中科院昆明植物研究所郝小江:用心语对话植物

2018年11月22日 09时08分00秒   来源:云南信息港

  “植物是有思维的,它以自己的思维方式和语言传递着信息。” 郝小江说:“我们所做的就是解析植物的化学语言。”在中科院昆明植物研究所采访郝小江研究员时,他饱含情感以这句话开场。

  “比如一种植物需要防御天敌和适应环境,可以通过合成天然产物达到效果,那么某种植物中的天然产物有哪些?它们有什么作用?它们是怎样合成的?如何利用才使效果更好?除此以外,能否为我们人类利用?”诸如此类的未解之谜,促使中科院昆明植物研究所原所长、研究员郝小江用心语对话植物,探索、解答,四十年如一日。

  心之所系,决不动摇

  像那个时代的热血青年一样,上世纪70年代,郝小江初中毕业后当了“知青”。 “插队落户在贵州省黔西县的一个村庄,后来进县氮肥厂当工人,1973年通过工农兵学员考试,进入贵州大学化学系学习。” 郝小江说:“1976年,大学毕业留校任教,有幸参加了上海有机研究所与贵州大学一起组建的搞昆虫蜕皮激素研究的植物新资源团队,从此就迷上了植物化学。”

  进入中科院昆明植物研究所后,郝小江把根扎进了“植物王国”,开始了植物化学的科研探索。

  1986年赴日本京都大学读博,学的是“植物中化学成分的全合成”。“那时京都大学在国际上非常有名,学的这个专业也是我们急需的,所以就去了。”郝小江说:“当时中科院昆明植物研究所的科研条件在国内够好的,有核磁共振波谱仪,能用核磁共振技术测定化合物的结构,但到了日本之后,还是感到差距很大。开始半年多很不顺利,大概做了七八十个反应都是失败的,压力很大。真正体会到从传统有机合成到植物化学,再到不对称合成,是一个不小的跨越。”

  “失败是科研人员必经的坎坷。” 郝小江说:“一开始很难,老失败,不断调整思路和方法,积累够了,突然就成功了。但从一个成功到另一个新的成功,波折仍然不可避免,不太可能一帆风顺。”

  1990年,郝小江获得京都大学药学博士学位。当时诱惑很多,有朋友相约去美国,但他毅然坐上了回祖国的飞机。郝小江说:“要把学到的先进科学技术带回祖国,是国内导师和国外导师的嘱托,这个不可动摇!”

  持之以恒,创造卓越

  从1991年起,郝小江先后任中科院昆明植物研究所副研究员、植物化学研究室主任,研究员、硕士生和博士生导师,昆明植物研究所常务副所长、植物化学开放实验室主任,昆明植物研究所所长。1998年起,先后组织申报并建设了“西南生物资源与生物多样性保护研究发展基地”、“植物化学与西部植物资源国家重点实验室”、“贵州省—中科院天然产物化学重点实验室”、“省部共建药用植物功效与利用国家重点实验室”。

  近三十年时间,郝小江和他的团队先后研究了200余种植物的化学成分;分离鉴定植物化学成分4800余个,发现新天然产物1400余个,在抗肿瘤、抗病毒和神经保护等活性天然产物的分离鉴定、结构优化与合成研究中,发现9类特异性调控细胞信号通路的药物先导化合物。抗脑缺血生物碱、抗稻瘟菌吲哚生物碱、抗肿瘤生物碱及其二萜、抗甲病毒C21-甾体、化学激活剂吲哚酮、广谱抗病毒生物碱等研究成果均属原创性发现。在SCI源学术期刊发表论文440余篇,他引5000余次;2件PCT国际专利获得授权,24件国家发明专利获得授权。

  他主持的“粉花绣线菊复合群的化学与生物学研究”将资源、化学、生物学研究起来结合,从宏观和微观等不同层次揭示了中国特有的蔷薇科绣线菊属粉花绣线菊复合种群的种群演化、区系演化与化学成分类型的若干科学问题,阐明了由二萜到二萜生物碱的仿生合成途径及关键生源途径。研究成果获得2003年度云南省自然科学一等奖。

  他主持的“虎皮楠中新颖结构生物碱的研究”从生源途径的预测出发,在我国率先系统开展了化学结构复杂、骨架奇特多变、生源途径新颖的虎皮楠生物碱的研究,成为国际上从事该领域研究中发现新虎皮楠生物碱最多、发表论文最多的研究组。研究成果获得2009年度云南省自然科学一等奖。

  他主持的“植物化学防御物质与新农药先导化合物的研究”,发现低自毒性植物化学防御分子具备识别病毒和寄主的功能,诠释了植物抵御病毒感染的化学本质,揭示甾体皂苷特异性抑制烟草花叶病毒和甲病毒亚基因组RNA表达、有效抑制病毒复制而对宿主无副作用的新途径,建立了植物化学防御研究方向。研究成果获得2013年度云南省自然科学一等奖。

  由于形成了植物资源、化学以及生物功能相互衔接和融为一体的创新性天然产物科学研究模式,引领了天然产物化学与植物资源学、化学生物学的交叉发展方向;为抗肿瘤、抗农作物病虫害提供了先导化合物和候选药物;领导建设了“植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室”和省部共建“药用植物功效与利用国家重点实验室”等多个重大科研平台,郝小江团队在国际天然产物科学领域产生了深远的影响。

  2017年,郝小江获得何梁何利基金“科学与技术创新奖”。

  穿越艰难,开辟坦途

  “过去我们注重植物化学成分种复杂化学结构的解析,现在结构解析包括新骨架的结构解析已经不再困难。”郝小江说:“现在主要探索天然产物的生物功能和机理,摸清植物化学成分的结构和来龙去脉、变化过程,从而调控生物合成,这涉及多个学科、多个研究领域。”郝小江说:“身处一个全国顶级的植物研究所,我们应该将主要精力放在具有原创性、方向性的研究,为植物化学和天然药物化学开辟新路子。”

  在郝小江的研究团队通过学科交叉与联合,形成了植物资源、化学以及生物功能相互衔接和融为一体的创新性天然产物科学研究模式。

  “这种模式很起作用。”郝小江说:“譬如我们将植物化学与生物学交叉,融合了天然产物特定骨架与有效基团进行小分子探针的优化设计,通过与生物学家合作,发现了多类天然产物小分子探针,逐步揭示了若干新颖的作用机制,如特异性抑制Wnt信号通路、非BAX/BAK依赖的线粒体途径诱导细胞凋亡、协同激活Wnt信号通路、促进线粒体融合、促进溶酶体生物发生等全新的作用机制,为肿瘤、神经系统疾病的治疗提供了新策略、新潜在靶点和先导化合物,建构了以天然小分子为探针的化学生物学研究方向。”

  “从植物资源、化学成分、生物功能、化学合成、创新药物,它是一环扣一环的。” 郝小江说:“植物化学这个学科在我国方兴未艾,但目前还缺乏相对独立的、完整的体系。构建这个体系,提出重大科学问题,是我们今后20-30年需要努力的一个方向。”

  “云南是植物王国,植物资源得天独厚,植物药、植物源农药产业大有可为。”郝小江说:“我们希望有一个相对独立、完整的植物化学研究体系,将我们在基础研究中的重要发现推向应用研究,成为全产业链中科技支撑的重要一环!”

  67岁的郝小江正在为之奋斗不已——矢志不渝,白首不忘初心。

<

云南信息港 版权所有

All Rights Reserved.