【校友之光】万里:解码植物免疫密码的绿色农业守护者

发布时间:2025.12.09 14:28

【编者按】从武汉理工大学的实验室到国际植物科学研究前沿,一代代科研学子以专业深耕践行"厚德博学,追求卓越"的校训。2007届生物技术本科、2010届应用化学硕士校友万里,始终聚焦植物分子免疫学这一关键领域,凭借跨学科的知识积淀与持续创新的科研韧性,在解析植物免疫机制、开发绿色抗病技术的道路上不断突破,用顶刊成果与转化实践诠释着理工校友的科研担当。本期"校友之光"带您走进他的学术征程,探寻基础研究与产业需求深度融合的成长路径。

求学筑基:理工沃土孕育跨学科视野

2003年,万里进入武汉理工大学生物技术专业开启本科阶段学习,由此踏入生命科学研究的大门。2007年本科毕业后,他选择继续在母校攻读应用化学硕士学位,七年的系统深造为其构建了独特的跨学科知识体系。生物技术专业的分子生物学、细胞生物学等课程,为他奠定了生命大分子研究的理论基础;应用化学专业的生物化学分析、溶液体系调控等课程,则赋予他精准解析物质结构与功能的实验能力。

武汉理工大学注重实践的教学理念,让万里在求学期间便积累了扎实的科研技能。硕士阶段在郑连爽教授指导下参与的生物大分子研究项目中,蛋白质分离纯化、酶活性检测等核心实验方法,要求对实验细节有极致追求与严谨态度,这也恰恰是其后续学术生涯的鲜明底色。母校"厚德博学,追求卓越"的校训所蕴含的精神内核,更在潜移默化中塑造着他的科研价值观,为其日后应对学术挑战注入了精神动力。

万里在武汉理工大学求学(右一)

学术深耕:从海外探索到国内领军

(一)海外求学:结构生物学领域的突破

2010年8月,万里远赴澳大利亚昆士兰大学攻读生物化学与结构生物学博士学位,师从澳大利亚科学院院士Bostjan Kobe,正式聚焦生物大分子结构与功能的深度研究。依托在武汉理工大学本硕阶段打下的生物技术与应用化学交叉基础,他快速融入国际科研团队,在蛋白质晶体结构解析等前沿领域取得重要进展。2014年,万里以共同第一作者身份在《Science》发表研究成果,首次揭示某类关键蛋白质的功能机制首次揭示植物TIR免疫蛋白质的功能机制,彰显了其在跨学科研究中的独特优势。

(二)博士后阶段:转向植物免疫研究

2015年3月至2020年1月,万里在美国北卡罗莱纳大学教堂山分校从事植物病理学博士后研究,师从农业沃尔夫奖获得者、世界著名的植物病理学家Jeff Dangl,完成了从基础生物化学向应用植物科学的研究转型。这一转型源于对农业生产实际需求的深刻洞察——植物病害已成为威胁全球粮食安全的核心挑战,而激活植物自身免疫体系是最具潜力的绿色防控路径。在此期间,万里首次发现植物细胞内免疫受体NLR的两个重要生化功能,为解析TIR-NLR感知病原菌后的生物学过程奠定了关键基础。

万里在外求学与博后导师合影(左二是万里、左三是万里博导Jeff Dangl)

(三)回国建队:引领免疫机制创新研究

2020年5月,万里选择回国放弃海外优渥条件,加入中国科学院分子植物科学卓越创新中心,担任研究员、博士生导师,牵头组建植物分子免疫学研究团队。回国后,他持续深耕NLR免疫受体介导的抗病机制研究,带领团队取得一系列突破性成果:2021年以通讯作者身份在《Science》发表研究论文,2023年相继在《PNAS》《Science Advances》发表重要发现,2024年11月再次以通讯作者身份在《Science》发表关键成果,2025年更在《Nature》《Nature Plants》等顶级期刊连发研究论文,学术影响力持续攀升。

科研突破:解码免疫机制赋能绿色农业

(一)核心成果:小分子激活免疫的重大发现

万里团队的研究核心聚焦于植物细胞内免疫受体TIR-NLR的作用机制。其2024年发表于《Science》的研究首次阐明,拟南芥的TIR-NLR免疫受体与细菌的TIR免疫受体均可生成小分子2'cADPR,该分子作为pRib-AMP的前体物质,能够诱导形成EDS1-PAD4-ADR1大型免疫蛋白复合体,进而激活强烈的免疫反应与抗病性。这一发现不仅揭示了植物免疫信号传导的关键通路,更实现了NLR介导免疫反应的人工可控激活。

进一步研究表明,2'cADPR性质稳定,直接处理植物即可诱导类似于NLR激活介导的ETI(效应因子触发的免疫反应)的强抗病性,对丁香假单胞菌等病原菌表现出显著抗性。这一特性使其具备开发为新型"生物农药"的巨大潜力,为解决化学农药污染、病原菌抗药性等农业难题提供了全新思路。该机制在水稻等不同植物中具有保守性,何祖华院士团队同期研究也证实水稻OsTIR蛋白可通过类似途径提高抗性,彰显了该发现的普遍科学价值。

