杜老师收获的不仅有良好的科研习惯，还有扎实的实验技术和学识功底，更有如江南水般灵动、开阔的科研思路。这几年的科研初体验，也让杜老师体会到了学问没有边际，学科交叉性的学术思维从此萌芽。有文有质，不吝于宗科学技术发展至今，多学科交叉融合已然成为一种潮流。杜老师在芝加哥大学做博士后研究工作时，学校化学、生物学、物理学的多学科交叉氛围浓厚。杜老师所在实验也不例外。这期间，杜老师通过合作首次尝试了微流控芯片在微生物研究中的应用，其多项研究成果发表在《Lab On a Chip》、《Analytical Chemistry》和化学领域顶级杂志《Journal of the American Chemical Society》上。归国后，杜老师结合自身的化学技术优势，选择利用微流控芯片技术探索微生物研究中鲜有人触及的领域，这正是杜老师注重学科交叉优势而做出的选择。芯片技术总是极具魅力的，因为它意味着检测技术的高通量、高精度、高灵敏度和自动化。对于学生物学出身的科研人员来说，它是复杂、深奥的，但聊起实验室做的各种微流控芯片技术，杜老师如数家珍，津津有味。在他看来，微流控芯片不过就是微纳尺度的实验室，它为研究对象——细胞或者生物大分子提供了独立的实验空间。它可以做些高通量，甚至做些针对具体研究对象的“私人订制”式的个性化研究。譬如，液滴微流控芯片，可以用于高通量的单细胞分离、培养、鉴定甚至其DNA提取。不仅如此，这种芯片还适用于蛋白质结晶和数字定量PCR（Digital PCR）。相比流式细胞仪，液滴微流控芯片可在不改变周围环境的情况下实现单细胞的原位分离，保留了细胞的原始生理状态。分离到的每个细胞都被独立排列到芯片上，可供各种平行测试。这种分离手段结合合适的检测技术，如激光诱导荧光检测、化学发光检测或者阵列PCR技术，便可实现对细胞活体、代谢物或者其DNA、RNA进行检测。而微液滴中单细胞的生长速率也比在常规实验室条件下更快，慢生菌和快生菌在各自的液滴内生长，互补干扰，被鉴定到细胞更容易繁殖和纯化。目前，杜老师实验室正在积极开发一种介电电泳技术，该技术可以特异性地捕获待检测血液试样中的所有细菌和真菌，但不会捕获红细胞。基于该捕获技术的液滴微流控芯片，可以与阵列PCR筛查技术结合，也可以被整合到其它相应的检测系统，进而组装成高灵敏度、高通量的环境和临床微生物检测系统。除了高灵敏度和高通量特性，微纳尺寸的实验环境中，细菌往往呈现出宏观实验环境下没有的特质。比如，微环境中的营养物质和群体感应信号分子的丰度可能更高，细菌更易对环境变化产生应答行为。基于连续层流间营养物质的静态扩散特性，微流控芯片可对每个细菌的趋化能力进行定量研究，并按趋化能力的差异分别收集和分离。利用微流体模拟粘附在石油运输管道内壁Biofilm内部的涡流，可以直观地对Biofilm内部细菌生长、运动进行考察。此外，对单细胞间相互作用的形态观察，也是微流控芯片的拿手好戏。这些十分新颖的研究思路，却是杜老师实验室每天正开展实验工作。不仅研究细胞，杜老师课题组也尝试着开发毛细管等电聚焦和二维电泳分析系统，利用芯片分析技术检测限低的特征，进行超微量的蛋白组分析，以期解决现有蛋白组分析技术难以检测低丰度蛋白的尴尬。不囿于学科专业之别，充分交叉融合，博采众长；不设门户派宗之限，深度交流合作，优势互补。这既是杜老师做学科交叉领域研究的经验，也是其组建学科交叉性实验室的心得。实验室建设工作中，杜老师极其重视实验室人员合理搭配和培养。把不同学科背景，不同知识结构的人员放到其最适合的研究工作中，发扬其优势。加强训练学生检索、学习文献的能力和实验动手能力，通过文献学习和熟能生巧的训练，渐次提高学生的跨学科研究能力。杜老师注意到，国外学生的独立科研能力较强，所以，特别重视培养学生的主观能动性。导师总是喜欢能够长期潜心科研的学生，但即使学生今后不从事科研工作，杜老师也会用心培养学生的科研能力。在他看来，经过科研训练得到的思维和解决问题的能力对日后工作是大有脾益的。提升自身科研实力的同时，杜老师也积极与其它单位开展各类交流与合作。加入微生物研究所之后，杜老师课题组很快与我所的陈义华研究员、傅钰研究员、黄力研究员、刘双江研究员、马旅雁研究员等多位老师的课题组展开实质性合作。除了所内课题组，杜老师的合作单位还包括中国人民大学、天津工业生物技术研究所、中科院半导体研究所等科研机构，甚至包括一些技术公司。生物技术产业在我国尚为朝阳产业，立身化学和生物学交叉领域，杜老师对国内生物技术产业的发展看得更透彻，也更乐观。