《科技创新与品牌》杂志社科学前沿

改善植物生理机制 助力中国绿色农业



苏彦华



        中国是农业大国,以只占世界7%的耕地养育着占世界21%的人口。在过去的几十年里,我们主要依赖施肥以增强地力,进而提高农作物产量。如今,化肥增产的难度逐步加大,国家对绿色农业的发展越来越重视,科研人员也将注意力转移到了作物自身吸收土壤养分的机理研究,探索以分子生物学技术手段提高作物内部养分循环效率,在保证粮食持续增产的同时,推进我国节肥高效的现代绿色农业的发展。
        中国科学院南京土壤研究所研究员苏彦华,多年潜心研究现代土壤—植物营养学前沿理论,积极探索先进研究手段和方法,形成了独具特色的研究思路。
        1971年,苏彦华生于山东,1997年获中科院南京土壤研究所植物分子营养学硕士学位。曾先后在法、德、美等国的世界知名电生理实验室进行博士及博士后工作,从事营养离子运移的分子生理研究。苏彦华以坚持不懈的努力和自主创新的精神,在背景离子通道、植物钾离子通道以及有机氮化合物转运体系的分子机理研究方面取得了突出成绩。
        ——他发现了第一个明确定位于液泡膜上的植物氨基酸转运系统,开创性地将电生理和定点突变技术引入到植物有机氮化合物转运体系的研究中,探明了拟南芥核苷酸转运子的活性位点和作用机理,发现了不同核苷酸转运体系之间的协同互补机制。
        ——他通过对小鼠突变体的研究,结合大量电生理技术手段,阐明了造成突变小鼠呼吸节律失调的分子机制。在对小鼠神经元的电生理研究中,发现了突变通道基因产物是神经递质Substance P 及Neurotensin 所介导的神经兴奋性调节机制中的关键组分。该成果于2009年发表在Nature上,揭开了人们30多年来针对神经递质在静息膜电位状态下神经细胞中信号传导的分子基础。
        ——2007年,他作为主要完成人在Cell上首次发表了背景离子流的研究成果,成功解开了半个多世纪以来细胞静息状态下细胞信号传递的分子机制这一黑匣,证明了由NALCN介导的渗漏型背景钠离子流在呼吸节律产生和细胞兴奋性调控等关键生命过程中具有不可或缺的重要意义。
        几年间,苏彦华相继在Nature、Cell、The Plant Cell等具国际影响力的学术期刊上发表数篇研究论文,受到国际范围的广泛关注。
        2007年7月,苏彦华入选中科院“百人计划”,回国任职于中科院南京土壤研究所,主要研究方向定位在现代土壤—植物营养学的前沿理论与先进研究手段的探索。
        结合国家切实需求和学科发展的国际化趋势,苏彦华迅速在南京土壤研究所组建了植物营养分子生理研究组,将自己前期的科研优势融入到推动和丰富现代土壤—植物营养学科的发展中,积极开展面向国际化竞争的植物营养分子生理学研究工作。
        2009年,苏彦华发表了关于背景离子流的论文,进一步揭示了NALCN作为神经信号肽信号传导途径的effector 而主导调控神经元兴奋性的生理作用机制,证明NALCN主导的信号机制正是长期以来生理学界不断探寻的神经信号肽诱导产生非选择性离子流的分子机制。他建立了富有特色的离子运移的电动势(膜电位)驱动理论,并积极探索先进的电生理研究理念与技术体系在植物转运子系统中的进一步应用。
        苏彦华的研究成果极大地拓宽和深化了我国植物营养分子生理学的研究理念和技术水平,推动了传统植物营养学向具备扎实国际竞争力的现代植物营养分子生理学研究的转变,引领了我国土壤—植物营养学研究新的生长点。因成果显著,苏彦华荣获2009年第十一届中国青年科技奖。
        苏彦华表示,将和他的团队一起,运用细胞电动势驱动理论和电生理技术平台,研究植物高效吸收与运输营养物质的分子生理机制,为通过遗传改造和分子调控途径改善作物对土壤钾素营养的吸收利用,及其在植株体内的高效调配提供重要理论基础,为中国现代绿色农业的发展进步贡献力量。