以地为根，传承科研——记武汉生物工程学院应用生物技术研究中心副主任徐飞

/肖延胜

植物的生存与环境并不总是相适宜的，经常受到复杂多变的逆境胁迫。随着分子生物技术的日渐成熟，植物抗逆性机制成为当前学术界的一个研究重点，武汉生物工程学院的徐飞副教授一直致力于植物逆境生理、植物病理等方面的研究，不断进步，砥砺前行。

徐飞博士 （左）正在办公室给学生讲解植物抗逆相关分子机制

变“废”为宝，勇于探索

出生于四川宜宾的徐飞，从小就与土地结下了不解之缘。徐飞是在乡间的一条小路上出生的，从小跟着爸爸行走在田间，对土地有着特殊的缘分，长大后对于植物的精准研究也是与他小时候的经历分不开的。由于家庭的原因，徐飞更是养成了独立自主的性格，这也为他今后的勇于探索，不畏挑战奠定了基础。

从小时候起，徐飞一直努力学习，成绩名列前茅。进入大学的校园，一切都是崭新的开始，宽广的平台也为徐飞提供了更大的发展空间。2012年6月，徐飞毕业于四川大学，随后前往武汉生物工程学院担任硕士生导师。

在从事植物抗逆机制研究过程中，徐飞主要针对植物交替氧化酶的结构与功能进行相关研究。众所周知，氰化物对于人类来说是剧毒之物，人们往往谈“氰”色变。事实上，除了大家熟知的工业类氰化物（KCN、NaCN等），植物自身也会产生氰化物，如氰化氢（HCN），在植物种子及燃烧植被的烟火中含有大量的HCN，但却不被人们所熟知。然而，植物并没有因为产生氰化物而死亡。为了弄清植物体内氰化物的功能，徐飞坚持了近十年的研究。从查找资料的理论分析，到通过实验进行结果比对，功夫不负有心人，徐飞发现，植物产生的HCN不仅有助于促进种子萌发，还可增强植物对干旱、盐碱和低温等非生物胁迫的抗性，其中氰化物调节植物非生物胁迫适应性是植物界针对植物氰化物功能研究的首次报道。这次研究成果的问世极大地激发了徐飞及其团队成员的信心，百尺竿头更进一步，徐飞又发现HCN可增强烟草和番茄等作物对病毒的抵抗力，这对于减少农药使用、促进农业生产有极大帮助。考虑到HCN等氰化物可促进种子萌发，而烟火及烟灰中被发现存在HCN，徐飞将带领团队继续探究不同草木灰中氰化物含量及种类的差异，为农业生产过程中草木灰的合理利用提供参考。徐飞的努力逐渐改变了人们谈“氰”色变的局面，让人们对氰化物有了新的认识。

AOX是线粒体呼吸电子传递链的末端氧化酶，它可以从泛醌处得到电子并传递给氧。AOX介导的呼吸亦被称为抗氰呼吸，因为它对氰化物如KCN不敏感。但是我们人类不具有AOX蛋白，因此人类接触微量的氰化物即可致命。植物产氰并抗氰，主要原因之一是植物中存在AOX蛋白。氰化物的毒性机理是因其阻断了细胞呼吸，当有AOX存在时，其介导的抗氰呼吸可减轻氰化物的呼吸抑制作用。因此，若人类具有AOX蛋白，可减轻来自氰化物的毒害。带着这份猜想，徐飞联系了英国Sussex University的Anthony L.Moore教授，在得到教授的肯定后，徐飞前往Anthony L.Moore教授实验室，开展为期一年的合作研究。在此期间，徐飞设计了许多方案，包括拟在小鼠中转入AOX蛋白，并借助芬兰赫尔辛基大学开展AOX蛋白功能验证实验。经过不断地努力，徐飞及其合作者发现AOX蛋白在小鼠中的表达有助于提高小鼠对氰化物的抵抗力，这为未来AOX蛋白在人类中的利用提供了可能。理论上，AOX介导的抗氰呼吸还将有助于减轻线粒体功能紊乱带来的疾病，这也将是徐飞接下来的科研方向。从对植物的研究，扩展到对生物的研究，徐飞用自己的实际行动诠释了跨学科多领域为人类造福。

在从事植物抗逆性研究期间，徐飞还了解到真菌和部分动物寄生虫含有AOX蛋白，这些AOX蛋白导致大量的植物病害和人类疾病。例如，水稻稻瘟病是由真菌引起的，人类耳念珠菌被鉴定为超级真菌且具有多重耐药性；非洲人类锥虫病引起昏睡症且导致每年两万多人感染并有致命性风险……徐飞大胆猜想：若是能开发出AOX专一性抑制剂，将有助于解决这些真菌和寄生虫病对植物及人类的伤害，其应用前景及产生的经济效益将非常巨大。提出这一想法后，徐飞马上将想法付诸于实践。作为国内为数不多从事AOX蛋白功能的研究人员，徐飞已与英国、芬兰、日本和巴西等国同领域专家建立了合作关系，并在AOX蛋白结构解析（由于是膜蛋白，在过去20年国内外一直未能取得较大进展）和AOX抑制剂的研发等方面取得了一定突破。敢想敢做，徐飞遇到再大的困难，也从未有过放弃的念头，他相信在风雨之后定能见到彩虹。

星星之火，可以燎原

徐飞曾主持或参与完成6项国家自然基金项目，2项教育部博士点项目，1项湖北省教育厅指导性项目；另主持（在研）湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队项目1项，武汉市教育局市属高校产学研项目1项，参与（在研）国家自然科学基金项目1项。在徐飞任教期间，他先后被评为“优秀教师”和“杰出青年教师”，荣获“科技标兵”等称号。在2016年，徐飞更是凭借严谨的科研态度和丰硕的科研成果入选湖北省楚天学者计划，2017年获批武汉市人民政府优秀博士计划资助。

作为一名老师，除了科研工作之外，徐飞还承担着学院的日常教学工作，他希望更多的学生能够热爱植物学，有更多的新鲜血液能够加入对植物逆境生理和植物病理的研究，弥补我国在这方面研究人员稀少的遗憾。不忘初心，教书育人，是一名教师的责任，徐飞积极将科研成果与学生分享，认真指导学生开展科研训练，耐心引导与指导。徐飞一直坚信：只要有正确的引导，学生也可以成长成材。在徐飞的指导下，其本科生每年都会获得湖北省优秀学士学位论文荣誉，他指导的学生在湖北省生物学实验技能竞赛中先后获得1次一等奖，2次二等奖。在2017年首届全国大学生生物学技能竞赛中，徐飞指导的学生团队获得一等奖。

一心一意为植物，身体力行助科研。徐飞用行动诠释了科研的精神。