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不负时光,不负遇见
发布:刘艳芳   发布时间:2019-09-30   浏览次数:2835    [] [] []

作为云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所一名品种DUS测试员,201881日至2019730日期间,在美国进行为期一年访问交流学习。被访单位为美国俄亥俄州立大学植物病理系Guoliang Wang教授实验。Guoliang Wang教授实验室长期从事水稻抗病分子生物学和植物功能基因组学研究,在抗稻瘟病基因及其无毒基因克隆技术,抗稻瘟病基因与对应无毒基因识别机制,利用CRISPR/CAS9技术改造抗稻瘟病信号途径中隐性基因,创新具有新抗谱抗性基因的方法,水稻抗稻瘟病、抗白叶枯病、耐冷性状全基因组关联分析,分子标记辅助选择在抗稻瘟病育种中的应用等方面取得系列成果。此次访学主要是学习和开展水稻DUS测试抗病性性状的分子标记研究。现将此次出国的必要性及其流程,学习内容等整理汇报如下:

一、此次出国访学的必要性及其流程

此次出国访学:(1)是DUS测试分中心业务工作的需要。水稻DUS测试包含了对抗病性性状的测试。当前,选育技术同质化导致水稻新品种形态相似度高,一些新品种仅在抗病性上与近似品种有差异。传统的检测方法对抗病性性状进行DUS判定难度大、操作复杂、费用高、周期长、性状表达易受环境影响。因此,研究和利用分子标记高通量快速鉴定水稻品种抗病性,是DUS测试工作不可或缺的一部分。(2)是DUS测试人员能力建设的需要。分中心开展了应用已公开的SSR分子标记鉴定玉米、水稻品种以及二维混合取样检测水稻品种一致性和种子纯度,但在SSR之外的其它分子标记,特别是SNP分子标记上取得的研究成果为零,在分子标记开发及基因功能分析验证上刚刚起步。结合分中心当前工作实际以及未来发展需求,有必要加强分子检测手段的研究。(3)是落实国家相关法规政策的需要。农业部2018年现代种业提升工程农作物种子项目将品种DUS测试、抗性鉴定和区试列为国家品种测试站应具备的三项核心职能。因此,依托分子标记技术,加强对抗病性性状的研究将为国家品种测试站建设提供有力支撑。

基于上述必要性,本人于20178月开始联系国外导师,初步形成合作意向。201711月中旬和20182月上旬在国家外专局“因公出国(境)培训项目管理系统”完成项目申报,通过国家外专局组织的因公出国(境)培训学员考试,形成出国境培训日程,接收对方邀请函。将相关材料报送省外专局和省外办审批,完成签证等相关事宜,按照日程安排于81日启动出国访学。

二、学习内容

(一)系统全面学习了如何应用全基因组关联分析(GWAS)定位水稻抗稻瘟病菌显著关联基因,掌握了基因定位关键步骤和核心技术。利用学到的理论和技术,结合本人在花毛茛花色以及水稻花青甙显色研究上的一些积累,完成390个品种8个亚群系统发育树、遗传群体结构以及连锁不平衡LD衰减模式分析;完成品种外颖颜色与700K基因芯片分型间的关联分析。除表型-全基因组关联分析外,还系统学习了代谢组-全基因组关联分析(mGWAS)研究思路及方法。

(二)完成SDS2/Kitaake转录组、代谢组样本制备及数据分析。不同于国内转录组和代谢组研究工作,访学期间转录组和代谢组的数据为自行分析,因此,系统学习了R语言等生物信息学分析手段,完成代谢物一级质谱、二级质谱在ChemspiderKEGGPMN数据库中注释,完成糖及其衍生物、氨基酸及其衍生物、脂及其衍生物代谢流向分析,初步提出各细胞器活性氧生成及其物质交流对生长滞缓、抗性增强、类病斑形成的解释,初步提出SDS2的上游激发子、配体以及下游细胞质类受体激酶的信号传导模型及其候选验证基因。

(三)完成Piz-tPAZ14等抗病基因功能分析。利用烟草瞬时表达荧光素酶片段互补图像技术(LCI)、水稻原生质体转染及共表达技术、免疫沉淀技术(CO-IP)等,完成水稻抗病基因互作、转录水平分析等基因功能研究。

三、双方研究、开发水平的比较

  Guoliang Wang教授实验室的基础理论研究以及技术开发应用水平,远远高于本人所在作物品种与种子质量评价研究室。被访单位研究团队梯度结构、经费来源及使用、研究人员分工等设置合理。团队长期积累的研究思路和实验方案使其研究人员可以在很短时间内对已完成的研究内容提出新的实验设想,对出现的矛盾结果提出新的技术路线进行验证,螺旋式上升的研究过程,不仅夯实理论和技术储备,更沉淀出一大批优异中间材料,为新一批博士生、博士后、访学人员提供更高起点,形成良好的中间材料-研究思路-技术方法良性回路。更重要的是,该实验室实时跟踪相同和相近领域研究成果,新方法、新思路进一步助力团队出高水平成果,培养出一批批杰青、优青人员。

