Wiley人物访谈——密歇根州立大学John Ohlrogge教授
“择一事，终一生”是对John最贴切形容。1976年师从著名脂类生化学家Paul K. Stumpf入行；1979年开始，先后在美国农业部以及密歇根州立大学成立植物脂类代谢研究实验室，开始独立研究。John经历过生物化学的黄金时代，也迎来了分子生物学的蓬勃发展。研究方法不断更新、研究内容深入前行，唯一不变的，是对脂类代谢这门学科、对生活最纯粹的喜爱。在MSU的29年时光里，这个高产的实验室为领域贡献了很多高质量的研究论文。这些研究所用的实验材料，往往来自于生活——油棕榈树、油菜、豌豆、亚麻荠...甚至火焰红矛和肉桂果实就是办公楼下常见的植物。John喜欢从生活中发现科学，再将研究成果回馈给生活。
“传承”是科学研究中很重要的一个部分。作为师长，John一共培养了100多名博士生以及博士后。他们之中的很多人在离开MSU后都选择继续从事脂类代谢相关研究工作，成为了这个领域的中坚力量——这是“人”的传承。作为资深研究者，John组织创建了两个世界级的植物脂类代谢数据库，收录模式植物以及不同物种脂类代谢相关基因、脂类含量以及文献总结，数据库定时更新，为整个领域提供了便利的研究交流平台——这是“知识”的传承。
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Main field of interest
MVC：为什么要选择植物脂类代谢作为终生职业呢？这个故事是怎么开始的？
JO: 我在上大学的时候，学的是化学专业；到了研究生阶段，才开始正式接触生物化学。我最初的规划是从事基础医学相关研究，但是到博士毕业的时候，我意识到基础医学研究太火了，有太多的人挤在这个领域里面，做着相似的研究工作。然而在那个年代，从事植物生物学研究的人员却相对较少，植物领域有太多未知的东西。当然这也意味着更多的机遇和挑战。所以我决定前往著名植物脂类生化学家Paul Stumpf的实验室进行博士后的研究工作，此后就一直从事植物脂类代谢的研究。
MVC: 您认为未来植物脂类研究的挑战在哪里？
JO: 目前来看，在拟南芥以及其它物种中，约有30%的基因功能是未知的。这说明我们还需要做大量的研究工作去更好的了解植物！那么，我们怎样才能发现这些未知基因的功能呢？首先，当然是去了解这些基因的最基本信息：已有数据库中基因时空表达谱分析、基因敲除以及突变体的相关表型分析等等。但是，这些信息往往不足以提示某一未知基因的功能。大多数情况下，我们不可能在不了解其编码蛋白生化特性的前提下真正认识某一个基因。植物体内仍然有很多生化反应及通路尚未被发现。要想了解它们真正的生理功能，就要首先依靠生化手段以及经典的脂类代谢分析，确定其酶活。所以说，研究这些未知的生化通路，就对掌握植物种更多未知基因的功能至关重要。
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Major achivements in your career
MVC：您关于生物柴油相关的研究工作给我留下了深刻的印象。据我所知，这个故事最开始，是因为在一种俗名叫做火焰卫矛（burningbush）的植物果实中存在一种非常特殊的油脂分子。您能给我们详细讲一讲这个故事吗？为什么在最初会想到以这样一种特殊的植物作为研究对象？
JO:上个世纪50年代，植物脂类的提取和测定方法基本建立。方法学的完善为科学研究带来了新的机遇。从1960年一直到1980年，研究者陆续测定了自然界中上千种不同植物种子的油脂组成，希望从这些油脂的化学结构入手，找到具有工业生产价值的特殊油脂成分。火焰卫矛（Euonymusalatus）是一种常见的落叶小灌木。1967年，研究者首次发现，火焰卫矛的种子富含一种极其特殊的油脂（Acetyl-TAG），这种油脂比我们日常所见植物油的粘度、冰点以及产热等参数都要低。但是，在那个时代，这一结果并没有引起过多的关注。