(二)成果转化:从实验室到农田的跨越

万里始终秉持"基础研究服务产业需求"的理念,推动科研成果向农业生产实践转化。其团队开发的小分子激活技术已展现出明确的应用前景:在粮食作物领域,可通过2'cADPR直接激活小麦的水稻自身免疫反应,增强对“小麦癌症”赤霉病对稻瘟病等重大病害的抗性;在经济作物领域,该技术对马铃薯番茄晚疫病等常见病害也表现出良好的防控效果。这些应用有望大幅减少化学农药使用,为农业绿色可持续发展提供技术支撑。

2024年12月,万里受邀做客中国农业科学院植物保护研究所植保前沿论坛,系统介绍了其团队在NLR免疫受体酶学和离子通道活性研究的最新进展,深入探讨了广谱抗性农作物创制与免疫诱抗小分子的应用前景,引发与会师生广泛关注与热烈讨论。这种学术交流与产业对接的双重推动,加速了其研究成果的转化落地进程。2025年7月,万里受邀在德国科隆主办的国际植物/微生物互作大会上作报告,并与植物免疫领域的国际顶尖科学家深入交流科研进展,彰显其研究的国际影响力。

荣誉加持:学术认可与行业影响

凭借在植物分子免疫学领域的系统性创新成果,万里获得了国内外学界的高度认可。2020年,他同时入选国家海外高层次人才引进"青年项目"、中科院海外高层次人才引进"青年项目"和上海市海外高层次人才计划,为其回国开展研究奠定了坚实基础。

2025年更是收获多项重要荣誉,包括近年来,其学术贡献持续获得行业肯定:国家自然科学基金委青年科学基金项目A类(原国家杰出青年基金)2024年荣获上海市植物病理学会杰出青年科学家奖;2025年更是收获多项重要荣誉,包括全球植物科学"新星"(RSPS)、中国植物生理与植物分子生物学学会"嘉禾"奖(原杰出青年科学家奖)以及上海市生物化学与分子生物学会"青年新锐奖"。这些荣誉既是对其个人科研成就的认可,也彰显了我国在植物免疫研究领域的国际影响力提升。

万里现在工作照片

情系母校:学科传承与后辈寄语

作为武汉理工大学培养的优秀校友,万里始终关注母校相关专业的发展建设。结合自身跨学科成长经历与科研实践,他对生物技术、应用化学等专业的人才培养提出了针对性建议:在课程设置上,应加强《植物分子免疫学导论》《合成生物学在农业中的应用》等跨学科课程,帮助学生把握学科前沿与产业需求的结合点;在实践培养上,应增加科研实践学分比重,鼓励学生早期进入实验室参与真实课题,培养"科研服务产业"的意识。

针对在校学弟学妹,万里强调基础能力培养的重要性:"分子生物学、生物化学、应用化学原理等核心课程是科研的基石,必须学深学透;移液、离心、色谱分析等基础实验技能的熟练掌握,更会成为未来学术道路上的重要助力。"他鼓励后辈在选择研究方向时,多关注国家战略需求领域,在农业安全、环境治理等关键赛道上实现个人价值与社会价值的统一。

使命践行:绿色农业的科学守护者

万里将自己的科研使命精准定位为"植物免疫机制的解码者与绿色农业的守护者"。在他看来,植物免疫学研究不仅是基础科学的重要分支,更直接关系到全球粮食安全与生态环境保护。其团队开发的2'cADPR新型生物农药技术,既能够通过激活植物自身抗性实现病害防控,又能减少化学农药对土壤、水源的污染,完美契合了农业绿色可持续发展的时代需求。

从武汉理工大学的跨学科求学,到海外深造的专业聚焦,再到回国领军的成果突破,万里的学术生涯始终围绕"解决实际问题"展开。他用十余载的坚守证明,基础科学研究唯有扎根产业需求的土壤,才能绽放出最具价值的创新之花。作为理工校友的优秀代表,他以扎实的专业能力、开阔的国际视野与深厚的家国情怀,为后辈学子树立了"科研报国、服务民生"的生动典范。

结语

从实验室的微观分子解析到农田里的绿色防控实践,万里以武汉理工大学赋予的跨学科素养为起点,在植物分子免疫学领域走出了一条基础研究与应用创新深度融合的道路。他的学术历程诠释了"厚德博学"是科研工作的根基,"追求卓越"是突破创新的动力,而"服务社会"则是科学研究的终极价值。

这位从理工沃土走出的科研领军者,正以小分子激活的植物免疫之力,守护着绿色农业的未来。他的故事,既是武汉理工大学人才培养成果的生动缩影,更为无数怀揣科研梦想的学子照亮了专业深耕与使命担当并行的成长之路。

通讯员:孙宇鵾 审稿人:段炼、叶楠

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