对比下,作物品种与种子质量评价研究室需要思考的不仅仅是理论、技术、材料等方面的问题,还有研究人员观念、思路以及管理体制上的问题。

四、对方在管理体制、运行机制方面的借鉴

(一)管理体制

学校建立了完整的报到、注册和培训制度以及详细的清单说明,包括报到第一天完成BUCK ID校园卡办理、学校无线网账号申请、个人osu.edu邮箱。无线网账号方便工作人员在学校任何一个无线网覆盖区域上网,享受学校图书馆、体育馆、打印室等各种资源。osu.edu邮箱不仅方便接收来自学校、系里各种通知和文件,同时也是工作单位身份的体现。目前越来越多期刊杂志对作者在投稿系统中的邮箱做出要求,包括不接收qq邮箱等。因此,建议农科院建立相应单位邮箱。

俄亥俄州立大学实验室培训主要两个方面,一是学习考试,涉及building emergency action plan, hazard communication, Kottman greenhouse best management practices, lab standard training, worker protection standard,共五个部分,每年需要重新学习和考试。二是实验室操作培训,实验室管理人员介绍实验室各种区域、设施使用和注意事项,同时完成实验室管理手册学习,重点学习“chemical hygiene plan”。实验室培训方式和内容对规范化管理非常重要,很值得我们借鉴。

在项目经费管理方面,俄亥俄州立大学项目经费50%需要返回学校,主要用于一些公共设施平台建立和维护,包括温室各种生物垃圾、土肥处理,实验室废弃物等处理。从某种角度来看,对于经费多的课题组而言,经费多意味着上缴的多。但这样的模式,有利于整体特别是年轻同志发展,刚刚起步的课题组不至于因为没有课题经费开展不了实验。全系经费往来通常由一名工作人员负责。科研人员如需购买试剂、耗材,提出申请,经课题PI批准后,由该人员统一负责采购、核销。

实验室间互通有无非常常见,PI之间经常协商共同购买贵重仪器,几个实验室可以共享一些仪器、设备、试剂、耗材等。基本上生物学、化学涉及到的种种实验,就算本实验室做不了,也可利用公共平台,或者其它实验室条件平台来完成。所以仪器设备相对集中,分区明显,很少有重复建设的问题。

(二)学术氛围

每周周三下午为实验室例会(lab meeting),例会气氛很活跃,报告人随时被打断、被提问、被提意见。除例会外,每两周需要完成双周汇报(bi-weekly report)。例会和双周汇报主要包括:实验进展、下一步计划、文献阅读。文献阅读不是随便就能应付的,除了把结果讲清楚,导师还经常对中间的方法和材料进行提问,甚至对一些实验设计有硬伤、有漏洞,结果间不能相互解释的部分进行提问,如果阅读时候发现不了,只能替原作者被问住。因此,为避免尴尬,只能读高分值论文,而且方法、附件一样都不能少,一篇文献30页、40页是常有的。虽然每次汇报压力很大,但确实可以很好地督促学习,更好地借鉴别人如何设计实验。浓厚的学术氛围以及导师对文献阅读的要求,其实也是一种变相管理。

此外,seminar非常多,形式也很多样,大多选择在中午时间,哥伦布市校区和伍斯特校区两边联网,在线视频汇报交流。例如,系里每个学期会举办corner seminar,固定在周四中午,每次seminar有一定金额活动费,提供披萨、饮料,系里学生主持,大家边听边吃。此外,周三中午,系里会邀请其它学校大牛级的教授来做学术交流。与此同时,其它系、学院也经常举办seminar,除了大会上报告交流,在会场午休时间,未做大会报告的人可以将其研究内容做成海报粘贴,站在自己海报旁,同感兴趣的观光阅读者交流。

(三)学校教授聘任

在美国,高效老师在高级职称前是聘用制,学校给老师5年时间,如果老师不能在5年时间内从中职晋升到副高,学校有权利解聘。没有按期完成晋升的老师可以申请延期,学校可以决定是否同意延期,但延期最多也是给23年时间。在获得高级职称后,副教授和教授职称属于终身制,学校没有权利解聘。所以,高校老师在获得高级职称前,压力很大。但在获得高级职称后,可以不用着急把一些还可以积累的研究数据发表,也可以潜心教学。

