日前，未来科学大奖委员会公布了2023年获奖名单，8位科学家获奖。个中柴继杰和周俭民博士因创造抗病小体（resistosome），并阐明其构造和在抗植物病害中的功能得到“生命科学奖”。新闻稿指出，他们的研究有望带来更好的植物病害掌握方法，对环球粮食安全具有极其主要的意义。值得一提的是，柴继杰博士也是第三届“药明康德行命化学研究奖”得主。
图片来源：未来科学大奖官网
历史上，植物病虫害的爆发对人类社会文明产生过重大的影响。个中一个范例的事宜是19世纪中叶马铃薯晚疫病在爱尔兰的爆发导致超过百万人去世于饥荒。目前，环球粮食产量约40%可因植物病虫害而丢失，如何更有效地抗击植物病虫害，是关系到环球人口的重大寻衅。
早在20世纪40年代，科学家就创造植物和动物一样，也具有对抗外来病原体的免疫机制。在1994年，植物抗性基因的克隆在分子水平上证明了这一假设。然而，这些基因如何介导植物的防卫反应仍旧未得到澄清。在这一领域，柴继杰和周俭民博士做出了打破性的创造。
柴继杰博士在1997年得到中国医学科学院北京协和医学院药物研究所剖析化学博士学位后，加入著名学者施一公博士的实验室做博士后。周俭民博士在1994年得到普渡大学园艺系博士学位后，曾在堪萨斯州立大学植物病理系任职。2004年，北京生命科学研究所（NIBS）的成立，揭开了柴继杰博士和周俭民博士互助的序幕。他们都成为北京生命科学研究所的研究员，实验室同在一栋楼里。周俭民博士一贯专注于植物和微生物之间相互浸染的研究，而柴继杰博士在解析蛋白晶体构造方面履历丰富。他们的互助，一步步揭开了植物抗击病害机制的奥秘。
2007年，他们的团队在顶尖科学期刊《自然》上揭橥研究，揭示了番茄中的抗病蛋白Pto与病原菌中的效应蛋白AvrPto构成的复合体的构造。这项事情在认识抗病蛋白浸染机理的道路上迈出了主要一步。
以往的研究已经创造，在植物细胞表面存在着很多识别病原菌中效应蛋白的免疫受体蛋白，在受到效应蛋白激活后，它们可以引发植物免疫反应，包括程序性细胞去世亡，这一反应杀去世了受到病原菌传染的细胞，也保护其它植物细胞免受进一步的传染。那么免疫受体蛋白是如何引发程序性细胞去世亡的呢？
2019年，柴继杰博士、周俭民博士、和清华大学王宏伟博士团队互助，在《科学》杂志上同时揭橥两篇论文，首次阐明了基于拟南芥免疫受体ZAR1的复合体——抗病小体的构造。他们的研究创造，识别病原体旗子暗记后，ZAR1蛋白会形成5聚体的抗病小体构造。这种构造与动物体内的凋亡体和炎症小体都有相似之处。
▲抗病小体、凋亡体和炎症小体的构造比较（图片来源：参考资料[7]）
这些蛋白复合体的浸染机制也殊途同归，感知环境和细胞内部门歧的危险旗子暗记，激活并且启动应急反应，在必要的情形下杀去世受到影响的细胞。抗病小体的详细浸染机制是通过在细胞膜表面形成钙离子通道，引发后续的免疫反应。
经由近20年的互助和努力，柴继杰博士和周俭民博士确立了由免疫受体激活的抗病小体的组成、构造和功能。抗病小体的创造和功能解析是植物先天免疫领域的里程碑创造，对农作物病虫害绿色防控具有主要意义。
未来科学大奖设立于2016年，由科学家和企业家群体共同发起，关注原创性的根本科学研究，褒奖在中海内地（大陆）、喷鼻香港、澳门、台湾做出精彩科学成果的科学家（不限国籍）。生命科学奖之外，2023年“物质科学奖”付与赵忠贤和陈仙辉院士，表彰他们对高温超导材料的打破性创造和对转变温度的系统性提升所做出的首创性贡献。“数学与打算机科学奖”获奖者为何恺明、孙剑、任少卿和张祥雨博士，褒奖他们提出深度残差学习，为人工智能做出了根本性贡献。
参考资料：
[1] 未来科学大奖. Retrieved August 16, 2023, from http://www.futureprize.org/
[2] 第三届药明康德行命化学研究奖揭晓. Retrieved August 16, 2023, from https://www.bioguider.com/m/view.php?aid=74521
[3] 柴继杰博士. Retrieved August 16, 2023, from https://www.westlake.edu.cn/faculty/jijie-chai.html
[4] 周俭民研究团队. Retrieved August 16, 2023, from http://www.genetics.cas.cn/yjdw/index_92328.html?json=http://sourcedb.genetics.cas.cn/zw/zjrc/201202/t20120227_3446231.json
[5] 专家点评Science背靠背 | 植物免疫领域重大打破！
柴继杰/周俭民/王宏伟互助团队首次创造植物抗病小体. Retrieved August 16, 2023, from https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247490215&idx=1&sn=a822e1b2e4c9536f8f8110671c0b7d55&scene=21#wechat_redirect
[6] 热烈祝贺周俭民研究员荣获2023未来科学大奖-生命科学奖！
Retrieved August 16, 2023, from http://www.genetics.ac.cn/dtxw/zhxw/202308/t20230816_6860016.html
[7] Wang et al., Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity. Science, DOI: 10.1126/science.aav587
