【竺涯共语 | No.59回顾】竺联璧合学术沙龙：从番茄的情史到生命的稳态

❖

竺联璧合学术沙龙：

从番茄的情史到生命的稳态

2023年5月5日晚，浙江大学竺可桢学院第59期“竺涯共语”开放日暨首期“竺联璧合”学术沙龙在紫金港校区顺利举行。此次活动分为“学生+教授分享”和“师生自由研讨”两个部分，浙江大学生命科学学院、动物科学学院原院长彭金荣教授，浙江大学神农2001班本科生陈凯进担任主讲嘉宾，强基生态2001班学生林诗逸担任主持，竺可桢学院副院长郭江涛研究员，竺可桢学院团委副书记林威老师与40余位同学参与本次活动。活动中，两位主讲嘉宾从番茄的驯化历程入手，谈到基因组编辑技术、遗传补偿效应以及发育生物学的本质问题。

活动合照

番茄的情史？作物的驯化！

陈凯进同学作主题分享

陈凯进同学从红番茄自交后变成彩色番茄的奥秘，引入了CRISPR/Cas9基因魔剪的诞生、作用原理以及各种妙用。它不但能让番茄改变颜色，生产维生素D和辣椒素，还能让番茄从“巨人”变成“侏儒”，甚至将上千年的番茄驯化历程缩短至2-3年。除此之外，陈凯进同学深入讨论了进行基因编辑的一些创新点，包括“启动子编辑”和“平铺删除”的策略，也详细介绍了番茄中一个“备胎基因”的逆袭故事，引出了其背后存在的遗传补偿效应以及之后彭老师的工作。

从困境到突破——遗传补偿效应的发现

彭金荣教授作主题介绍

彭金荣教授分别以大豆从种子萌发为一棵完整的植株，以及斑马鱼从受精卵在24小时内形成雏形两个例子，向我们展示了生命发育的神奇：它可以凭借一套遗传密码，自发地开始一系列变化，形成一个完整的生命体。接着彭老师介绍了自己在拟南芥和斑马鱼研究中遇到的共同问题——只敲除一个基因没有表型，但其他同源基因敲除后出现了显著的表型。彭老师提到，这甚至引起了学术界的恐慌，让一些科学家怀疑自己曾经的工作是否正确。然而，彭老师让学生从另一个角度思考，不但解释了上述现象，而且取得了遗传学领域的重要突破——一个基因被突变，会导致其他同源基因表达量上升，补偿原来基因的功能，来帮助生物继续生存下来。这启示我们思考问题时拓宽维度的重要性，同时也让我们感受到生命的伟大。

自由研讨环节：  

同学们从“能否用动力学方程来描述发育的过程”这一问题入手，阐述了各自的见解：彭老师对此表示，生命的密码引导着它从一个细胞非常有规律地形成完整的生物体，这一过程的定量化描述其实仍然未知，也是他希望同学们这一辈可以解决的问题；陈凯进同学直接打开了一篇2021年的Science封面文章，解释道这项工作用形态动力学模型解析了花菜花球奇妙的结构，还与斐波那契数列相关；黄振同学除了从这个问题本身回答之外，还引入了一些天文学的观点，赵海贝同学从神经科学的视角出发，大家在思维风暴中展现了多学科交叉的魅力。

彭老师与同学们交流想法

第二个问题是关于生物体中的“垃圾DNA”，它们的存在是否有必要性。这个问题引出了更多同学们的思考。彭老师直言，这个问题也是很多科学家正希望解决的科学问题，而同学们也就此展开更激烈的讨论，包括从蛋白入手研究或是从基因入手研究的选择，以及这些基因中的“暗物质”如何调控其他基因的功能。

同学们对本次活动感想颇丰：

本次活动让我接触了一个完全不同的世界。让我在高中之后进一步领略了基因的奥妙，也深深折服于主讲同学和教授的落落大方和妙语连珠。

——混合1905 洪常凯

虽然大学没有接触相关专业，但是在高中，我也进行过关于基因编辑CRISPR/Cas9在藻类上的相关研究，基因真的是一种很神奇的东西，需要同学们的创新思维，来探究生命的奥秘。

——混合1906 缪东来

同学和老师的发言都相当精彩，易于理解又不乏专业性，从一个小问题逐层深入，算是对我这大一学子一些想法的启蒙与坚定吧。后面的讨论，因为来自不同专业的同学而思绪飞扬，但还是体会到了思维碰撞的乐趣。

——应农2210 周哲如

在陈凯进学长风趣幽默的带领下，我们从小小的番茄入手，探寻基因编辑的秘密，感慨基因变化的万千奇妙；在彭金荣教授的循循引导中，我们深入探索遗传补偿效应，随彭教授的团队一起，回顾科研学术历程。通过本次活动，我也进一步了解科研，并为师长的科研热情深深感染！

——混合2104 尚书宁

是很精彩的活动！许久没有过这样愉快而盈满学术气息的经历了。凯进同学和彭老师的分享都很精彩和博人眼球，在场的同学们也都积极参与到讨论中，思维的花火就在这样的氛围中迸发！很喜欢凯进说的，要学会打断，我想这才是这种学生发起的“seminar”的样子：专业、包容，交流充足。希望这样的学术沙龙可以一直开展下去，成为有志于科研的同学们相互交流、学习的地方！

——园艺2002 叶子航

“每一项科学突破都始于一个问题。我们可能无法立即提供所有答案，但也许共享问题并与他人进行对话，是一个很好的起点。”期待下一期“竺联璧合”学术沙龙，我们一同开启新一轮的头脑风暴！

往期精选

文案 | 陈凯进

图片 | 王开炫

排版 | 余秋阳

责任编辑 | 朱晴雯

审核 | 林　威