相分离开启植物抗逆密码，探寻生命奥秘更进一步

植物生长发育过程中会面临种种逆境，如干旱、高温、等。为了应对这些不利环境影响，植物进化出许多抗逆机制以便在逆境中生存和生长。对这些机制的探索可以帮助人们更好地保护和应用植物资源。方晓峰博士在相分离这一前沿领域取得了一系列发现，从新的视角让我们对植物抗逆有了更深的认知，对许多重大生物学问题的理解也更进一步。

在方晓峰博士看来，植物的「无私友好」对于塑造人类社会的今天发挥了关键作用，这是他选择植物学作为研究方向的重要原因。他表示，在进行植物遗传学的实验中，需要通过诱变获得各种各样的突变体。在某种程度上讲，这是植物在牺牲自己，来告诉人类关于生命的种种奥秘。

另外，植物拥有一些人和动物不具备的特质，这一点也深深吸引着他。比如，在自然界中，植物并非总是处在适宜的生境里，气候条件和地理位置的差异以及人类活动造成的生境变化，往往会超出了植物维持正常生长发育的范围。植物要在这么复杂多变的环境当中生存，它又不能逃避，所以就需要拥有非常精细复杂的抗逆机制来加以应对。

方晓峰课题组近年来在植物相分离领域做出许多重要发现。相分离 是生物学领域前沿和热点的研究方向之一，于 2018 年被 Science 评为 2018 年十大科学突破之一。越来越多的证据表明，相分离与很多重要的基础生命活动密切相关，在基因表达调控、细胞分裂、信号转导、胁迫响应、细胞骨架、超分子组装等方面发挥了重要的生物学功能。

方晓峰博士与相分离结识始于在英国 John Innes Centre 进行博士后研究期间。他在 Caroline Dean 实验室开展课题研究时，观察到蛋白形成凝聚体的现象，于是在与导师的讨论过程中开始了解相分离这个现象。

他坦陈，因为涉及到物理和化学的知识，一开始理解相分离这个过程并不容易。经过一番艰苦努力和一系列实验证实，拟南芥 coiled-coil 蛋白 FLL2 介导 RNA 3' 末端加工因子的相分离，从而促进特定基因的 3' 末端形成。这一结果最终发表在 2019 年 5 月出版的 Nature 杂志上。

从物理化学的角度讲，相分离可以视作一种受外界环境影响后，细胞降低系统能量，使之趋向稳定的过程。方晓峰博士随即设想，细胞内生物大分子的相分离有可能是细胞感知外界环境变化的重要方式，或许可为理解植物抗逆提供一个新颖的角度，于是在回国建立实验室后便将其作为课题组的主攻方向。

课题组最近发表于 Nature Chemical Biology 的研究发现，细胞核内的一个转录调控蛋白可以感知到渗透胁迫引起的细胞内拥挤程度的变化，并通过相分离将信号传递至下游，引起相关基因表达的变化。他特别提到，由于该蛋白在植物的各个物种中很保守，提示这种机制在植物中或许具有普遍意义。

除了干旱引起的渗透胁迫外，方晓峰课题组还在关注高温胁迫。二者都是威胁粮食安全的重要因素。他表示，植物感受热的机制目前还不清楚。最近课题组开展的一项研究发现，细胞质内存在一个高度无序、无固定结构的蛋白 FUST1，能够直接感知到大约 35 度以上的温度，通过发生相分离，然后组装应激颗粒，从而帮助细胞应对高温胁迫。这项工作目前接近要投稿的状态，希望在不远的将来能够发表出来。

方晓峰博士从对相分离的研究中感受到，随着科学技术的进步，生物学研究正在从定性研究向定量研究迈进。过去的研究都在揭示和描述生物学过程，包括分子机制研究。再继续深入下去，就会涉及到原子乃至量子，这就需要其他学科参与进来。以相分离研究为例，在物理、化学及数学手段的帮助下，才能更好理解相分离响应环境变化的机制，因此推动大学科交叉在如今的生物学研究中具有重要意义。

在谈及自己的科研感悟时，方晓峰博士特别分享了与自己的博士导师戚益军教授对谈的经历。戚教授认为，他们那一代科学家受到的科研训练相对有限，因此突破现有理论框架面临较大困难。而后辈科学家科研训练条件更好，视野更广阔，做出突破性成果的可能性更高。

对于从学生时代就陪伴自己实验的Eppendorf ，方博士给予了充分的肯定：“祝贺艾本德进入中国、陪伴中国客户，服务中国客户20周年；我想与我们做研究是一样的，艾本德能够做的这么成功，一个很重要的原因就是专注：专注于产品的研发，专注于客户的服务；所以我相信，也特别希望艾本德能够在未来一直在国内和国际的市场上保持强大的竞争力”。

在方晓峰博士看来，科研是一场艰难且有趣的修行，一路走来只有不停地往里钻，才能真正享受到科学的乐趣。科研的意义不仅在于途中风景，更在于成长的每一步，这需要时间的沉淀和价值的积累。

穷且益坚，不息前行，方达彼岸。

积土成山，滴水穿石，终可功成。