在他看来，随着国内在生物相关的交叉学科领域研究不断取得突破，技术的进步将极大推进生物学的长足发展，并终会使整个产业的变得炙热。无曰遂真，开物前民2011年回国工作，2012年入选中组部和中科院某人才计划。除了两项人才引进计划相应的科研项目，杜老师还主持着一项国家自然科学基金青年项目，一项中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室课题；参与国家自然科学基金重点项目一项；并承担国际海域资源调查与开发“十二五”项目下的子课题。然而，采访中杜老师总是表现的十分谦逊。虽然有了不短的交叉学科研究经历，但谈及非自身专业的问题时，杜老师总是谦卑表示自己懂得太少。即使谈到微流控芯片，杜老师也是很谨慎的遣词用字，一再强调自己了解的可能不详尽、不确切。杜老师谦逊和煦的交流风格，反映出的不仅仅是其严谨的治学态度，更有源于其母校“求是”精神的人文烙印——无曰遂真。博士后研究工作的经历，让杜老师深深体会到国内在微流控芯片技术领域与国际水平的差距。提及Agilent、Fluidigm、Bio-Rad等公司以及哈佛大学、斯坦福大学等单位的先进的技术产品，杜老师充满着羡慕，但更多的是言语间流露出的自强不息。因此，对自己的实验室，杜老师不赞成以文章为唯一导向的做法。这个导向可以基于社会发展的技术需求，也可以立足于实验室自身的技术优势，或者是为了求解的某一科学问题。杜老师有个比较美好的愿景：实验室内这些创新的实验技术终有一两项会具体化为某种产品，为我国社会的发展注入新的生产力。开物前民，学以致用，是受自浙江大学研究时代的治学理念，如今，杜老师将其施行到自己的实验室。利用自己的多学科交叉思维和技术优势，引领学科发展潮流，服务国家科技发展，这便是这位刚过而立之年的青年科学家的社会担当。（作者：微生物所研究生会。采访时间：2014年。）

原载《复旦人》来自62级化学系的方荣祥主攻的领域是“植物病毒学和植物生物技术”，2003年他当选为中科院院士。年近七十的方荣祥身体有恙，行动不似年轻人那般自如。然而与笔者间隙谈天，他所展露出的科学家的思维和行事方式却十分典型：头脑清楚，逻辑严密，话语简洁利落，他的复旦情缘与人生故事便是在这样的“白描”中逐渐清晰起来。忆青春岁月入学后的方荣祥被分在化学系一班，住在八号楼，“我们的情况比较特殊，我和三班的两个同学住在一起，这很符合现在‘interclass’的理念”，他语气轻松地回忆起当年的宿舍生活，但瞬间又凝重起来，“其中三班一个同学因肝癌早早过世了”，惋惜之情溢于言表。谈到当年的学习方式和氛围，他表示那时“不像现在搞分数教育、搞排名，大家一起上课、一起讨论，气氛融洽，学的东西也比较扎实”。至于一年“四清”、两年“文革”带来的影响，方荣祥认为那是“迫不得已的政治形势”，而自己和许多同学之所以在遭受如此巨大的影响之后还能继续从事科研工作并做出一定的成绩，他认为“三年的基础教育太重要”。复旦学习的前三个年头不仅为方荣祥在化学这一门学科上打下了坚实的基础，数学、物理、英语这些基础课程同样使他受益匪浅。方荣祥回忆，“老师特别认真，水平特别高”。那时，化学系的外语由复旦外语系的老师亲自授课，用的也是外语系自编的教材。而那个外语老师第一次上课的情景至今还令他难以忘怀，“他穿着过时的衣服，裤子是‘大绑腿’，看起来一点也不洋化”。与外表形成鲜明反差的是，第一次来上课，他一言不发，先在黑板上画出整幅英国地图，准确和逼真程度让全班同学目瞪口呆。方荣祥感慨，“那是有真本事的！”现在的方荣祥看上去非常平和，他打趣年轻的自己有“一颗喜欢热闹的心”，当年的他是复旦民乐队的一员，拉二胡。每每有演出，“我们就在1号楼的医务室里排练”。毕业之后，系里办同学会，百忙之中的方荣祥宁做“空中飞人”也要脱身前往。“每次回到上海，总要看看家人，看看学校，特别是化学楼。”母校半个世纪以来的点滴变化他都看在眼里、记在心里。“我们那个时候，国定路到了晚上根本没有人，静悄悄的”，而去五角场吃一碗八分钱的阳春面或是小馄饨，就是穷学生们难得的美味享受了。今天的五角场，早已成为城市副中心，复旦校园内的变化同样在新世纪以后天翻地覆。然而看起来，方荣祥有点小小的不满，“太繁华也太乱，那时候更像校园，现在却像闹市区了”。想了想，方荣祥又补充道，“学校的生活是很值得回忆的，那时没有太多的物质引诱”。谈科研人生谈及自己的成就，方荣祥就轻描淡写，“那是因为我是占了很大便宜，单位几十年未变，工作比较稳定，受到的干扰少”。