进入到二十一世纪后，随着能源危机的加剧，生物新能源的研究逐渐得到重视。植物油直接作为柴油机燃料已有很长的历史，但由于多数植物油存在黏度高、熔点高等缺陷，往往要经过酯化反应，将其转化成脂肪酸甲酯，才能够应用于汽车发动机。此时，我们实验室的Mike Pollard博士意识到：火焰卫矛中低黏度低冰点和低产热的Acetyl-TAG，或许可以直接作为柴油机燃料，应用于工业生产。2005-2010年，我们组里的Tim Durrett 和Mike Pollard博士，先后鉴定并克隆到合成Acetyl-TAG代谢途径中最关键的基因。到2015年，我们通过基因工程改造的方式，分别在实验室和田间分别实现了Acetyl-TAG在亚麻荠中的高产。我们希望今后，这种富含Acetyl-TAG的亚麻荠可以实现商业化生产，实现利用植物油部分替代柴油。
(在亚麻荠田地里一起收种子的Ohlrogge lab,图片由被访者提供)
MVC：在您的职业生涯中，曾经主持为植物脂类代谢领域创建了两个共享数据库ARALIP:Arabidopsis Acyl Lipid Metabolism 以及Plant FA database。您做这件事情的初衷是什么？维持这样庞大的数据库，是否需要耗费很多精力？
JO: 在一个信息爆炸的社会中，诸如ARALIP (http://aralip.plantbiology.msu.edu/) 以及 PlantFAdb (https://plantfadb.org/) 这样的网络数据库是能够迅速、集中了解脂代谢研究庞大信息量的最佳方案，世界上任何角落的研究者都可以免费登陆，这可以最大限度地实现资源共享。
ARALIP是2003年建立的，你可以在这上面找到模式植物拟南芥脂类代谢几乎每一个相关基因的信息——基因及蛋白质序列、相关文献、所在生化通路等等。在这之前十几年的时间里，我们组就已经开始收集相关基因的信息了。于此同时，大家还分工将ARALIP上信息编写成纸质版：Acyl Lipid Metabolism并发表于《Arabidopsis book》。截至今日，该文的引用率已经超过了650次，并且成为《Arabidopsis book》中阅读以及下载量最多的章节之一。PlantFAdb.org是目前涵盖植物脂肪酸信息最全、最广的数据库。构建一个这样的数据库，一直就是我的一个梦想。但直到2016年我退休之后，才开始有足够的时间完成这个心愿。PlantFAdb集中了近75年来所有已发表的、近9000中植物的种子的脂肪酸数据。这两个数据库，除了帮助用户了解已知的信息，还可以帮助研究者发现脂类代谢途径中更多的未知信息。对于年轻的研究者来说，这一点十分重要。
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Advice to youth
MVC：在你的心目中，对于年轻研究者来说，能保持长期对科研热情的最重要因素的是什么？
JO: 如果你决定选择科学研究作为你的终身职业，那么恭喜，你已经拥有了世界上最有意思的工作！我认为，每个刚刚起步的年轻科学家都应该花大量的时间思考5～10个领域内最关键的、尚未被解决的问题。然后再来决定，哪一个问题是你自己想去解决的。年轻科学家往往都需要付出巨大的精力构建实验室、思考课题；但是，超长时间工作对于科学的创造性是没有好处的。那些最闪亮、最新颖的思路往往在思想充分放松的情况下迸发而出。和亲朋好友多多相聚可以让研究者身心放松，这对于科学研究工作和创造力实际上都益处的。
从前日子过得慢，一生只能做一件事。在这个高速运转的社会里，认真“慢”下来，是可贵的。小编今天想在这里跟大家分享的，不仅是一个生化学家如何将植物脂类代谢的基础研究转化为工业化产品的故事；更是一位老先生用一辈子的时间坚守一份事业的故事。从1967年人们从小型灌木火焰卫矛中第一次发现一种特殊的油脂分子，到最终利用基因工程的方法将其在油料作物中生产并进行工业化测试，这中间整整经历了50年。采访过程中，John反复强调在半个世纪的漫长岁月中，每一个曾对这个课题做出过贡献的那些研究者的名字。他带着一名生化学家特有的严谨，试图告诉我一项长期研究并不是靠一个人的坚守就可以完成的，是老中青三代科研人的不懈努力，才有了最终令人满意的结局。
特别鸣谢：感谢南洋理工大学助理教授马威博士、孔悫博士为本文撰写提供的资料和建议。他们都曾经在John的实验室工作，现在开始了自己的新生活。衷心祝福他们！
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