“我不太擅长养花。”生命科学学院教授瞿礼嘉笑言。他的办公室里,确实不见一盆装饰性花草。
几步之遥的实验室,却是另一番天地:拟南芥植株排列齐整,水稻与玉米在光照下蓬勃生长。“这是菰,古籍记载的粮食,如今已很少作为粮食作物,而是作为蔬菜作物种植,但其种子的营养价值很高。”瞿礼嘉指着一丛青苗介绍道。
新近当选中国科学院院士的瞿礼嘉,日程表愈发紧凑。他的“田畴”,不在窗台方寸之间,而在生命精微的分子图景里,也在关乎亿万人温饱的广阔未来中。

瞿礼嘉
科研有真味,乐亦在其中
“当你做自己最感兴趣的事情时,才能体会其中真味。”夜色渐深,生物科技楼的小窗一直亮着。瞿礼嘉每日工作到晚上九十点钟,周末也往往在实验室度过。
从本科到博士毕业,瞿礼嘉没有离开过北大生命科学学院。在植物生殖这一领域深耕不辍,是他多年主动探索与审慎抉择后走出的一条新路。
1999年后,瞿礼嘉与美国国家科学院院士邓兴旺等人合作,开始系统研究植物基因功能。从最初聚焦转录因子,到转向植物激素研究,他于2005年在国际著名期刊《植物细胞》上发表了自己在该领域的首篇论文,发现了植物激素的修饰在叶片发育中的重要作用。
在已有成果基础上继续深入,似乎更容易取得突破,瞿礼嘉却不愿走这条看似轻松的路径。“我希望找到内心深处最感兴趣、也最有价值的领域,即便那里还是一片空白。”
他果断转向,寻找机制更清晰、更具应用潜力的方向。最终他将目光锁定在植物生殖生物学领域,专注研究植物雌雄配子体之间特异性识别的信号与受体机制。

瞿礼嘉在实验室察看实验植物生长情况
在自然界中,任意两种植物通常无法随意杂交产生杂种。原因在于受精过程中,母体植物需要对精子携带的信号进行识别。这种雌雄配子体间的信号与受体机制,好比“用钥匙开门”一般精密。研究表明,开花植物中这样的“门”共有五道。不同物种无法杂交正是由于缺少对应的“钥匙”。瞿礼嘉的目标,就是彻底解析每一道“门”背后的分子机制,最终实现对其主动调控。
他被这个充满未知的领域深深迷住。

瞿礼嘉实验室的植物
瞿礼嘉深知“工欲善其事,必先利其器”。研究展开同时,他带领团队不断革新研究技术手段。2013年,其实验室成为全球最早独立将CRISPR基因编辑技术应用于植物的四个实验室之一。他们还研发出双重染色法等系列技术,并率先利用基因编辑系统精准鉴定植物生殖过程的关键基因。
先进的技术手段,让瞿礼嘉团队的探索游刃有余。目前,团队已成功解析并“打开”植物杂交识别的“前三道门”,实现了部分亲缘较远植物物种之间的杂交。
“人类日常食用的植物只有大约150种,已知可食用植物3000余种,但地球上仅开花植物就有约30万种。彻底揭示植物杂交的分子机理,就有望培育出果实更大、营养更高、特定氨基酸或维生素含量更丰富的全新品种。”瞿礼嘉说道,“这将为未来人类的食物选择提供无限可能。”
“让中国人吃饱吃好、吃得多样”
“我是南方人,吃面食总觉得吃不饱,我就拿我的面票和北方同学换点米票。”
1985年,瞿礼嘉考入北大生物学系。初入燕园的记忆中,物质上的匮乏带来的感受真切无比。那时在食堂吃饭需要凭票——米票、面票、杂粮票等,每月定量20斤面、13斤米。
这种匮乏感,在1990年代初的科研工作中体现得更为具体。1992年,聚合酶链式反应(PCR)技术刚兴起,实验室没有自动化仪器,只能依靠三个水浴锅手工操作,手持计时器在不同温度间来回切换。由于进口试剂昂贵,只有做重要的实验才舍得用进口酶。“当时国产试剂质量不稳定,我们只能通过增加重复实验、投入更多体力劳动来弥补实验条件的不足。”瞿礼嘉回忆道,“那段日子让我深刻体会到,科学研究离不开经济基础支撑。社会整体发展不够,科学家很难做出顶尖工作。”
博士毕业后,瞿礼嘉留校任教,并公派到英国约翰·英纳斯中心访学一年。这所研究所是植物学研究的重镇,北大老校长许智宏院士曾在此学习。那年,瞿礼嘉看到了国内外研究水平的差距,也收获了受用终身的财富。
研究所里没有食堂,30多位中国访问学者、博士后每日自带午餐,聚在公共区域的“中国桌”前边吃边聊,进行着高强度、跨实验室的学术交流。那张桌子上,后来走出邓子新、谢道昕等多位院士。“那种开放的交流氛围,让我不仅收获专业知识,更学到思考科学问题的方法。”
跨越年代的亲历,让瞿礼嘉对“发展”二字有着刻骨铭心的体认。“今天,普通人的衣食住行早已今非昔比。我们这代人置身于中国快速发展和变化的时代,个人命运与社会进程紧密相连,这是一种难得的幸运。”瞿礼嘉感慨道。