在离开复旦的近五十年里，和工作单位一样未变的，还有方荣祥做科研的恒心和毅力。1968年10月，甫一毕业的方荣祥被分配到中国科学院微生物研究所。旁人看来，这似乎是一次转行，然而方荣祥认认为，“化学与生物有天然联系”。如果说学校里的实验课还算“小打小闹”，方荣祥便是从这里走上了独立科研的道路。1979年，改革开放的政策拉动了国家和民族命运的转轮。这一年，他迎来了人生第一次出国的机会。他在国家统一的英语考试和研究所的业务课选拔中脱颖而出，被派往比利时。到了欧洲，那里的物质生活、工作和科研条件，都与刚从动乱中回过神来的国内有着云泥之别，也给了初来乍到的方荣祥深深的震撼。后来的方荣祥越走越远，他去美国，到纽约——那里的研究所有国际上最领先的实验室。“现在，我们的研究所非常国际化，实验室有来自欧洲、日本、中国大陆、香港、台湾的同事，大家不分国籍，做实验都十分努力，做到十一二点，甚至熬一个通宵也不稀奇”，方荣祥自然也是其中的一员。回国之后，方荣祥开始长居北京，也有了自己的实验室。从那时起至今，他的研究方向都围绕着转基因植物，这是一个在国内相当前沿的课题：“前沿”一方面意味着无限前景和可能性，另一方面却也暗示了经验的匮乏和源源不断的争议。方荣祥说，“研究植物病毒和转基因作物，烟草是基本的模式，它同时又是经济作物，但是对人类健康却伤害很大”，出于伦理道德方面的考虑，他便把同样的原理用在番茄和辣椒上。方荣祥在这一领域的研究多次取得重大突破，获奖无数。他觉得成绩很大一部分归功于在纽约研究所时打下的基础，又说，“感谢复旦的教育，复旦的教育是严谨的，它教会我执着，多年只做一件事”。1998年，方荣祥的学生罗宗礼获得院长特别奖现在的方荣祥还坚持带研究生，亲自参与实验室的事，更多的时候便交给这些年轻人。作为整个实验室的总舵手，他负责制定实验方向、总结实验结果和申请科研经费。方荣祥院士获得何梁何利奖（左一为方荣祥院士）在学生广场的活动结束之后，校友们移步大学路的餐馆，觥筹交错之中继续畅谈人生。而午餐结束之后，方荣祥就要率先离开了，他必须尽快飞回北京，毕竟实验室里的事情，一刻都不能耽搁。而这场短暂的相聚并不是一个句号，尽管人到暮年，依旧“夕阳无限”，带着不舍，带着憧憬和期盼，方荣祥和他的同学们将回归各自的生活和工作，也继续书写着各自的精彩。

原核生物通过一系列的防御系统来抵抗噬菌体等寄生生物的攻击。与真核生物的免疫系统类似，原核生物的防御系统也可以分为天然免疫系统和获得性免疫系统。天然免疫系统又包括限制性修饰（Restriction-Modification, R-M）系统、DNA干扰、毒素-抗毒素系统等，是非特异性的防御措施；而获得性免疫系统是高度特异性的防御手段，其典型代表为CRISPR-Cas系统。近年来，针对CRISPR-Cas系统的作用机制研究取得了一系列重要进展，这类系统的序列特异性核酸剪切活性能够对多种细胞和生物的基因组进行有效编辑，在基因工程和生物医学等多个领域显示出了巨大应用潜力。其中最受关注的是Cas9（type II）和Cas12a（type V）系统，二者都被设计和改造成高效精准的基因编辑工具，而Cas13a（type VI）系统也被开发成为高灵敏性的核酸检测系统。为了逃逸宿主的CRISPR-Cas免疫作用，噬菌体也进化出了多种anti-CRISPR（Acr）蛋白来抑制宿主菌体内CRISPR-Cas系统的功能。目前为止，研究人员已发现了一系列针对type I和type II CRISPR-Cas系统的Acr蛋白，并且其中多个Acr蛋白的抑制机理已被阐明，具有非常明显的特异性和多样性。2018年，Jennifer A. Doudna[1]和Joseph Bondy-Denomy[2]两个课题组分别利用不同的方法发现了三个靶向type V效应蛋白Cas12a的Acr蛋白（AcrVA1、AcrVA4、AcrVA5）并在哺乳动物细胞内显示出有效抑制活性。随后，Dong[3]等人发现AcrVA5通过对Cas12a进行乙酰化修饰来影响PAM基序的识别，从而抑制靶标双链DNA（dsDNA）的结合。同时，Knott[4]等人报道AcrVA1能够剪切与Cas12a结合的CRISPR RNA (crRNA)的spacer序列，从而阻断DNA靶标链与crRNA互补配对；并且他们通过生化实验证明了AcrVA4能够影响靶标DNA的结合，但其具体作用机理仍不清楚。