生命科学联合中心研究生“1+X”论坛第八期活动成功举办
2025年5月21日晚，由生命科学联合中心（CLS）研究生学术交流委员会组织的CLS研究生“1+X”论坛本学年第八期活动在金光生命科学大楼101报告厅成功举办。本次论坛的主题是植物生物学和化学生物学。北京大学前沿交叉学科研究院院长、生命科学联合中心 PI 王初、副院长、生命科学联合中心 PI 肖俊宇、生命科学联合中心 PI 焦雨铃和邓伍兰共同出席活动。
首先，“1+X”论坛组委会主席路菡同学对本年度的工作进行了总结，对论坛的影响力的扩大、品牌效应的增强和对学科交流的促进作用进行了阐述。作为本年度最后一次报告，组委会特别邀请了两位具有代表性的演讲人，第一位报告人全鑫同学是一年级的博士生，第二位报告人张钧维同学是新进博士，即将入站开启博士后工作。两位报告人一位是年轻的新生代表，一位是成熟的科研工作者，代表了不同成长阶段对科研探索的理解。
（路菡同学做工作汇报）
接下来，来自瞿礼嘉老师课题组的博士生全鑫同学进行了题为“A two-step self-pollination mechanism maximizes fertility in Brassicaceae”的报告，介绍了拟南芥“两步授粉”的新现象和生物学意义。在植物生殖策略中，自花授粉和异花授粉各有优势。自花授粉帮助植物在恶劣环境中稳定繁衍后代，而异花授粉则有助于物种的遗传多样性。人们熟知的模式植物拟南芥就是一种典型的自花授粉植物，但其授粉过程的细节一直鲜有观察。全鑫同学与合作者通过细致的长时程观察，发现拟南芥有一种“两步授粉”的自花授粉机制：在开花之前，花药和柱头首次接触，在柱头侧边缘的位置完成第一次授粉，随后雌雄蕊交替伸长，加之在开花6-7小时后花瓣的闭合，花药和柱头在花瓣闭合后一段时间内会再次接触，在柱头中央区域完成第二次授粉，从而显著提高了柱头授粉面积的利用率和授粉量。更为重要的是，这第二次授粉能够在环境压力或自身发育缺陷的情况下弥补花粉量不足，使种子产量提升，从而实现育性最大化。这一发现也在其他自花授粉的十字花科植物中得到了验证，显示出植物面对逆境的保守应对策略。该研究发现了被子植物双受精过程中的新现象，为农作物在逆境下的增产实践提供了新思路。
（全鑫同学作报告）
报告结束后，同学们和老师对全鑫同学发现的新现象非常感兴趣，纷纷就该现象是否能够得到推广、花瓣开闭和雌雄蕊交替伸长与授粉的相关性、两步授粉的必要性进行热烈讨论。老师们也对全鑫的工作予以大力肯定，并鼓励他以后继续增进演讲技巧，带着新工作再来论坛与大家分享。
第二位报告人，来自陈知行老师课题组的张钧维博士为我们介绍了题为“基于桥环结构的荧光团优化策略”的工作。小分子荧光染料的结构核心被称为荧光团（Fluorophores）。长期以来，以小分子荧光染料为报告基团的荧光探针一直发挥着重要作用，并且随着超分辨成像技术的成熟，利用小分子荧光探针来研究生理现象的方法得到了新的关注。但是，在已报道的染料中，能够完全满足超分辨成像要求并可以广泛应用于各类生物应用的荧光染料却十分少见。具体来说，一个理想的荧光团应该具有光稳定性强、亮度高、生物兼容性好这三种基本性质；前人的工作多集中于其中一种或两种性质的优化，而同时优化三种性质并通用于多种成像体系的案例，却鲜见报道。在本场报告中，演讲人向我们展示了一类新型的、含有桥环结构的荧光染料（Bridge Dye, BD Dye），其荧光团具有氮杂[3.2.1]辛烷结构（即桥环结构）；当用氧原子或砜基团替换该结构中特定位置的原子时，可获得生物兼容性更好的、稳定性强且亮度高的荧光染料。这种结构改造策略可以看作是“一石三鸟”，其提高染料光物理性质的作用机理为：桥环结构可以提高荧光团的化学稳定性，消除荧光团光蓝移效应，降低光漂白作用；同时，桥环中的氧原子或砜基团可以调节亲疏水性，减少染料在细胞环境中的非特异性标记；另外，砜基团的化学性质可以抑制染料的扭转分子内电荷转移效应（TICT），提高荧光量子产率。演讲人团队在该工作基础上结合前人工作，合成了新颖的BD染料及其衍生化的荧光探针分子BD566HTL和BD626HTL。BD566HTL可以应用于长时程的单分子追踪以及神经元膜电位检测，除此之外，使用BD566HTL和BD626HTL可以实现斑马鱼在体染色标记及全脑神经元3D成像，最后演讲人介绍了BD626HTL与HaloTag蛋白复合物的晶体学研究工作。
（张钧维博士作报告）
在报告结束后的提问交流阶段，演讲人张钧维博士回答了同学们关于BD染料化学合成、BD染料亲水性和膜通透性、BD染料蛋白复合物晶体解析等领域的问题。张博士的工作得到了评委老师们的肯定与推荐。其中，邓伍兰老师热情地向大家推介张博士的工作，并介绍说该工作已经在国际上获得广泛肯定，是中国人在该领域做出的里程碑式工作，并希望BD染料能够成为推动生物和成像领域交叉发展的强大工具。
（老师同学踊跃提问）
最后王初老师也对本学年的工作予以总结，感谢组委会的组织工作，再次肯定了论坛对于学科交叉的促进意义，并提出了对论坛未来发展的建议，鼓励大家继续积极参与论坛并进行学术交流。
（王初老师做学年总结）
报告结束后，老师们为演讲同学颁发了活动的纪念奖杯。本次活动约有70名同学参加。至此本学年“1+X”论坛已经结束，我们下学年再见！