五、被访单位国际合作采用的主要形式以及我院可与之合作的领域

被访单位国际合作在人员上主要是访问学者、博士后,联合培养博士生,经费来源主要有国家留学基金委、国家外国专家局、省外专局、省教育厅、学校等提供的出国留学项目、中长期培训项目、国家及省级各类人才项目、学校间签署的联合培养项目。国家留学基金委、国家外国专家局提供的留学资助项目需要有BFT等一类证书,省级及学校提供的资助项目通常不需要英语考级证书,单位遴选后完成相关申请流程即可。

经了解,俄亥俄州立大学绝大部分访问学者主要由国家留学基金委资助,极少有国家外专局资助的访学人员。比较下来,国家外专局在经费额度、管理模式上具优势,特别是申请时需要以项目的形式明确出国期间完成的学习培训内容,提高了访学的计划性和目的性。因此,国家外专局提供的中长期培训项目是不错的选择。感谢院国际合作处与省外专局、国家外专局间长期建立的良好联系沟通机制以及留下的良好征信记录,使得我们院大部分出国留学主要来源于其它单位绝大部分人还不太了解的国家外专局项目。同时也希望院国际合作处再接再厉,进一步掌握其它出国交流渠道,将所有国际合作类型汇总成册,方便院科研人员选择和规划。此外,考虑到出国办理手续繁杂,建议将相应流程书面化,减少国际合作处人员多次重复对不同出访人员通知和解释。

鉴于被访单位长期开展水稻抗病性机制研究,我院可以围绕水稻稻瘟病抗性、白叶枯病抗性等研究开展合作。在技术研究层面,被访单位长期开展玉米CRISPR/Cas9基因编辑技术研究,在该技术上有需求的课题组可以考虑开展合作。

六、此次访学的遇到的困难以及对计划出访人员的建议

物流的快速发展使得中国超市在美国很常见,很好地解决了衣、食、用问题。相比较而言,住和行是美国访学需要重点考虑的问题。美国纽约、华盛顿等之外二线、三线城市公共交通不是很发达,出行大多以自驾车为主。以俄亥俄州哥伦布市为例,没有地铁,公共车频次也较少,长达半年时间的冬季气温较低,降雪频繁。因此,建议计划出访美国的人员提前熟悉美国驾照考试要求,到达美国后,尽快获得驾照。如果不计划自驾车出行,建议选择有校车、公共车等交通设施的小区。

美国住宿条件不错,空调、暖气、厨房用具、洗衣洗浴用具基本配置。然而,美国租房和国内不同。一般一租就是一整年,中间搬走或者住不满的,除非找到人接着租,否则需要继续支付房租。从头租的房子一般是空房,没有床、桌子等家具,从中间转租的房子虽然大多配有家具,但时间上不一定刚好合拍。因此,建议计划出访人员,提前至少一个月时间,上天涯论坛,或者加相应微信群,咨询住宿条件,提前计划好是从头租还是转租,明确意向性小区等问题。

美国住宿小区和学校里普遍配备有健身房、游泳池等,是学习之余放松身心不错的选择。美国允许公民合法持枪,这也造成许多安全隐患。以哥伦布市为例,high街上枪击案时有发生。学校osu.edu邮箱、手机短信经常会接收到枪击案等事故报道。因此,建议出访人员充分了解所住区域内安全隐患,少去事故多发地,尽量结伴而行。

七、此次访学的不可替代性

感谢院国际合作处、国家外专局、省外专局、省外办、质标所等支持和鼓励,感谢俄亥俄州立大学植病系王国梁教授及其实验室成员对我的指导和帮助,使本人有这样一次难忘的学习经历。

通过这次学习,我的英文学习有了很大进步,在听力和阅读上的提高尤其突出。此外,每天的学习交流使本人开阔了眼界,看到、听到和学习到各种新兴学科和前沿技术,体会到美国大学教育在以人为本、尊重个体差异、崇尚科学和鼓励创新上的做法。一年的独立生活不仅极大地提高了国外生活技能,更使我在独处的时光里不断地重新审视自己。上述种种,是读万卷书所不及,唯有亲身经历才能体会和收获。

    时光如梭,转眼回国已近两月。经常会想起美国的时光,我想,不是因为那里的美景或美食,而是因为那里的人,他们对科研的专注、执着、敏锐、坚持,是我欠缺的,也是我需要学习的。这一年时光里,看到许多拼搏的身影,或未满30,或和我一样丢下孩子家人背井离乡,在实验室里、温室里、学习室里,不论周末,还是晚上。这一年时光里,阅读了许多文献,感慨很多精妙的实验设计以及滴水不漏的文字表述。这一年时光里,远离喧嚣热闹,独处的时间里经常问问自己,既然错过了学习最佳年龄,既然无法顺着一步步往前跑,能否带着工作实践中遇到的种种问题,反过来学习。这一年时光里,没有刻意花时间去体验美国当地文化,但各式各样学习美餐足以唤醒科研味蕾。是的,我可以做些什么,我需要做些什么,不负时光,不负遇见。
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