95后科研搭子用三年“拼了一把”

今年6月，四川农业大学（以下简称四川农大）一篇关于玉米质体小球氮响应机制的论文于《自然》发表。

成果背后的合作，始于两年前两个95后科研工作者的“拼一把”。

2024年6月，已在四川农大西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室任职一年的陈迪，向远在北京，正面临职业选择的高卢卢抛出了橄榄枝。

交谈中，陈迪分享了自己关于“质体小球参与玉米氮素响应”的猜想，并透露了已有的研究结果和完整的研究思路。她坦言，虽然还有证据需要进一步补充，但这这个构想在作物研究领域非常新颖。

“感不感兴趣，要不要来一起干？”陈迪问道。

“我能行吗？”高卢卢对于新的研究领域和方向，有点担心。

“我这边也有考核，大不了就一起走人。”陈迪表明态度。

“那就拼一把。”对方迅速回应。

从“零”开始

博士期间，陈迪的研究材料是拟南芥，到四川农大后转向了玉米，几乎是从零开始。

做拟南芥的人，倾向于从分子机制和细胞生物学的视角看问题，关心的是“这个蛋白在细胞里怎么工作”。而作物研究领域长期以来偏重遗传育种和农业应用，基因定位被视为更“接地气”的路径。

陈迪很快发现，这类工作往往耗时数年，有时还要靠运气。即便锁定了一段基因组区域，其中也可能涉及成百上千个基因，判断哪个真正发挥功能，需要极为繁琐的后续筛选。

入职后的第一个玉米生长季，陈迪带着研一学生围绕氮效率相关性状做了一轮基因定位。

期间，他们挖了几千棵玉米苗，从早到晚连轴转。试验田的土黏性很大，整株挖出来有二三十斤重，需要先用水枪把泥土冲干净才能称鲜重。遇上雨天，地里泥泞不堪，赶上大太阳，又热得人发昏。

洗净后，还得测量株高、穗位、果穗重量等大量农艺性状，完成后取样叶片送测基因组，再进行对比分析。可那一季下来，付出与回报严重不成正比。

“挺对不住学生的。”陈迪如今想起仍感愧疚。

此前博士阶段的研究，让她对细胞内部的空间组织非常熟悉。她深知，各种生理进程之所以能高效运转，离不开有膜细胞器与无膜微区的协同分工。她萌生了一个念头：或许从微观结构入手，会有新的发现。

于是，她设计了氮浓度梯度实验，观察到低氮条件下叶片明显发黄，呈现缺氮症状。她本意是想看一下氮对于叶绿体发育的影响，便取样并进行后期电镜拍摄。

图像显示，在不同氮浓度处理下，叶绿体内部一种黑色颗粒状结构随着氮浓度升高，这类颗粒的数量也在增加。

查阅文献后，陈迪确认这是质体小球，先前的研究多将其视为脂质代谢的结构单元。“大部分报道都是关于质体小球在胁迫条件下的响应，比如高光、干旱、高盐，但我们研究的是正常营养生长状态。”

为此，她判断，玉米中的质体小球在氮素响应方面可能存在功能空白。

经过一年的探索，这个工作已经积累了部分核心数据，她对于后续的课题发展和计划也了然于心，但确实需要一个专业的科研搭档来实现“高效冲刺”。因为手头多个课题在推进，还要协助课题组组长黄永财进行实验室建设、学生培养，实在分身乏术。

于是，她找到了主要从事种子萌发与光形态建成的研究的高卢卢。

这份邀请并非临时起意。两人相识于北京大学生命科学学院读博期间，对彼此的专业功底都心里有数。虽然陈迪早一年毕业去往四川，但两人一直保持着科研上的交流。

高卢卢的应允也非一时冲动。早在博士期间，她就听过陈迪在组会上的汇报，知道对方从不随便抛出想法，每个判断背后都有扎实的文献支撑和严谨的逻辑推演。这份信任，比任何承诺都可靠。

