匡廷云:揭開光能轉(zhuǎn)化之謎
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- 發(fā)布時(shí)間:2025-06-14 16:27
綜合報(bào)道/本刊主筆 陳邦祺
2024年6月,國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在京舉行,“真核生物光合膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能研究”項(xiàng)目榮獲2023年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。這只不過(guò)是匡廷云院士一生追“光”的一個(gè)注腳。
作為我國(guó)光合膜結(jié)構(gòu)與功能研究領(lǐng)域的開拓者,如今已90多歲高齡的匡廷云憑借一系列研究成果,為我國(guó)農(nóng)業(yè)、能源事業(yè)發(fā)展提供了基礎(chǔ)性、前瞻性理論和技術(shù)支持,助力我國(guó)光合作用研究走在了世界前列。
與“光”結(jié)緣
新中國(guó)成立前夕,將滿15歲的匡廷云讀到了一本名為《薩根的春天》的蘇聯(lián)小說(shuō)。書中講述的薩根村一個(gè)青年用硝石幫助全村莊稼獲得大豐收的故事,點(diǎn)燃了她對(duì)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)的研究志趣。
彼時(shí),正值北京大學(xué)農(nóng)學(xué)院、清華大學(xué)農(nóng)學(xué)院等合并為北京農(nóng)業(yè)大學(xué)之際,匡廷云便毫不猶豫地決定報(bào)考北京農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)系。
在北京農(nóng)業(yè)大學(xué)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,為匡廷云后來(lái)從事光合作用研究打下了良好基礎(chǔ)。
1958年,匡廷云被選派到蘇聯(lián)莫斯科大學(xué)生物土壤系深造。
“那個(gè)時(shí)候,不是絕大多數(shù)同學(xué)都有這個(gè)機(jī)會(huì)的,所以我非常珍惜,就覺(jué)得今后一定要交出滿意的答卷”,暗下決心的匡廷云在出國(guó)求學(xué)的4年時(shí)間里,埋頭苦學(xué),并收集了大量文獻(xiàn)資料。待到回國(guó)時(shí),這些資料竟裝滿了10多個(gè)木箱。這也成為我國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)領(lǐng)域的一筆寶貴財(cái)富。
學(xué)成歸來(lái)之后,匡廷云進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院植物研究所工作。“自己應(yīng)該從事哪方面的研究,對(duì)國(guó)家更有幫助?”匡廷云邊陷入沉思:“一個(gè)人的研究方向,當(dāng)然取決于你最早的興趣,但也要根據(jù)國(guó)家的需求來(lái)進(jìn)行調(diào)整。在植物研究所,根據(jù)需要,我就轉(zhuǎn)做了植物光合作用的研究。”
沐“光”而行
1986年,在參加第七屆國(guó)際光合作用大會(huì)時(shí),德國(guó)科學(xué)家公布的一項(xiàng)光合膜蛋白原子水平空間結(jié)構(gòu)的研究成果,讓匡廷云大為震撼?;貒?guó)后,她立即向時(shí)任中國(guó)科學(xué)院植物所所長(zhǎng)湯佩松匯報(bào):光合膜蛋白研究十分重要,未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)必然極為激烈。
“既然這么重要,我們中國(guó)也要做”,湯佩松當(dāng)即決定進(jìn)行學(xué)科交叉,由中國(guó)科學(xué)院植物所從生化入手、生物物理所從結(jié)構(gòu)入手,開展光合膜蛋白結(jié)構(gòu)與功能的研究。
彼時(shí),盡管科學(xué)界迫切希望得到更高分辨率的晶體結(jié)構(gòu),中國(guó)科學(xué)家卻沒(méi)有被寄予期望。
即便如此,匡廷云和研究團(tuán)隊(duì)始終沒(méi)有放棄,默默地進(jìn)行探索與突破。終于在2004年,她和研究團(tuán)隊(duì)成功完成了分辨率為2.72埃的菠菜主要捕光復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)解析。這個(gè)由鑲嵌在光合膜中近三萬(wàn)個(gè)原子形成的正二十面體對(duì)稱特征的空心球體結(jié)構(gòu)圖登上了《自然》雜志的封面,驚艷了全世界。
“這是中國(guó)的結(jié)晶、中國(guó)的結(jié)構(gòu)”,匡廷云不無(wú)自豪地介紹,此后,我們?cè)趪?guó)際上連續(xù)突破了一個(gè)又一個(gè)光合膜超大分子復(fù)合物的空間結(jié)構(gòu)。
2019年,第十屆國(guó)際光合作用及氫能研究可持續(xù)發(fā)展大會(huì)授予85歲的匡廷云“杰出成就獎(jiǎng)”;同年,亞洲-大洋洲光生物學(xué)會(huì)授予她“杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”;2020年中國(guó)植物生理和植物分子生物學(xué)會(huì)授予她“終身貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”,表彰她在光合作用領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)。
如今,匡廷云依然退而不休、活躍在科研一線。她說(shuō):“我一輩子都在研究光合作用。其實(shí),這是我對(duì)自己專業(yè)的一種執(zhí)著、一種熱愛(ài)、一種激情。” 編輯/車玉龍