此外，在这三个Acr蛋白中，AcrVA4具有最高的抑制效率，并且能同时抑制莫拉氏菌（Moraxella bovoculi, MbCas12a）和毛螺菌编码的Cas12a（Lachnospiraceae bacterium, LbCas12a）蛋白活性，而LbCas12a已被广泛应用于多种细胞的基因编辑。因此，揭示AcrVA4抑制Cas12a活性的分子机制对于开发有效的基因编辑调节工具具有重要意义。通过体外结合实验，研究人员发现AcrVA4能够与LbCas12a-crRNA二元复合物以及切割前后两种状态的LbCas12a-crRNA-dsDNA三元复合物结合，但是不能结合单纯的Cas12a蛋白，表明AcrVA4识别Cas12a的特定构象。随后，他们利用冷冻电镜单颗粒三维重构技术，解析了AcrVA4与LbCas12a-crRNA结合的原子分辨率的三维结构。结构显示AcrVA4以同源二聚体形式存在，并且与一个或两个LbCas12a-crRNA二元复合物进行结合。在两种形式的复合体中，AcrVA4通过类似的机制与Cas12a相互作用，表明两种结合模式具有相同的抑制作用（图1）。进一步结构分析表明，AcrVA4利用其C端结构域与LbCas12a的多个结构域发生相互作用并锁定其构象，从而阻止靶标DNA与crRNA的spacer序列进行互补配对，进而阻断DNA切割反应。有趣的是，当AcrVA4与切割前状态的LbCas12a-crRNA-dsDNA三元复合物（R-loop状态）相互作用时，能够将结合的dsDNA剥离下来，从而拯救被捕获的靶标DNA使其不被切割。此外，AcrVA4还能与切割后的LbCas12a-crRNA-dsDNA复合物结合并具有较高亲和力，这可能会干扰Cas12a被新的crRNA重置，阻断酶的循环利用过程（图2）。该项工作系统地研究了AcrVA4抑制CRISPR-Cas12a系统的分子机制。与其他已知Acr蛋白的单一抑制机制不同，AcrVA4能够在反应过程中的多个步骤影响Cas12a发挥活性。这些发现拓展了我们对于Acr蛋白作用机制的了解，为设计可调控的基因编辑系统提供了重要理论基础。相关成果已在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）杂志在线发表，题为“Structural insight into multistage inhibition of CRISPR-Cas12a by AcrVA4”。中国科学院微生物研究所助理研究员彭如超、中国科学院大学存济医学院博士生李志腾和中国科学技术大学博士生徐颖为论文共同第一作者；高福院士和施一研究员为论文共同通讯作者。此外，南方科技大学冷冻电镜中心主任王培毅教授和中国科学院微生物研究所齐建勋研究员等专家也提供了大力支持。该项目获得了中国科学院重点战略性先导科技专项（B类），国家科技重大专项，国家自然科学基金委优秀青年基金项目和青年科学基金项目，中国科学技术协会青年人才托举工程项目和中国科学院青年创新促进会等项目的经费支持。图1AcrVA4与LbCas12-crRNA结合的复合体三维结构图2AcrVA4抑制Cas12a活性的工作模型文章链接：https://www.pnas.org/content/early/2019/08/28/1909400116参考文献：1.Watters, K.E., et al., Systematic discovery of natural CRISPR-Cas12a inhibitors. Science, 2018. 362(6411): p. 236-239.2.Marino, N.D., et al., Discovery of widespread type I and type V CRISPR-Cas inhibitors. Science, 2018. 362(6411): p. 240-242.3.Dong, L.Y., et al., An anti-CRISPR protein disables type V Cas12a by acetylation. Nature Structural & Molecular Biology, 2019. 26(4): p. 308-314.4.Knott, G.J., et al., Broad-spectrum enzymatic inhibition of CRISPR-Cas12a. Nature Structural & Molecular Biology, 2019. 26(4): p. 315-321.注：封面图片为噬菌体，来源于中国科学院微生物研究所。