【喜庆二十大·师道新语】杜嘉木:科研和教学相辅相成
2022年12月12日 专题报道 浏览量 :849

编者按:党的二十大报告强调,必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。一直以来,南科大坚持为党育人、为国育才的初心使命,加快实施创新驱动发展战略,涌现出一群不忘初心、无私奉献的老师:他们是学生成长的引路人,带领学生遨游知识的海洋,给他们带来春日暖阳般的关怀;他们是勇闯学术“无人区”的科学探路者,不断攀登科学的高峰。“喜庆二十大•师道新语”栏目以党的二十大精神为指引,聚焦在教学、科研、育人等方面成绩突出的老师,通过深入采访,弘扬师德师风,以榜样的力量进一步引领全校师生教书育人、专注科研的精神风貌,在全校营造尊重人才、尊重创新的良好氛围。

从事了20年科学研究的杜嘉木,2019年来到南科大成为一名“新手”教师为本科生授课。教书育人对于杜嘉木来说是一项带有强烈使命感和成就感的工作,在他看来,教学教学和科研相辅相成,如能发挥各自优势、协同育人,就能更好地培养杰出拔尖创新人才。

科学研究:更多关注科学问题背后的机制

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杜嘉木在实验室

2019年的夏天让杜嘉木印象非常深刻。“以前每年都会吃深圳的荔枝,非常好吃。学校漫山遍野的荔枝树,没想到来南科大第一年却没有吃上几颗”,其中一个很重要的原因,是当年荔枝开花挂果期遇上了台风天,风雨把花都打掉了。“如果能够干预这个过程,让荔枝等天气合适了再开花,那就不会缺荔枝吃了!”

植物从一颗种子开始,逐渐成长为小苗,再到开花、结果。这些过程的背后,实际上都是基因调控在起作用。杜嘉木想要研究的就是这些基因调控事件是如何发生的,在此基础上就能够创造有效手段,精准地调控植物的生命过程,“指哪打哪”,服务于农业发展。“这些生命现象背后是什么驱动了它运行,比如为什么春天花会开,是什么机制让它在春天开花而不是夏天开花;为什么冬小麦必须经过冬天冻一下才可以开花、结果?当你知道了这些现象背后的原理,不就可以按照实际的需要去定向设计农作物了吗?”

2021年10月,杜嘉木课题组与合作团队在植物小RNA领域的研究中取得进展,相关成果以“Mechanism of siRNA production by a plant Dicer-RNA complex in dicing competent conformation”为题在线发表在国际顶尖学术杂志《科学》(Science)上。这项研究成果首次观测到了Dicer家族酶切割小RNA前体的状态,成功阐释了末端识别、长度特异以及链选择性切割的机制,在审稿过程中被审稿人评价为领域内的“landmark contribution”(里程碑式贡献)。

“南科大的学术气氛和研究支持都非常好,可以让我心无旁骛开展高质量的研究工作。”杜嘉木表示。

教书育人:走上讲台是顺理成章的事情

今年毕业季,杜嘉木的第一位博士生王倩顺利毕业,她也是南科大首位自主培养的博士毕业生。此外,由杜嘉木担任导师的两位本科生也都顺利升学,将在生物学研究领域继续深造。她们都是杜嘉木在南科大完整带教毕业的第一批学生。梁诗琦,是实验室里最早承担独立课题的本科生,前往海外直博;沈如昕,在大三转专业进入课题组,也以优异成绩获得推免。

来到南科大之前,杜嘉木所有的科研活动,包括读研、博后以及独立实验室都是在纯学术研究机构内开展的,他很少接触本科生。所以,尽管从2014年就开始带研究生,但是真正走上讲台开始系统的讲课、与本科生接触、指导本科生,是从2019年来南科大后才开始的。

