【她与科学】李杰婕：我的微丝探秘之旅

李杰婕：北京师范大学生命科学学院教授、博士生导师，入选国家海外高层次人才项目，国家自然科学基金委优秀青年基金获得者，中国细胞生物学学会女科学家工作委员会副秘书长。

我的团队致力于植物免疫应答的细胞生物学机制研究，特别关注微丝骨架在植物免疫过程中的动态调控机制和生理功能。通过遗传学、细胞生物学和生物化学等手段，探索植物免疫应答过程中微丝骨架及其与其他细胞器互作的动态规律，并解析潜在的分子机理，阐明植物和微生物互作过程中微丝骨架的生理和病理学意义。

与细胞骨架的“第一次亲密接触”

跟我年龄相仿的人大约都听过这句话：“二十一世纪是生物学的世纪”。正是在这股生物学研究热潮的推动下，2002年，我懵懵懂懂地进入中国农业大学生物学院，开始了本科学习，接触了各个学科分支。出于对动物解剖的恐惧，我决定放弃需要进行动物实验的研究方向，选择植物学。回过头来看，这个决定似乎略显草率和幼稚。

本科临近毕业时，我获得了保送至本校硕博连读的机会，但一开始我对未来研究方向并没有明确的想法，直到在细胞生物学的一次课程上听到袁明教授讲授“细胞骨架”。他向我们展示了很多细胞骨架的显微镜照片，而我完全被这些微小而精致的结构所吸引，不禁感叹——同我们周边的空间一样，小小的细胞里也有这么一个丰富多彩的世界！细胞骨架作为细胞的支架和运输系统，支撑着这个平行世界有条不紊地运行。这种既复杂又有序的结构引起了我强烈的好奇心。于是，在研究生期间，我进入袁明教授实验室攻读博士学位，并在毛同林教授的共同指导下开始了微管骨架和植物发育的相关研究。两位老师都非常鼓励学生自由选择研究方向和课题，给予了我足够的研究自主权，极大地培养了我独立思考和解决科学问题的能力，也让我有充分的机会接触和学习各种实验技能。记得那时，天还没亮我就和师兄师姐一起坐上小面包车,到北京郊外泥泞的猪场去取新鲜的猪脑用于微管蛋白的纯化。这个实验后来慢慢被取代和遗忘，但我依然很庆幸能有这个“老技能”傍身。

（袁明教授实验室成员合影，摄于2022年8月，前排左一为笔者）

领略微丝骨架之美

博士毕业后，在袁老师的推荐下，我前往美国普渡大学展开博士后研究，加入Chris Staiger教授的实验室。

Chris是植物微丝骨架领域的知名专家，在他的领导下我开始探究微丝在植物细胞内的动态变化，试图揭示其在植物生长过程中的作用机制。在我的博后时期，Chris建立了植物细胞微丝骨架在体成像的方法，使我们能够在高时空分辨率下对微丝动态行为进行精确捕捉和量化分析。由此，传统的以生化为主的实验范式逐渐被细胞学和遗传学方法取代。在新技术的普及下，不仅是Chris实验室，领域内其他科研团队也能够在短时间内解析多个微丝结合蛋白的生物学功能，为微丝骨架的动态变化和分子机制提供了重要的科学证据，极大地推进了植物微丝骨架的研究进程。

Chris实验室的人员数量基本维持在3～5个，大家在工作期间很安静，大多数时间各忙各的。他对研究生和博士后很少“放养”，对每个课题几乎都是全程严密跟踪和指导。在繁忙的实验之外，我们不仅需要每周跟Chris进行一对一的工作汇报，还会有固定的lunch meeting、journal club、lab meeting等，以此保证团队内部有充分的科研交流，随时防止我们“走偏”。除此之外，Chris会鼓励大家参加各种学术会议，并为我们争取报告的机会，一次又一次的展示使我从一开始的紧张和磕磕巴巴锻炼成长到能够自信地介绍科研进展。