两人清楚，这是一场“冒险”：新的领域，新的研究模式，科研周期漫长，很可能无功而返。他们互相打气，尽量不去想最坏的结果。

2024年7月，高卢卢到达四川后，比正式入职时间还提前了三个月。

“很明显，她就是纯粹冲着这个课题来的，不是因为谈妥了什么待遇。”陈迪确定，这位搭档没有选错，“因为我们心里想得更多的，都是能做出一点东西，实现自己的抱负。”

陈迪更有了干劲：“不用一个人硬扛了，她不仅能理解我的思路，还能给出有效建议。”

没过多久，陈迪便在一次学术会议的间隙，用酒店便签纸一口气写下了文章的整体框架，并规划好每一张图表的内容。

最初的框架，到最终投稿几乎没有大的改动。

工作中的陈迪。受访者供图

暴雨前夕的临时起意

高卢卢入职时，正赶上了玉米田间最忙碌的时候，收样、挖苗、授粉、套袋......

地里工作刚告一段落，她便着手提取质体小球。从玉米叶片中提取没有现成方法可循，能参考的只有番茄、辣椒、拟南芥等物种的提取方案，但玉米叶片的质地、样品用量、离心转速等条件都不同，每一步都需要反复尝试调整。

提取成功后，还需借助蛋白质组学手段进行组分鉴定。所幸数据返回那天，两人发现除了前人文献已报道的组分外，还出现了一类与氮相关的因子。

不过提取纯化做不到百分之百，样品中难免夹杂污染蛋白，部分蛋白丰度也较低，需要进一步通过亚细胞定位来筛选验证。他们做了70余个候选蛋白的荧光亚细胞定位验证，最终锁定两个特异性定位于质体小球的关键蛋白酶——ZmNIR2和ZmGLN1。

后续研究表明，这两个酶在质体小球表面有序组装，形成一条高效的氮代谢流水线，能亚硝酸盐转化铵盐并进一步固定为谷氨酰胺，一种植物合成蛋白质所依赖的“黄金原料”。

这项研究不仅为玉米氮高效育种提供了全新的理论支撑，也为破解“少施肥不减产”的难题找到了突破口。

“依赖传统的基因组的QTL/GWAS定位方式需要长年累月进行定位，动辄数年才能锁定一个候选基因。我们同样定位优异基因，只是从空间蛋白质组层面进行定位。”陈迪希望这个思路能给同行提供一种新选择。

整个过程中，课题组组长黄永财提供了重要的保障。从组织专题讨论会、遗传材料的创制和繁育，到联系蛋白结构解析团队、统筹田间材料，都离不开他的调度。

从2025年3月开始，两人着手整理文稿。陈迪负责搭建整体框架、图表整理和文章撰写。高卢卢则负责实验优化、数据分析和内容打磨。

端午假期前，正值投稿关键期。一天下午，陈迪突然提议下地挖苗取样。时针已指向下午六点，她不打算再给授粉劳累了一天的学生增加负担，只叫上高卢卢两人前往。田里泥泞，两人打着赤脚，挖了60多株玉米苗。

全部植株运回附近农户家后，她们搭起黑布用闪光灯拍摄完整植株表型。随后又骑着三轮车，拉上玉米苗到沟渠清洗、称重、取叶片，全套流程走完已近夜里十一点。

筋疲力尽的两人去吃了顿烧烤，还不忘感叹“付出这么多辛苦，一定要把成果做扎实”。

没想到，取完样第二天开始连日阴雨，玉米地里积水，涝害严重，植株从底部开始发黄衰老，剩余的植株已无法用于表型拍摄。

“这简直是冥冥之中的幸运。”陈迪回忆，如果按照原定计划晚几天再去收，这批材料就报废了。玉米一年只种一季，错过就要再等一年，投稿周期也得跟着延后。

“有幸运的成分，但更多归功于陈迪的科研敏感度。”高卢卢说，“很多人都会有‘临时’的想法，但很少能立刻放下手头的事去执行。这份判断，源于她对文章框架和实验风险的全局把控。”

9月，文章正式投出，仅8天就进入送审环节，两人受到了极大鼓舞。

“毕竟这是我转型玉米研究后的第一篇成果，内心一直很忐忑，不知道学界能否接受我们这套区别于传统基因组定位的新方法。”陈迪坦言，8天送审，至少说明工作达到了期刊认可的水准。“无论最终结果如何，都值了。”

