获  奖  人：柴继杰  周俭民

获奖理由：为发现抗病小体并阐明其结构和在抗植物病

                  虫害中的功能做出了开创性工作。

全球高达40%的农作物产量因植物病虫害而损失，每年给全球经济造成的损失超过3000亿美元。面对长久以来存在的粮食安全、农药带来的环境与疾病威胁，抗病基因育种被赋予巨大的期待。

在抵御病毒、细菌或真菌侵袭的战争中，植物进化出了复杂高效的两层免疫系统，细胞表面受体介导的广谱性识别（PTI）和抗病基因介导的特异性识别（ETI）。处于这两层免疫系统核心的是数目众多的抗病蛋白，具有核苷酸结合域并富含亮氨酸重复序列的NLR蛋白是其中的大家族。迄今为止，已有数百个抗病基因被克隆，其中有61％的编码为NLR免疫受体。

尽管第一个植物NLR抗病蛋白于1994年完成克隆，但学界对于抗病蛋白在识别病原菌入侵以及如何启动抗病反应等方面还知之甚少。由于抗病蛋白构成复杂、分子量大且构象多变，25年来，多个国际顶尖实验室都未能破解完整的抗病蛋白结构。

对于这一难题，周俭民打了个比方：抗病基因像是调动免疫系统的总指挥，它可以调动千军万马去抵抗病原，但人类并不知道它具体发了什么命令。常规的研究手段已经穷尽，结构生物学手段或许大有用武之地，这是周俭民和柴继杰的共识。

截至目前，植物抗病领域现有的复合体结构几乎都出自柴继杰的实验室：2007年第一个细菌效应蛋白和植物中对应抗性蛋白的复合物（AvrPto-Pto），2013年第一个被解析的植物LRR模式识别受体复合物（FLS2LRR-flg22-BAK1LRR），2015年第一个植物肽类激素的激活复合物结构（PSK-PSKRLRR-SERKLRR），可以说该实验室是全球植物抗病结构研究中的“领跑者”。

2019年，柴继杰和周俭民团队强强联手，首次成功解析了植物抗病蛋白的结构和功能，破解了困扰植物免疫学界20多年的难题：植物抗病蛋白究竟是如何控制细胞死亡和免疫的。这也为设计广谱、持久的新型抗病蛋白、发展绿色农业奠定了核心理论基础。国际植物抗病研究权威科学家、美国科学院院士Jeffery Dangl和英国皇家学会会员、美国科学院外籍院士Jonathan Jones对这一重大突破性成果给予了高度评价：“首个抗病小体的发现，为植物如何控制细胞死亡和免疫提供了线索，打开了多个开拓性研究方向。”

在长达19年的时间里，他们精诚合作，最终发现了由免疫受体激活后形成的抗病小体，并解析了其结构和功能。他们发现，抗病小体是由免疫受体蛋白在识别病原体效应子后形成的多组分复合体。这种复合体通过形成钙离子通道引起植物免疫反应，从而保护植物免受感染。这是近年来植物免疫研究领域的最重大的进展之一，有助于减轻粮食安全威胁和保护生态环境。