（与Chris一起参加美国植物学年度学术会议，摄于2019年7月圣何塞，左一为笔者）

微丝骨架与植物免疫领域的新征程

博士后出站后，我有幸进入北师大生科院成立自己的实验室。此时我面临着一个重要的抉择——未来到底要研究什么？

当时细胞骨架的研究已经相对成熟，形成了一套固定的研究范式，这迫使我开始寻找新的突破口。在一个偶然的机会下，我们发现破坏微丝骨架会显著降低植物的抗病能力，且在植物遭受病原菌侵染时，微丝的组织和分布会发生明显的变化，这种变化可能与植物对病原体的抵抗机制密切相关，彼时相关研究报道还较少。这些新发现让我感到振奋，深知未来充满挑战但有无限可能，于是决定在微丝骨架与植物免疫这一交叉领域深耕下去。

随着研究的不断深入，我们发现免疫信号会通过靶向微丝骨架来调控胞内免疫活动。不仅如此，微丝骨架作为植物细胞骨架-质膜-细胞壁连续体的重要组分，它可以通过调控膜蛋白的动态来稳定免疫受体复合体的组装，也可以与其他细胞器积极互作来维持植物生长与免疫之间的平衡。由此可见，微丝骨架所扮演的角色远远不止是上游信号的“接收器”那么简单。

新的现象不断被发现、新的假设不断被提出，每一次观察、每一次实验，似乎都在向我们展示微丝骨架的精妙之处，让人迫不及待地去揭开它的神秘面纱。

在建立实验室的过程中，我经历了从博后向独立PI身份转变的诸多挣扎和挑战。这不仅是身份上的转变，更是角色和责任的巨大变化。成为独立PI，不仅需要独立设计和领导研究项目，还要承担起团队管理、实验室运行以及经费申请等多重责任。实验室的组建初期，我需要面对从无到有的过程，包括招聘团队成员、采购实验设备、制定实验计划等。为了让实验室尽快走上正轨，我不断反思和调整管理策略，尝试找到最适合团队发展的模式。非常幸运的是，在这段时间里，我得到了王英典老师、任海云老师、张俊杰老师和韩生成老师等学院老师们的大力支持，也更深刻感受到了研究生和博后导师的培养方式对我的潜移默化的影响。在他们的帮助下，实验室的工作慢慢运转起来，每一个成员在团队中都能充分发挥自己的专长，每一个实验结果、每一篇论文的发表都是对团队努力的肯定，也是自己不断成长和进步的见证。

（实验室成员合影，右五为笔者）

老朋友，新故事

“弱水三千，我只取一瓢饮”，植物细胞骨架带给我的惊喜没有停止。自1928年科尔特佐夫第一次提出细胞骨架的原始概念开始，至今已经近百年的研究历史。在此期间，我们对细胞骨架的认识得到了多次延伸和拓展。我相信，未来在新型荧光探针和成像技术等的推动下，细胞骨架这个“老朋友”一定会给我们讲述更多“新的故事”。

科学研究并非一帆风顺，困难与挑战并存，我依然庆幸自己选择了这条道路。正是这种挑战激励着我不断前行，不断寻求突破，也让我深刻领略到科学研究的无限魅力。希望我的经历能够激励更多的女性走进科学领域，勇敢追寻自己的热爱和梦想。

【她与科学】专栏简介

为顺应女性科技工作者职业发展需求，激励更多女性科技工作者发挥力量，共同推动我国科技创新事业实现跨越式发展，在中国细胞生物学学会的大力支持下，2024年1月30日中国细胞生物学学会女科学家工作委员会正式批复成立。女科学家工作委员会将积极开展各类活动，团结细胞生物学领域内的女性科技工作者，助力学术交流和科研合作，为细胞生物学领域学科发展与自主创新贡献巾帼之力。工作委员会特开设【她与科学】专栏展示女性科学家风采。

原标题：《【她与科学】李杰婕：我的微丝探秘之旅》

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