陈迪（左）和高卢卢（右）深夜拍玉米表型。受访者供图

搭档

说起那场暴雨前夕的临时采样，陈迪至今心有余悸，但更多的是感谢高卢卢的无条件信任。“我当时说下地取样，她没有犹豫，完全配合行动。”

这份默契与担当，贯穿了两人合作的始终。

陈迪性格直接，有什么想法都摆在明面上说，有导师曾评价她是唯一一个敢在组会上跟自己辩论的学生。“我承认自己有时候过于执拗、坚持自我，但对事不对人，看的是观点有没有足够的依据支撑。”

相比之下，高卢卢更沉稳细致，两人性格和科研技能上正好互补。虽有争执和磨合，但她们都认为，分歧反而是科研进步的契机。

《自然》审稿意见返回后，针对蛋白定位机制，陈迪坚持要做一套完整的验证，通过大量蛋白截断实验和荧光定位验证，分别解析了蛋白N端叶绿体转运肽和疏水功能区域，打通这两个关键氮同化酶进入叶绿体并最终锚定质体小球的完整靶向机制。

一开始，高卢卢不太理解，毕竟审稿人并没有提出这个问题。但陈迪判断，即便这次不问，后续也一定会有人追问，不如一次性做完。验证完成后，高卢卢也理解了其中的逻辑。

“底层追求一致，所有矛盾都能调和。”高卢卢说，“做科研，如果所有人想法都一样，反而是问题。”

两人的“统一战线”，把回复审稿意见这场硬仗打得漂亮。那段时间，高卢卢完成了上百次蛋白质凝胶电泳实验，陈迪拍摄了近千张激光共聚焦照片。她们分工推进，每天从早忙到深夜，定期同步实验进展。

最难的一道题来自一位资深审稿人，指出玉米的维管束鞘细胞与叶肉细胞均参与氮同化，而团队前期提取质体小球没有仔细区分两类细胞，实验设计上出现了疏漏。

陈迪专门检索了相关领域几十年来发表的全部文献，才完全理解该审稿人每个问题背后的逻辑，并制定了相应的实验方案和回复策略。

要补上这个漏洞，需摸索两类细胞的分离方法。高卢卢查阅文献发现有酶解法和机械搅拌法两种思路，酶处理可能破坏蛋白结构、影响叶绿体完整性，她最终选择了物理分离。

市面上搅拌机型号、刀片规格差异很大，她先后测试多款设备。发现刀片太锋利会打碎维管束鞘细胞，高卢卢尝试包裹缓冲材料，再搭配变压器调节转速，才精准控制到只裂解叶肉细胞、完整保留维管束鞘细胞。

叶肉细胞中质体小球提取全程必须在冰上操作，一天实验结束，摘下手套，高卢卢的手泡得发白浮肿。

“但做实验的时候，我们都是全身心投入，不会觉得有多辛苦。”她说，“也许只有在旁人眼里，才会觉得工作强度大。他们看着用搅拌机破碎玉米叶片，也不会明白我们到底在做什么。”

高卢卢用搅拌机分离叶肉细胞。受访者供图

期刊给了六个月补实验期限，两人只用了五个月就全部完成。陈迪对回复意见更是字斟句酌，返修文稿长达80页，五位审稿人一致同意接收，实属不易。

两年高强度合作，陈迪瘦了三十多斤，高卢卢瘦了二十多斤。

“其实前期我们是压力型过劳肥，每天加班到深夜，长期失眠、精神压力大，又经常聚餐吃火锅烧烤，体检指标也出现异常。”后来陈迪主动提出调整状态，提议一起减肥。去年6月开始，两人控制饮食、规律游泳。

“管理好体重之后，科研进展也越来越顺利。”陈迪笑称，补实验、回复审稿意见全部顺利解决，文章最终发表。

她更理解了自己博士生导师的那句话：“人要做自己擅长的事，合作才能共赢”。一个好的想法，需要专业过硬、互相信任的搭档一起推动。

团队合照（从左到右依次为陈迪、黄永财、高卢卢）。受访者供图