瞿礼嘉在新疆野外采集植物
“我出身‘草根’,我的成长经历使我对普通百姓过上美好生活的渴望有着深切体会。中国人对‘吃不饱饭’的忧虑是刻在基因里的,这也是国家始终高度重视农业与粮食安全、提出‘大食物观’的基础”, 瞿礼嘉动情地说,“让中国人不仅吃饱,还能吃得好、吃得多样,是深植于我心底的愿望。”
“Aim Higher”:瞿礼嘉的极致哲学
——“谢谢您,没有您的指导,就没有这篇《细胞》文章。”
——“应该感谢的是你自己,是你坚持下来了。”
2023年,瞿礼嘉团队关于植物远缘杂交过程中“花粉蒙导效应”的分子机制成果在《细胞》发表,并入选2023年度中国生命科学十大进展。论文共同第一作者、现为生命科学学院博士后的兰子君当初向导师表达感谢时,得到瞿礼嘉这样的回应。
彼时,兰子君发现花粉识别的“锁-钥模型”机制,并着手准备发表论文。她兴奋地找到导师汇报进展,却得到“一盆冷水”。瞿礼嘉追问:“植物为何设置这个机制?”带着直接关系到这一机制生物学意义的重要问题,兰子君和她的同伴们又埋头探索了一年多,屡经多次失败与迷茫,最终从“蒙导授粉”现象中得到启发,将该机制深层机理的缺失链条彻底补全。

瞿礼嘉(左五)参加2023年度中国生命科学十大进展颁奖仪式
“Aim Higher”(追求卓越、更上层楼)——这是团队成员最常听到的一句话。瞿礼嘉鼓励学生“找到真正感兴趣的课题,全力以赴做到最好”。
在生命科学学院博士后刘璞看来,“科研更是一种态度和品格的修炼”。当初她因实验不顺利而气馁,瞿礼嘉严肃指出:“你要么严谨论证为何做不出,要么就克服困难做出来。”这番话让刘璞铭记至今,成为她科研道路上区分“不可能”与“未尽力”的标尺。

瞿礼嘉指导学生做实验
“我信奉‘谋事在人,成事在天’。只要你尽了全力,无论成败,都是修炼的过程。从事任何行业皆如此,只要尽力做到最好,你就是佼佼者。”瞿礼嘉一直坚持这样的信条。
他的极致哲学深受几位恩师的影响。硕士导师陈章良教授让他接触到前沿的基因工程思维;曾与合作者在《自然》发表新中国首篇植物学论文的博士导师吴相钰教授,让他树立了立足国际的学术追求;“亦师亦友”的邓兴旺教授,则引领他深入基因功能领域的研究。
“如果你在北大读书,又得到这么多优秀老师的指导,就应当瞄准国际最前沿,立志做出最好的工作。”这也是瞿礼嘉的座右铭。
瞿礼嘉关注同学们的学术成长,更关心大家身心健康和平衡发展。
在一个名为“Qu Lab咖啡厅”的微信群里,“群主”瞿礼嘉不时宣布咖啡豆“上新”,邀请大家来办公室品鉴。师生在堆满书籍的小小房间里,伴着氤氲香气,轻松交流科学灵感,也倾诉生活困扰。