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杜嘉木指导学生

“第一次面对本科生讲课,内心还是有些紧张,一堂50分钟的课过去,感觉比跑了5公里还累。”杜嘉木表示,“科研的开展和人才培养是密不可分的,对我来说,教学工作是一件顺理成章的事情,一路走来就应该这样做。”和年轻的本科生交流,杜嘉木会感觉非常有活力,“南科大的同学们都非常聪明、用功,有着强烈的求知欲,给他们发挥的空间,让他们展示自己的潜能,他们就能给我们带来很多惊喜。基于自身的经验去思考问题,是导师的科研惯性。而学生们没有任何束缚,他们会从各个方面去思考问题,可能就会有不一样的发现和解决方案。”比如在去年发表的Science论文中,杜嘉木习惯用耗时且危险的同位素来做实验,而同学们则在阅读文献的过程中发现,使用便捷的荧光标记也可以。

在讲课时,杜嘉木会根据教学大纲设置一些学生报告环节,“不管是口头的还是书面的,不管是本科生的课还是研究生的课,我们或多或少都会设置这样一个内容,让同学们很早就开始练习表达。感觉西方的学生相对更加外向一些,东方包括日韩的学生都有些内敛。很多时候,我们对于内敛的定义,或者说此前教育对于内敛的追求有一些误解。很多学生不管是书面还是口头表达方面,还可以有更大的提升空间。”

梁诗琦表示,杜老师是很负责任,他会定期和学生沟通了解实验进展并给予一定指导,同时也会给学生一定的自由度让他们自己思考科研的方向。另外,杜老师还鼓励学生在科研之余享受自己的生活、发展自己的爱好。2020级本科生张桐恺表示,杜老师喜欢在课堂上分享研究中的问题,记得有一次杜老师拿着一个蛋白结构图,教我们如何不用软件“裸眼3D”看出透视感,让我们体会以前结构生物学家是如何解析蛋白质结构的。

科研选择:尽快找到自己的兴趣点

对于本科生科研方向的选择,杜嘉木建议同学们要早一点进入实验室,“南科大给同学们提供了非常多的资源,同学们其实选择很多,但是要找到自己真正的兴趣点却没那么容易,理想和现实之间总会有差距。”

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杜嘉木获中国植物生理与植物分子生物学学会“杰出青年科学家奖”

“遇到感兴趣的方向可以继续深入探究,如果感觉不适合自己还可以转到别的实验室看看。”杜嘉木建议申请他实验室的同学先试着做几天看看,“真实的实验室可能是穿着红一块蓝一块的大褂被timer催着上蹿下跳,蓝的是考马斯亮蓝,红的mark笔漏墨。这边实验还没做完,那边实验timer就开始催了。只有切身体会之后才能看出来自己是否真的喜欢和适应科研工作。”

杜嘉木的课题组目前主要进行植物基因调控相关的结构生物学研究,以结构生物学研究方法为主,常规实验比较多,“我觉得算是比较适合科研新人快速上手的,本科生先从配培养基、制作PAGE胶、电泳这些常规的实验操作开始,跟着走一遍再分配小课题,小课题没问题了就可以像研究生一样开展独立课题了。”

党的二十大报告提出要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国,坚持为党育人、为国育才,全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才,聚天下英才而用之。“党和国家对科技对人才的重视,让我备受鼓舞又深感责任重大。作为新时代青年科技工作者和教育工作者,我们要扎根科研事业,埋头苦干、矢志创新,为高水平科技自立自强、打好关键核心技术攻坚战贡献青春力量,培养更多拔尖创新人才。”杜嘉木表示。

人物档案:

杜嘉木教授,长期从事植物基因调控,特别是植物表观遗传调控相关的结构生物学和生物化学研究。揭示了植物花期调控受表观遗传因子调控的分子机理;阐释了植物DNA甲基化和组蛋白修饰相互调控的分子调控网络的作用机制。在Nature、Cell、Nature Genetics、Molecular Cell、Nature Communications、Plant Cell、PNAS等国际期刊上发表论文40余篇,授权国内专利2项。2020年获“卫志明青年创新奖”,2022年获中国植物生理与植物分子生物学学会“杰出青年科学家奖”。

 

供稿:生命科学学院

采写:付文卿


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