作为最伟大的化学反应之一“光合作用”的场所，叶绿体的重要性不言而喻，但人们一直不清楚转录叶绿体基因组的“蛋白质机器”长什么样子。这是科学界公认的一道世界性难题。中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员张余和合作者首次完整解析这一结构，研究成果登上《细胞》封面，为提高光合作用效率提供了新思路，但他始终清醒“接下来的挑战是如何改造叶绿体”。
直面“难而重要”的科学问题，正是张余一以贯之的科研底色。近日，这位坚守基础研究一线的青年科学家获颁上海市青年科技杰出贡献奖。
两项成果写入教材
所谓基因转录，是将遗传信息从DNA转移到RNA的过程，是遗传中心法则的核心环节。围绕它，历史上已经颁发了三次诺贝尔奖。但如今，曾经的“热门”变为了“冷门”，因为还有一些难度大的科学问题，鲜有人愿意继续往下做。
张余11年前入职分子植物科学卓越创新中心，尽管中心尚无一台高端冷冻电镜，他却立志攻关“冷门中的冷门”——植物叶绿体的基因转录。因为这是一个“难而重要”的科学问题——如何提高光合作用效率，不仅可以提高植物固定二氧化碳的能力，还能提高农作物产量。
“幸运的是，当初布局这个方向时，中心给了我很大自由度，让我得以放手去做。”张余说。
RNA聚合酶相当于细胞的中央处理器，了解它的结构和工作机制，就能够了解生命最底层的核心本质，同样“难而重要”。除了叶绿体细胞器的RNA聚合酶之外，植物细胞的细胞核还有5个RNA聚合酶，其中第四个和第五个为植物细胞所独有，由于第四个RNA聚合酶的蛋白质含量极低，一直难以被分离提纯，其结构和工作机制一直没有得到解析。
转机发生在张余与同事王佳伟喝咖啡时的一次谈话。思想火花的碰撞，使得两位年轻人决定创新实验方法，最终突破了实验瓶颈，解析了植物细胞核第四个RNA聚合酶结构，论文发表在《科学》期刊。
这两项研究成果都被写入《生物化学》教材，“植物叶绿体的基因转录”还入选科技日报2024年度中国基础研究十大成果。
“有压力也有动力”
科研是一个厚积薄发的过程。短短11年，张余作为主要责任作者在《自然》《科学》《细胞》等期刊发表研究论文20余篇，2024年更是以5篇顶刊文章在国内青年学者中独树一帜。
在张余眼中，青年科研人员最大的优势，是思维不受固有框架禁锢，敢闯敢试，有活力；专注力强，能够沉下心攻坚难啃的科学问题。因此，在人才培养上，他最看重学生的三大特质：热爱科研的好奇心、独立思考的自主能力和脚踏实地的勤奋态度。
采访中，张余提到自己的未来研究方向，想要“两条腿走路”，又都想有所作为。一方面，要在基础研究前沿领域保持领先优势；另一方面，希望改造叶绿体或其他蛋白，提高水稻等农作物产量。他坦言“有压力也有动力”。
去年，张余入选“尚思探索学者”项目，他期望在项目支持下做出更多具有原创性和重大影响力的成果。
为青年科学家配备成长导师
“我们中心对于青年科学家一直予以倾斜支持。”张余说。青年科学家正处于创造力高峰，去年起中心给每位青年研究组长配备了成长导师，在其独立做科研的关键起步阶段，帮助把握科学方向、申请国家项目和解决实验室管理问题等。
据介绍，中心并不把论文作为研究组长的考核指标，就算在国际三大顶刊发表论文，也没有额外奖励。中心对科研人员每5年开展一次评估，主要依赖国际同行专家的评价。这使得科研人员不用功利化地发论文，而可以潜心“啃硬骨头”。
道阻且长。喜欢跑步的张余表示，将始终坚守做“难而重要”的研究初心，步履不停。
编者按：2025年度上海市科学技术奖榜单日前正式揭晓，206项（人）成果与个人脱颖而出。这不仅是一份镌刻着智慧与勇气的荣誉册，更是上海这座科创之城加快建设国际科技创新中心的铿锵足音。
过去一年，上海科技界在强化原始创新中“寻路”，在激励企业创新中“强体”，在深化区域合作中“聚力”，在加速成果转化中“赋能”。获奖名单如同一面棱镜，折射出上海科技创新从“点的突破”向“系统能力”跃升的壮阔图景。本专栏集合全市媒体报道视角，记录上海科技工作者的奋斗故事，与公众共享上海推进国际科技创新中心建设中的丰硕成果。
来源：解放日报 上观新闻
作者：黄海华
编辑：拾