团队的咖啡群
每年夏天,瞿礼嘉都会自费设立“西瓜基金”。午后,一声“切瓜啦”把大家唤到休息室。围坐桌前,一边吃瓜,一边倒倒做实验的“苦水”、聊聊新鲜八卦,疲惫在谈笑间悄然消散。
每周组会后,团队会共进工作餐,交流生活见闻与科研心得;每季度举办生日会已成惯例。已毕业学生常在教师节或元旦携家人“回家看看”,师兄师姐还会“捐钱加餐”,形成了温暖的传承。

生命科学学院100周年院庆期间,瞿礼嘉与已毕业学生合影
面对当下的“内卷”与焦虑,瞿礼嘉常对学生说:“不要用同一把尺子和他人比较。‘闻道有先后’,重要的是‘闻道’。每个人有自己的发展节奏,勿忘初心,专心走好自己的路就够了。”
“北大人不做,谁来做?”
在瞿礼嘉“现代生物技术导论”的课堂上,每当讲到疫苗技术时,同学们总能听到“糖丸爷爷”顾方舟的故事。这位科学家为测试脊髓灰质炎疫苗,毅然让自己刚满月的孩子服下疫苗。
“每次讲到这一段时,我都忍不住眼含热泪。我想让年轻人了解,我们国家能有今天的成就,正是因为有一批真正有担当、肯奉献的人。”
令他欣慰的是,在中国科学家群体的共同努力下,我国在植物生殖生物学领域已整体进入世界领先行列。该领域顶级期刊发表的论文中,超过70%来自中国科学家。
2022年,瞿礼嘉当选国际植物有性生殖研究学会副主席,成为该职位首位中国科学家,这意味着中国在该领域的学术话语权得到进一步提升。

瞿礼嘉在国际植物有性生殖学会大会上作学术报告
所谓的“卡脖子”技术,在瞿礼嘉看来,往往源于别人做得更早、更好。要从根本上破局,就必须在最前沿开展原创性、引领性工作。“当我们成为领跑者,自然就不会再被别人‘卡脖子’。”
瞿礼嘉对他编写的教材《现代生物技术导论》多次修订,这部教材堪称国内生物技术类教材的开拓者之一。他格外注重内容的“新”,引入大量领域最新进展。在翻译国外著作时,他同样倾注心血,经常发现并注释原著的错误。
“编写和翻译教材,靠的就是责任心。”他说,“北大老师应该去占领教材阵地、传播正确的知识体系,不能让谬误流传。我们要有这份责任心!”
“我是个老北大人,就想着为国家、为民族做点实事。我希望我的学生,从大的方面,为中华民族未来的粮食安全贡献力量;小而言之,向亲朋好友普及科学知识,澄清诸如转基因等科学问题,抵制社会上的谣言。”
当选中国科学院院士后,瞿礼嘉考虑的事情更多了。
对国家高度重视的种质资源保护,他提出,最大的保护是“开源”,要运用新技术为我国种质资源多样性注入源源不断的活水。
面向未来,他已有清晰的布局。一个重要目标指向中国的盐碱地治理——通过远缘杂交技术,改造常见作物以适应盐碱环境。“我国有5至7亿亩盐碱地,如果实现该技术,相当于新增数亿亩‘耕地’,对保障未来粮食安全意义重大。”
不过最紧要的,还是在植物杂交信号识别机理方面的继续探索。“前方的路还很长,也很有奔头。等植物信号识别的‘五道门’都被‘打开’,我们大概可以‘躺平’哩。”瞿礼嘉笑言。

瞿礼嘉在剑桥大学访学时,与达尔文像合影
眼下,瞿礼嘉连“歇脚”的时间都没有,科研之外,观花鸟、摄影、打羽毛球充实着他的生活。他最倾心的,是阅读历史著作。
在他办公室的书架上,专业著作与历史读物比邻而立,后者几乎占满几排格子。“读史可以‘以史为鉴’,尤其在纷扰浮躁的环境中让心态更平和。”瞿礼嘉解释道。
天色渐暗,生物技术楼二层那扇小窗又一次亮起。属于中国科技自立自强与粮安天下的新的历史,正在这里续写。
信息来源: 北大融媒体中心